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IR-Gerätetechnik

Thermoelement

Das Thermoelement ist ein häufig verwendeter Detektor in der IR-Spektroskopie. Zwei Metalldrähte aus unterschiedlichen Materialien werden zusammengelötet, so dass zwei Kontaktstellen entstehen. Eine Kontaktstelle ist zur Erhöhung der Absorption des optischen Signals geschwärzt, die andere Kontaktstelle wird auf Raumtemperatur gehalten. Das Meßsignal ist die Thermospannung, die aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen an den Kontaktstellen entsteht. Typische Metallpaare sind z.B. Bi-Ag, Bi-Sb oder Ag-Pd. Um Wärmeverluste zu vermeiden, werden die Metalle als dünne Drähte verwendet oder als dünne Schicht auf ein nichtleitendes Material aufgedampft. Das Thermoelement befindet sich in einer evakuierten Zelle, die mit IR-durchlässigen Fenstern (z.B. KBr, CsI) versiegelt ist.

Die Empfindlichkeit dieser Detektoren kann durch mehrere hintereinander geschaltete Thermoelemente (Thermosäule) erhöht werden:

Abb.1
Thermosäule

Thermoelemente sind sehr zuverlässig und haben eine lange Lebensdauer. Sie werden ohne Kühlung betrieben. Thermoelemente bzw. Thermosäulen können in einem großen Frequenzbereich eingesetzt werden.

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