09 Apr Klein und konfigurierbar – Spektrometer für Industrie, Medizin und Wissenschaft
Für die zerstörungsfreie Vor-Ort-Analyse organischer Stoffe haben Forschende am Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS eine kompakte und kostengünstige Spektrometerplattform entwickelt. Die Plattform mit dem Namen Scanning Mirror Micro Spectrometer (SMMS) bietet laut den Forschenden eine Alternative zu teuren, auf Zeilensensoren basierenden Tischgeräten und ermöglicht darüber hinaus eine individuelle Spektrometerkonfiguration. Dazu basiert die Plattform auf einem einachsigen MEMS (Micro Electro-Mechanical System) Scanning Mirror. Der nicht-resonant scannende Ansatz soll besondere Messszenarien zulassen, darunter die Eingrenzung des Spektralbereichs mit einhergehender Messzeitverkürzung.
Variabler Spektralbereich und Auflösung
Die neueste Mikroscanner-Technologie des Fraunhofer IPMS ermöglicht verschiedene Spektrometer-Konfigurationen mit anpassbarem Spektralbereich und spektraler Auflösung. Der Spektralbereich in der Standardkonfiguration reicht von 1000 bis 1900 nm, kann aber laut den Entwicklern durch die Wahl verschiedener Beugungsgitter und Detektoren, insbesondere mit Varianten bis 2200 nm und 2500 nm, kundenspezifisch modifiziert werden. Die spektrale Auflösung beträgt ≤ 10 nm FWHM (Halbwertsbreite) über den gesamten Spektralbereich und lässt sich durch die Wahl eines geeigneten Eintritts- und/oder Austrittsspalts anpassen.
Das fasergekoppeltes Scanning-Mirror-Micro-Spektrometer mit einem Spektralbereich von 1000 bis 1900 nm in der Standardkonfiguration. Bild: Fraunhofer IPMS
Optimiert für eine kostengünstige Fertigung
Neben der kompakten Baugröße sind technologische Aspekte für die Herstellung in größeren Stückzahlen relevant. Nach Angabe der Entwickler werden die wettbewerbsfähigen Herstellungskosten durch die Verwendung einfacher Basiskomponenten und eine reduzierte Elektronikkomplexität sowie eine effiziente Aufbau- und Verbindungstechnik und Systemintegration erreicht.
Mobil für vielfältige Anwendungen
Einsatzgebiete sehen die Entwickler in der Lebensmittel-, Textil- und Pharmaindustrie sowie in der Medizin, den Biowissenschaften, aber auch in der Materialverarbeitung oder Qualitätsüberwachung von Kunststoffen, der Petrochemie, im Recycling sowie bei anderen Messaufgaben, die zuverlässige zerstörungsfreie Vor-Ort-Analysen erfordern.
Gemessene Reflexionsspektren gängiger Kunststoffmaterialien. Bild: Fraunhofer IPMS
Die neue Spektrometer-Plattform wird auf der Fachmesse Analytica vom 9. bis 12. April in München vorgestellt.
Quelle und Bild: www.ipms.fraunhofer.de
