Nahinfrarotspektrometer

Fraunhofer IPMS ist Anbieter vollwertiger und gleichzeitig kostengünstiger Gitterspektrometer. Gegenüber dem marktüblichen Einsatz von teuren Detektorzeilen beruhen unsere Spektrometer auf einer vorteilhaften Kombination aus MEMS-Technologie und preiswerten Punktdetektoren. Hin zu langwelligeren Einsatzbereichen verstärkt sich der Kostenvorteil deutlich. Darüber hinaus sind Wellenlängenbereiche adressierbar, für welche keine Detektorzeilen am Markt verfügbar sind. Für unsere Kunden decken wir alle Bereiche der Wertschöpfungskette ab, beginnend ab Studien über Design und Entwurf bis hin zu Modulen und Komplettsystemen. Unsere Produktionskapazitäten ermöglichen es uns, als verlässlicher Partner von Erstmustern bis hin zur Pilotfertigung in kleinen, mittleren und hohen Stückzahlen aufzutreten.

Kompaktes, modular aufgebautes NIR-Gitterspektrometer mit SMA-Fasereingang (Customer Evaluation Kit CEK)
© Fraunhofer IPMS
Kompaktes, modular aufgebautes NIR-Gitterspektrometer mit SMA-Fasereingang (Customer Evaluation Kit CEK)

Was wir Ihnen anbieten:

  • Customer Evaluation Kits in verschiedenen Ausführungsvarianten
  • Entwicklung kundenspezifischer NIR-Gitterspektrometer und kompletter Messaufbauten
  • Bereitstellung kundenspezifischer
    • NIR-Gitterspektrometer (Erstmuster)
    • MEMS-Spiegel im Package oder Modul
    • MEMS-Spiegel als Bare-Die (Known Good Die, KG)
  • Lizenzierung von technologien und Ausführungsvarianten
  • Unterstützung bei Optikdesign, Optomechanikdesign, Prozesstransfer bis hin zu vollständigen Entwicklungsleistungen (Customising)

Sprechen Sie uns gerne an!

Vorteile für Ihr Vorhaben

  • Vollwertige NIR-Spektrometer ohne teure Detektorzeile
  • Geringe Einstiegshürden durch verfügbare Customer Evaluation Kits
  • Großer Spielraum für kundenspezifische Anpassungen (Auflösung, Messbereich, Baugröße, etc.)
  • Breites Einsatzspektrum von Labor über Vor-Ort-Analytik bis hin zu ultramobilen Anwendungen
  • Modulare Ausführungen mit hohem Gleichanteil der Komponenten realisierbar
  • Zugriff auf umfangreiche Entwicklungserfahrung bei Spektrometern und deren Komponenten
  • One-Stop-Shop vom Konzept über Erstmuster bis hin zur Pilotfertigung
  • Verlässlicher Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette
Miniaturisiertes NIR-Gitterspektrometer mit den Außenabmessungen
© Fraunhofer IPMS
Miniaturisiertes NIR-Gitterspektrometer mit den Außenabmessungen

Anwendungsbeispiele

In diesen Branchen ist die NIR-Spektroskopie besonders gut geeignet:

 

Pharmaindustrie

In der Pharmaindustrie kann die NIR-Spektroskopie in der Inline- und Online-Prozesskontrolle eingesetzt werden, bspw. zur Erkennung von Inhaltsstoffen.

 

Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie stellen sich häufig Fragen nach dem Reifegrad oder dem Zustand von Lebensmitteln. NIR-Spektroskopie kann hier eine schnelle Kontrolle ermöglichen (mehr dazu ganz unten im Video). 

 

Recycling

Beim Recycling - z.B. von Textilien, wie im Bild zu sehen, aber auch bei Kunststoffen und ähnlichen Materialien - ist eine schnelle und sortenreine Prüfung nötig. NIR-Spektroskopie bietet hier eine Lösung.

 

Labor

Die Identifizierung und Quantifizierung von chemischen Substanzen ist eine häufige Aufgabe in der Laborindustrie. Mit der NIR-Spektroskopie kann zusätzlich auch die Zusammensetzung bestimmt werden.

 

Chemische Industrie

In der chemischen Industrie stellen sich Fragen der Qualitätskontrolle, bspw. der Überwachung der Qualität von Rohstoffen, Zwischen- und Endprodukten. Auch die Überprüfung der Reinheit und Konsistenz von Produkten ist nötig. Mit der NIR-Spektroskopie ist dies schnell und sicher möglich.

Funktionsweise

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Aufbau des Nahinfrarotspektrometers.

Die zu analysierende Strahlung gelangt durch einen Eintrittsspalt in das Spektrometer und wird über einen Kollimationsspiegel sowie einen MEMS-Spiegel auf ein Beugungsgitter geleitet. Nach spektralem Aufspalten am Gitter trifft die Strahlung erneut auf den MEMS-Spiegel und gelangt durch einen Austrittsspalt zum Detektor. Der Austrittsspalt begrenzt die am Detektor auftreffende Strahlung auf einen schmalen spektralen Ausschnitt. Strahlung, die nicht zum Detektor gelangt, wird im Spektrometer effektiv durch Methoden der Streu- und Falschlichtunterdrückung eliminiert. Über eine Drehbewergung des Planspiegels im MEMS wird der gesamte Spektralbereich zeitdiskret am Detektor präsentiert. Motorischer Antrieb und hochgenaue Auslenkungssensorik sind integrierte Bestandteile des MEMS-Spiegels. Elektroniken und Firmware zum Betrieb des MEMS und Weiterverarbeiten des Fotostroms vom Detektor vervollständigen das Gitterspektrometer.

Mögliche Spezifikationen unserer NIR-Spektrometer

Interaktiver Showroom

Video

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How does near-infrared spectroscopy work?