irSys®

Das irSys® Spektrometer basiert auf dem Grundprinzip des scannenden Gitterspektrometers mit elektrostatisch angetriebenem mikromechanischem Schwingspiegel.

Vorteile dieses Ansatzes sind: 

• Kompakter Aufbau
• Geringes Gewicht
• Kurze Messzeiten
• Lange Lebensdauer (verschleißfreier Spiegel)
• Flexibel an unterschiedliche Einsatzfälle anpassbar

Die zu analysierende elektromagnetische Strahlung passiert einen Eingangsspalt und trifft auf ein Beugungsgitter, ehe sie in ihre Spektralbestandteile zerlegt wird. Diese Spektralanteile gelangen durch Austrittsspalte auf zwei Einzeldetektoren, die zeitlich nacheinander das Spektrum der Strahlung erfassen. Die Selektion der jeweiligen Wellenlängen erfolgt durch einen mikromechanischen Spiegel (MEMS), der die Strahlung unter verschiedenen Einfallswinkeln auf das Beugungsgitter lenkt. Mit Hilfe der Auswertungssoftware (siehe Software) werden die Einzelspektren der beiden Sensoren zu einem Gesamtspektrum zusammengesetzt. Aufgrund des scannenden Verfahrens mit etwa 250 Durchläufen je Sekunde ist das Spektrometer besonders zur Detektion zeitlich konstanter Spektren geeignet.

Bestellinformationen

Für Materialanalysen an durchscheinenden Flüssigkeiten werden Durchlichtmessungen mit Hilfe von Küvetten ausgeführt.

Anwendung finden derartige Anordungen vor allem bei der Analyse von

• Lösungsmitteln,
• Kraftstoffen,
• Rohstoffen und Produkten der organischen Chemie,
• Lebensmitteln,
• Futtermitteln,
• Fetten und Ölen oder
• Abwässern.

Abhängig von der Länge der Küvette können auch verschiedene Gase analysiert werden, wie zum Beispiel die Bestimmung des Brennwertes von Erdgas.

Die Küvetten werden aus verschiedenen Materialien, z.B. Quarz, gefertigt und sollten im Wellenlängenbereich der Messung eine möglichst hohe Transparenz besitzen.

Dieses Schaubild stellt eine einfache Transmissionsoptik mit parallelem Strahlungsverlauf dar. Eine 12V-Halogenlampe mit Rückseitenreflektor zur besseren Lichtausnutzung dient als Beleuchtung. Die Nennleistung der Lampe beträgt 20W. Die eigentliche Transmissionszelle befindet sich im parallelen Strahlengang zwischen zwei Linsen. Mit Hilfe einer 400µm-Quarzfaser ist die Anordnung an ein Spektrometer irSys® 1.7 angeschlossen. Im Falle der Messung von Kraftstoffen ergeben sich folgende typische Signalpegel:

Die Anwendungssoftware führt beide Sensorspektren zusammen und stellt das so vereinigte Spektrum dar.

Anwendungssoftware

Die Betriebssoftware dient der Steuerung des Spektrometermoduls sowie der einfachen Visualisierung der detektierten Spektren. Neben der Darstellung des Spektrums über der Wellenlänge oder der Wellenzahl sind einfache spektrale Operationen wie Offsetkorrektur oder der Bezug auf ein Referenzspektrum möglich.

Die gemessenen Spektren können als ASCII-Datei wahlweise separat oder in einer gemeinsamen Matrix abgespeichert werden. Parametriert wird die Software durch eine modulspezifische INI-Datei.

Dynamic Link Library (DLL)

Für anwenderseitige Programmierung steht zum Betrieb des Spektrometers eine DLL zur Verfügung, welche über eine einfache API mit der übergeordneten Applikationssoftware kommuniziert. Die Struktur der API kann nach Kundenwunsch modifiziert werden. Die DLL wird durch ein INI-File parametriert, welches sich im selben Verzeichnis wie die Applikationssoftware befinden und deren Namen tragen muss.