Direkt zum Inhalt

Lexikon der Optik: pyroelektrischer Empfänger

pyroelektrischer Empfänger, thermischer Empfänger, der ein elektrisches Signal liefert, das proportional zur zeitlichen Temperaturänderung des durch Strahlungsabsorption erwärmten pyroelektrischen Materials ist. Er besteht aus einer dünnen, senkrecht zur Polarisationsrichtung des Materials geschnittenen Scheibe, die entweder direkt als Absorber wirkt oder ihre Temperaturänderung durch eine einseitig aufgedampfte Absorberschicht erfährt. Die Temperaturänderung ΔT induziert in dem pyroelektrischen Material unterhalb des Curie-Punktes eine Änderung der Polarisation, die zu einer Oberflächenladung Q=FλΔT führt, die über die aufgedampften Elektroden abgeführt werden kann. Dabei bezeichnen F die Empfängerfläche und λ den pyroelektrischen Koeffizienten. Die Meßspannung Up und damit die Nachweisempfindlichkeit hängen wesentlich vom Arbeitswiderstand RA ab; es gilt Up=RAdQ/dt.

Die elektrische Zeitkonstante τ des beschalteten Empfängers (Abb.) wird durch das Produkt aus Arbeitswiderstand RA und Eigenkapazität CE des Empfängers bestimmt, τ=CERA. Eine hohe Zeitauflösung erfordert damit relativ kleine und dünne Empfängerscheiben mit kleiner Dielektrizitätskonstanten sowie kleine Arbeitswiderstände, was sich nur auf Kosten der Nachweisempfindlichkeit verwirklichen läßt. In speziellen Empfängern sind Zeitkonstanten bis hinab zu einigen ns realisiert worden.

Ist die Zeitkonstante des Empfängers kleiner als die Strahlungsdauer T

T), wird die elektrische Leistung gemessen, andernfalls (für τ

T) erhält man die Impulsenergie. Als Material für pyroelektrische Detektoren werden verschiedene ferroelektrische Stoffe (z.B. Bleizirkonattitanat-Keramik, Triglycinsulfat), Kristalle (z.B. Lithiumniobat) sowie Polymere (z.B. Polyvinylidenfluorid) eingesetzt.



Pyroelektrischer Empfänger: Ersatzschaltung für einen pyroelektrischen Detektor. Jp Meßstrom, CE Empfängerkapazität, RA Arbeitswiderstand, Up Meßspannung.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
Dipl.-Phys. Jürgen Heise, Jena
Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
Dipl.-Ing. Richard Hummel, Radebeul
Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
Prof. Dr. W. Karthe, Jena
Dr. Siegfried Kessler, Jena
Dr. Horst König, Berlin
Prof. Dr. Sigurd Kusch, Berlin
Dr. Heiner Lammert, Mahlau
Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
Prof Dr. Karl Regensburger, Dresden
Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
Olaf Ziemann, Berlin


Partnerinhalte