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Klein, aber oho: Robustes und preiswertes Mini-Spektrometer für die Stoffanalyse

BMBF-Verbundprojekt MIDAS entwickelt optisches, mikromechanisches Spektrometer zur Prozessüberwachung in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.




Das Minispektrometer, eines der neuen Dualband Fabry-Perot Interferometer, enthält Detektoren und Vorverstärker und kann zwischen 4µm und 5µm sowie zwischen 8µm und 10,5µm durchgestimmt werden (Foto: Infratec).

26.01.2010 Die Analyse von Stoffgemischen mit Licht bietet gegenüber alternativen Verfahren viele Vorteile. Insbesondere lassen sich mit Licht berührungslos, präzise und langzeitstabil Aussagen über die Zusammensetzung der zu untersuchenden Stoffe gewinnen. Hierbei wird ausgenutzt, dass alle Stoffe bei Bestrahlung ihren charakteristischen „Fingerabdruck“ in Form von Absorptions- oder Emissionslinien im Licht hinterlassen. Diese Linien treten oft im nicht sichtbaren infraroten Bereich des Lichtes zwischen 3µm und 12µm Wellenlänge auf und können mit Hilfe von Spektrometern erfasst werden. Leider sind geeignete Spektrometer sehr kostspielig und wartungsintensiv.

Die Verbundpartner im Projekt MIDAS (Mikrooptische Detektor- und Analysesysteme auf der Basis mikromechanischer Fabry-Perot Mehrband-Interferometer) haben sich daher die Aufgabe gesetzt, ein neuartiges miniaturisiertes Spektrometer zu bauen, das verschleißfrei arbeitet und kostengünstig gefertigt werden kann.

Schlüssel zum Erfolg sind dabei optische mikro-mechanische Komponenten, die elektrisch angesteuert werden können und bei deren Fertigung Verfahren der Chipindustrie zur Anwendung kommen. Eine bedeutende Rolle spielen auch spezielle optische Dünnschicht-Verfahren sowie geeignete Aufbau- und Verbindungstechniken, die im Rahmen des Projektes entwickelt werden.

In einem wichtigen Zwischenschritt konnten nun erste miniaturisierte Prototypen mit einem Durchmesser von weniger als dem eines Centstücks hergestellt werden, die eine Erfassung des aussagekräftigen Spektralbereichs des Lichts zwischen 4µm und 5µm sowie zwischen 8µm und 10,5µm erlauben.

Für den Praxistest der enorm robusten Spektrometer ist ein Einbau in verschiedenen Pilotdemonstratoren vorgesehen. Diese werden u.a. zur Prozessüberwachung in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, in der Medizintechnik sowie zur Analyse von Festkörperoberflächen eingesetzt.

Das Projekt MIDAS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit knapp 1,9 Mio. Euro gefördert. Im März 2008 gestartet, endet das aus insgesamt 7 Unternehmen und Instituten bestehende Verbundprojekt im Februar 2011.

Pressemitteilung InfraTec, Januar 2010


Ansprechpartner:
Dr. Norbert Neumann
n.neumann@infratec.de

Weitere Informationen:
Verbundübersicht Projekt MIDAS
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