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Erschienen in:

2022 | OriginalPaper | Buchkapitel

7. Detektor

verfasst von : Arnulf Wallrabe, Maurus Tacke, Reinhard Ebert

Erschienen in: Infrarot-Kameras

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Die grundlegende Funktion des Detektors besteht darin, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das ein Maß für die auftreffende Strahlungsleistung ist. Man kann den Detektor auch als Wandler ansehen, der Infrarot-Strahlungsenergie in elektrische Signale umsetzt. Zur Realisierung von Infrarot-Detektoren stehen zwei Prinzipien zur Verfügung: Thermische Effekte und – vereinfacht ausgedrückt – Umwandlung von Photonen in Elektronen. Unter Einbeziehung des Rauschens charakterisiert man die Brauchbarkeit eines Detektorelements durch seine Strahlungsempfindlichkeit. Die geometrische Anordnung der Detektorelemente in einer Detektormatrix bestimmt die erreichbare räumliche Auflösung eines Wärmebildes. Der Detektor wird mit einem Kühler, sofern erforderlich, und Schaltungen zur Herausführung der Signale zum Detektormodul zusammengefasst. Vorgestellt und bewertet werden unterschiedliche Detektortechnologien.

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John Bertrand Johnson, 1887–1970, amerik. Physiker schwedischer Herkunft (Göteborg). Bei den Bell Telephone Laboratories tätig. Arbeitete zwischen 1925 und 1930 die grundlegenden Gesetze des elektronischen Rauschens aus.

R. Clark Jones, amerik. Physiker. Führte um 1950 den Begriff des Nachweisvermögens in verschiedenen Veröffentlichungen ein.

Marcel Jules Edouard Golay, geb. 1902, amerik. Physiker.

Firmeninformation im lnternet unter www.dias-gmbh.de.

Pierre Curie, 1859–1906, franz. Physiker. Entdeckte u. a., dass sich bei der nach ihm benannten Temperatur der Ferromagnetismus in Paramagnetismus umwandelt.

Firmeninformation im Internet unter www.sarnoff.com.

Die in der Literatur auch vorkommende Bezeichnung „Quantendetektoren“ wird hier nicht benutzt, um Verwechslungen mit den „Quantentrogdetektoren“ zu vermeiden.

1 Elektronenvolt ist diejenige Energie, die ein Elektron aufnimmt, wenn es in einem elektrischen Feld eine Potentialdifferenz von 1 V durchläuft: 1 eV = 1,60211773349 × 10^–19 J.

Diese elektrische Grenzfrequenz ist nicht mit der optischen Grenzfrequenz, die aus der Grenzwellenlänge errechenbar ist, zu verwechseln.

William Shockley, 1910–1989, amerikan. Physiker. Mitendecker des Transistoreffekts. Nobelpreis 1956.

1 Nanometer (nm) = 1 × 10^–9 m.

Enrico Fermi, 1901–1954, italienischer Atomphysiker. Maßgeblich am ersten Kernreaktor beteiligt.

Sir James Dewar, 1842–1923, schottischer Chemiker und Physiker. Erzeugte erstmals flüssigen und festen Wasserstoff. Erfand das Vakuum-Thermosgefäß.

Bezug zu gelegentlich noch verwendeten veralteten Einheiten: 1 atm = 1,01325 bar = 101,325 kPa.

R. Stirling, 1790–1878, schottischer Geistlicher.

J. W. L. Köhler, 1907–1986, niederländischer Ingenieur.

Sadi Carnot, 1796–1832, franz. Naturwissenschaftler. Ausgangspunkt seiner Studien war die Verbesserung der hinter die englische zurückgefallenen französischen Dampfmaschinentechnik. Sich auf den fundamentalen physikalischen Prozess konzentrierend und maschinenbauliche Details beiseite lassend, postulierte er einen maximal möglichen Wirkungsgrad, der unabhängig vom Arbeitsgas ist und durch den nach ihm benannten Kreisprozess beschrieben wird.

Manchmal als Linde–Hampson-Prozeß bezeichnet.

James Prescott Joule (sprich Dschuhl), 1818–1889, britischer Physiker.

William Thomson, 1824–1907, britischer Physiker, seit 1892 Lord Kelvin of Largs.

Johannes Diderik van der Waals, 1837–1923, niederl. Physiker. Stellte die nach ihm benannte Zustandsgleichung realer Gase auf.

Claude Shannon, geb. 1916, amerik. Mathematiker. Begründete die Informationstheorie.

Harry Nyquist, 1889–1976, amerik. Elektroingenieur. Bekannt durch das Abtasttheorem sowie seine Arbeiten zum thermischen Rauschen und zur Stabilität von Regelkreisen.

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Titel: Detektor
verfasst von: Arnulf Wallrabe
Maurus Tacke
Reinhard Ebert
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Buch: Infrarot-Kameras
Print ISBN: 978-3-658-38541-5

Electronic ISBN: 978-3-658-38542-2

Copyright-Jahr: 2022
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-38542-2_7

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