PbSe Detektoren
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- Infrarot-Photodetektoren
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- IR Materials
PbSe Detektoren sind photoleitende Quanten-Infrarotsensoren für den mittleren Infrarotbereich von etwa 1 µm bis 5,5 µm. Sie erzeugen ein elektrisches Signal durch eine Änderung der Halbleiterleitfähigkeit, wenn sie Infrarotstrahlung ausgesetzt sind. Ein wesentlicher Vorteil ist der effiziente Betrieb bei Raumtemperatur, der kompakte und kosteneffiziente IR-Messtechnik ohne zwingende Kühlung ermöglicht. Für höhere Empfindlichkeit und geringeres Rauschen sind thermoelektrisch gekühlte Versionen verfügbar, die das Detektorelement auf etwa -50 °C herunterkühlen können.
Unser Portfolio an PbSe Detektoren, umfasst mehrere aktive Flächengrößen von etwa 1×1 mm bis 10×10 mm sowie verschiedene Gehäuseformate für unterschiedliche Anforderungen an Integration, Empfindlichkeit und Geschwindigkeit. Verfügbare Varianten sind Flat-Plate-Detektoren, gekapselte Detektoren für den Betrieb bei Raumtemperatur, linsenunterstützte Detektoren und TE-gekühlte Baugruppen. Mehrkanalkonfigurationen sind ebenfalls erhältlich und ermöglichen die gleichzeitige Erfassung mehrerer Wellenlängen oder Gase. Typische Anwendungen sind die NDIR-Gasanalyse, Umweltüberwachung, Flammen- und Verbrennungserkennung, Feuchtemessung, medizinische Gassensorik und Mid-IR-Instrumentierung.
PbSe-Infrarotdetektoren sind photoleitende Sensoren aus Bleiselenid für die Detektion im mittleren Infrarotbereich von etwa 1 µm bis 5,5 µm. Sie bieten eine praxisgerechte Kombination aus hoher Empfindlichkeit, schneller Ansprechzeit, kompakter Baugröße und Betrieb bei Raumtemperatur und eignen sich damit ideal für anspruchsvolle Messaufgaben, bei denen sowohl Leistung als auch Integrationsflexibilität zählen.
Das Produktspektrum umfasst Detektoren für den Betrieb bei Raumtemperatur, gekapselte Ausführungen, linsenunterstützte Modelle und thermoelektrisch gekühlte Detektoren für Anwendungen mit geringerem Rauschen und verbesserter Detektivität. Mehrkanalkonfigurationen sind ebenfalls verfügbar und ermöglichen die gleichzeitige Erfassung mehrerer Wellenlängenbereiche in kompakten Gasanalysegeräten.
Eigenschaften
- Breite spektrale Empfindlichkeit (1–5,5 µm): Deckt einen wichtigen Teil des MWIR-Bands ab, einschließlich zentraler Absorptionswellenlängen für die Gassensorik.
- Hohe Detektivität: Unterstützt die empfindliche Erfassung schwacher Infrarotstrahlung in anspruchsvollen Analysesystemen.
- Schnelle Ansprechzeit: Die typische Reaktion erfolgt bereits innerhalb weniger Mikrosekunden – ideal für Echtzeitmessungen und sich schnell ändernde IR-Signale.
- Betrieb bei Raumtemperatur: Standardmäßig ungekühlte Modelle vereinfachen das Systemdesign, senken den Energiebedarf und reduzieren die Gesamtkosten.
- Optionen mit thermoelektrischer Kühlung: Gekühlte 2-W- und 3-W-Versionen verbessern die Empfindlichkeit und reduzieren das Rauschen bei Anwendungen mit schwachen Signalen.
- Mehrkanal-Detektorbaugruppen: Quad-Kanal-Konfigurationen ermöglichen die gleichzeitige Mehrgas- oder Mehrwellenlängenmessung in einem einzigen Gehäuse.
- Hermetisch dichte Metallgehäuse: TO-Gehäuse mit IR-Fenstern sorgen für robuste Leistung in industriellen Umgebungen.
- Optional integrierte optische Filter: Die Integration von Schmalbandfiltern unterstützt die selektive Erfassung von Gasen wie CO₂ und CO.
- Kompakte Bauformen: Kleine aktive Flächen und Miniaturgehäuse erleichtern die Integration in tragbare und platzkritische Geräte.
Flexibilität ohne Kühlung PbSe-Detektoren für den Betrieb bei Umgebungstemperatur arbeiten auch bei Raumtemperatur effektiv und sind damit eine attraktive Lösung für kompakte und energieeffiziente IR-Instrumente.
Verbesserte Leistung mit Kühlung TE-gekühlte Versionen senken die Detektortemperatur, um die Detektivität zu erhöhen und das Rauschen zu reduzieren, wenn die Messung schwacher Signale entscheidend ist.
Anwendungsfertige Bauformen Erhältlich als Flat-Plate-, gekapselte, linsenunterstützte und Mehrkanal-Ausführungen für eine Vielzahl optischer und mechanischer Anforderungen.
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für PbSe Detektoren
Verfügbare Modellvariationen
Alle verfügbaren Varianten und ein Vergleich ihrer Spezifikationen
| Detektorkategorie | Typische Kühlleistung bei/nahe maximaler Kühlung | Modellnummer | Elementgröße (mm) | Wellenlänge des Signalspeaks (μm) | D* (λpk, 1050 Hz, 1 Hz) (cm Hz¹ᐟ² W⁻¹) | Minimale Responsivität (V/W) | Typische Responsivität (V/W) | Dunkelwiderstand (MΩ) | Zeitkonstante (μs) | Betriebstemperatur (°C) | ΔT bei maximaler Kühlung (°C) | Standard-Gehäuseoptionen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Flatplate-Detektoren | Nicht zutreffend | B1 | 1 × 1 | 3,8 typ. | 1,2×10¹⁰ min.; 1,8×10¹⁰ typ. | 20000 | 40000 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | k. A. | Flatplate |
Flatplate-Detektoren | Nicht zutreffend | B2 | 2 × 2 | 3,8 typ. | 1,2×10¹⁰ min.; 1,8×10¹⁰ typ. | 10000 | 20000 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | k. A. | Flatplate |
Flatplate-Detektoren | Nicht zutreffend | B3 | 3 × 3 | 3,8 typ. | 1,2×10¹⁰ min.; 1,8×10¹⁰ typ. | 6500 | 13000 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | k. A. | Flatplate |
Flatplate-Detektoren | Nicht zutreffend | B6 | 6 × 6 | 3,8 typ. | 9,0×10⁹ min. | 3250 | 6500 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | Flachbauform |
Detektoren in Flachbauform | Nicht zutreffend | B10 | 10 × 10 | 3,8 typ. | 7,5×10⁹ min. | 1950 | 3900 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | Flachbauform |
Gekapselte Detektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B1-5 | 1 × 1 | 3,8 typ. | 1,4×10¹⁰ min.; 2,0×10¹⁰ typ. | 22000 | 44000 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | TO-5 |
Gekapselte Detektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B2-5 | 2 × 2 | 3,8 typ. | 1,4×10¹⁰ min.; 2,0×10¹⁰ typ. | 11250 | 22500 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | TO-5 |
Gekapselte Detektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B3-5 | 3 × 3 | 3,8 typ. | 1,4×10¹⁰ min.; 2,0×10¹⁰ typ. | 7400 | 14800 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | TO-5 |
Gekapselte Detektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B6-8 | 6 × 6 | 3,8 typ. | 1,2×10¹⁰ min. | 3700 | 7400 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | TO-8 |
Gekapselte Detektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B10-3 | 10 × 10 | 3,8 typ. | 1,0×10¹⁰ min. | 2200 | 4400 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 25 | N/A | TO-3 |
Linsendetektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B1-5(M)-L | 1 × 1 | 3,8 typ. | 4,5×10¹⁰ min. | 100000 | 150000 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 23 | N/A | 1/2-Kugellinse / TO-5-Header |
Linsendetektoren für Umgebungstemperatur | Nicht zutreffend | B1-5(M)-LF | 1 × 1 | 3,8 typ. | 1×10¹¹ min. | 320000 | 480000 | 0,1–3,5; 0,8 typ. | 2 typ.; 5 max. | 23 | N/A | Vollkugellinse / TO-5-Header |
TE-gekühlte 2-Watt-Detektoren | 0,9 Volt bei 1,2 Ampere | B1-7C3T | 1 × 1 | 4,3 typ. | 1,6×10¹⁰ min.; 3,0×10¹⁰ typ. | 66000 | 100000 | 1,0–15,0; 5,0 typ. | 9 typ.; 20 max. | -35 | 55 min.; 60 typ. | TO-37 |
TE-gekühlte 2-Watt-Detektoren | 0,9 Volt bei 1,2 Ampere | B2-7C3T | 2 × 2 | 4,3 typ. | 1,6×10¹⁰ min.; 3,0×10¹⁰ typ. | 33000 | 50000 | 1,0–15,0; 5,0 typ. | 9 typisch; 20 max. | -35 | 55 min.; 60 typisch | TO-37 |
TE-gekühlte Detektoren, 2 Watt | 0,9 Volt bei 1,2 Ampere | B3-7C3T | 3 x 3 | 4,3 typisch | 1,6×10¹⁰ min.; 3,0×10¹⁰ typisch | 22000 | 33000 | 1,0–15,0; 5,0 typisch | 9 typisch; 20 max. | -35 | 55 min.; 60 typisch | TO-37 |
TE-gekühlte Detektoren, 3 Watt | 1,8 Volt bei 1,2 Ampere | B1-8C4T | 1 x 1 | 4,5 typisch | 2,0×10¹⁰ min.; 3,5×10¹⁰ typisch | 126000 | 190000 | 1,0–20,0; 6 typisch | 12 typisch; 25 max. | -50 | 70 min.; 75 typisch | TO-8, TO-66 |
TE-gekühlte Detektoren, 3 Watt | 1,8 Volt bei 1,2 Ampere | B2-8C4T | 2 x 2 | 4,5 typisch | 2,0×10¹⁰ min.; 3,5×10¹⁰ typisch | 63000 | 95000 | 1,0–20,0; 6 typisch | 12 typisch; 25 max. | -50 | 70 min.; 75 typisch | TO-8, TO-66 |
TE-gekühlte Detektoren, 3 Watt | 1,8 Volt bei 1,2 Ampere | B3-8C4T | 3 x 3 | 4,5 typisch | 2,0×10¹⁰ min.; 3,5×10¹⁰ typisch | 38000 | 56000 | 1,0–20,0; 6 typisch | 12 typisch; 25 max. | -45 | 70 min.; 75 typisch | TO-8, TO-66 |
TE-gekühlte Detektoren, 3 Watt | 1,8 Volt bei 1,2 Ampere | B6-8C2T | 6 x 6 | 4,5 typisch | 1,6×10¹⁰ min. | 18000 | 27000 | 1,0–20,0; 6 typisch | 12 typ; 25 max | -25 | 50 min; 55 typ | TO-8, TO-66 |
Verfügbare Detektorbauformen
- Flat-Plate-Detektoren
- Gekapselte Detektoren für Umgebungstemperatur
- Linsendetektoren für Umgebungstemperatur
- 2-W-TE-gekühlte Detektoren
- 3-W-TE-gekühlte Detektoren
Wichtige Leistungsbereiche
- Spektralbereich: ca. 1–5,5 µm
- Aktive Flächen: 1×1 mm bis 10×10 mm
- Kurze Zeitkonstanten bis etwa 2 µs
- Kühloptionen bis ca. -50 °C
- Optionen mit hoher Responsivität für kompakte Gassensorsysteme
FAQs
für PbSe Detektoren
Photoleitende PbSe-Detektoren sind über einen Bereich von etwa 1 µm bis 5,5 µm empfindlich. Das deckt den mittleren Infrarotbereich ab und umfasst wichtige Absorptionsbänder wie das CO₂-Band bei etwa 4,26 µm sowie weitere zentrale MWIR-Spektrallinien.
Beides sind photoleitende Bleisalz-Detektoren, aber PbSe ist für die Erfassung im mittleren Infrarot optimiert, während PbS für kürzere Wellenlängen eingesetzt wird. PbSe deckt typischerweise etwa 1–5,5 µm ab und bietet eine sehr schnelle Ansprechzeit, während PbS üblicherweise im Bereich von ca. 1–3 µm verwendet wird.
Nein. Standard-PbSe-Detektoren arbeiten auch bei Raumtemperatur effektiv. Eine Kühlung ist optional und wird hauptsächlich eingesetzt, um die Detektivität zu verbessern und das Rauschen bei Anwendungen mit schwachen Signalen zu reduzieren.
PbSe-Detektoren sind sehr schnell. Ungekühlte Bauelemente reagieren typischerweise im Bereich von 1–5 µs, wobei ca. 2 µs ein gängiger Wert sind. Auch TE-gekühlte Versionen bieten eine schnelle Reaktion für dynamische IR-Messungen.
Diese Detektoren sind in hermetisch dichten TO-Gehäusen erhältlich, darunter TO-5, TO-8, TO-37 und TO-66, abhängig von Modell und Kühlkonfiguration. Sie verfügen über infrarotdurchlässige Fenster, die den Detektor schützen und gleichzeitig die erforderlichen IR-Wellenlängen durchlassen.
Ein Quad-Channel-PbSe-Detektor integriert vier Detektorelemente in einem Gehäuse, in der Regel jeweils mit eigenem optischen Filter. Dadurch lassen sich mehrere Wellenlängenbänder gleichzeitig erfassen, was besonders in NDIR-Mehrgasanalysatoren nützlich ist.
Typische Anwendungen sind NDIR-Gasanalyse, Flammen- und Verbrennungsüberwachung, Emissionsüberwachung in der Umweltmesstechnik, Feuchtemessung, medizinische Gassensorik sowie Messtechnik im mittleren Infrarot, die eine schnelle Detektion im Bereich von 3–5 µm erfordert.
Ein 2 W TE-gekühlter PbSe-Detektor kühlt den Sensor typischerweise auf etwa -35 °C, während eine 3 W TE-gekühlte Version etwa -50 °C erreichen kann. Die leistungsstärkere Kühlung senkt die Detektortemperatur weiter, verbessert die Empfindlichkeit und reduziert das Rauschen, benötigt jedoch mehr Leistung.
