PbS-detectoren
- Technologie
- Infrarode fotodetectoren
- Partner
- IR Materials
Fotogeleidende PbS-infrarooddetectoren zijn enkelvoudige fotondetectoren op basis van loodzouten, ontworpen voor detectie in het infrarood korte golf (SWIR) tot ongeveer 3,3 µm. Ze zijn opgebouwd uit polykristallijn loodsulfide en veranderen van elektrische weerstand als reactie op invallende infraroodstraling. Een belangrijk voordeel is de betrouwbare werking bij kamertemperatuur, waardoor kostenefficiënte IR-detectie zonder cryogene koeling mogelijk is. Voor hogere gevoeligheid en minder ruis zijn thermo-elektrisch gekoelde versies beschikbaar in configuraties van 2 W en 3 W. Het assortiment omvat meerdere actieve oppervlakken van 1 × 1 mm tot 10 × 10 mm, evenals uitvoeringen als flatplate, hermetisch afgesloten behuizingen en packages met lens. Typische toepassingen zijn spectroscopie, gas- en vochtdetectie, vlamdetectie en industriële procesbewaking. Dankzij hun snelle respons, sterke prestaties bij omgevingstemperatuur en een detectiviteit tot circa 3 × 10^11 Jones in gekoelde uitvoering bieden PbS-detectoren een compacte en veelzijdige oplossing voor SWIR-detectie.
PbS-infrarooddetectoren zijn fotogeleidende IR-sensoren die zijn ontworpen voor detectie in het korte-golfinfrarood van circa 1 µm tot 3,3 µm. Ze bieden een praktische balans tussen gevoeligheid, snelheid en kosten, en zijn daardoor een uitstekende keuze voor instrumenten die betrouwbare IR-detectie nodig hebben zonder cryogene koeling.
Dit productassortiment omvat ongekoelde flatplate-elementen, hermetisch verpakte detectoren, varianten met lens en TE-gekoelde PbS-sensoren voor toepassingen waar minder ruis en een betere detectiviteit vereist zijn. Typische toepassingen zijn spectroscopie, gas- en vochtonderzoek, vlamdetectie en industriële procesregeling.
Bereikfuncties
Een algemeen overzicht van wat dit bereik te bieden heeft
- Brede spectrale respons (≈1–3,3 µm): Bestrijkt het SWIR-bereik voor de detectie van relevante stoffen en thermische gebeurtenissen binnen deze band.
- Hoge gevoeligheid bij omgevingstemperatuur: Ondersteunt eenvoudigere en voordeligere systeemontwerpen zonder verplichte koeling.
- Optionele thermo-elektrische koeling: Gekoelde versies van 2 W en 3 W verlagen de ruis en verbeteren de detectiviteit bij metingen met lage signaalniveaus.
- Snelle fotogeleidende respons: Ongekoelde detectoren kunnen responstijden bereiken van slechts ongeveer 100 µs.
- Stabiele werking in warme omgevingen: Geschikt voor detector-elementtemperaturen tot circa +65 °C.
- Meerdere opties voor actief oppervlak: Formaten van 1 × 1 mm tot 10 × 10 mm ondersteunen uiteenlopende eisen voor gevoeligheid en gezichtsveld.
- Flexibele behuizingsvormen: Beschikbaar als flatplate-chips, hermetisch gesloten behuizingen en uitvoeringen met lens.
- Optionele geïntegreerde thermistor: Beschikbaar op gekoelde modellen voor temperatuurbewaking en -regeling.
Ongekoelde opties
- Kale flatplate-elementen
- Hermetisch verpakte uitvoeringen
- Detectorvarianten met lens
- Sterke prestaties bij kamertemperatuur
TE-gekoelde opties
- Koelversies van 2 W en 3 W
- Minder detectorruis
- Hogere detectiviteit tot circa 3 × 10^11 Jones
- Optionele thermistorintegratie
Typische toepassingen
- Spectroscopie-instrumenten
- Gas- en vochtanalysatoren
- Vlamdetectie
- Industriële procesregeling
- Draagbare en mobiele IR-instrumenten
Downloads
voor PbS-detectoren
Wat zit er in dit assortiment?
Alle varianten in het assortiment en een vergelijking van wat ze bieden
| Detectorcategorie | Typisch koelvermogen bij/rond maximale koeling | Modelnummer | Elementgrootte (mm) | Piekgolflengte van het signaal (μm) | D* (λpk, 630 Hz, 1 Hz) (cm Hz¹ᐟ² W⁻¹) | Blackbody D* (500 K, 630 Hz, 1 Hz) (cm Hz¹ᐟ² W⁻¹) | Minimale responsiviteit (V/W) | Typische responsiviteit (V/W) | Donkerweerstand (MΩ) | Tijdsconstante (μsec) | Bedrijfstemperatuur (°C) | ΔT bij maximale koeling (°C) | Standaard verpakkingsopties |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Flatplate-detectoren | Niet van toepassing | A1 | 1 × 1 | 2,4 typ | 8,0×10¹⁰ min; 1,0×10¹¹ typ | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 530000 | 800000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | Flatplate |
Flatplate-detectoren | Niet van toepassing | A2 | 2 × 2 | 2,4 typ | 8,0×10¹⁰ min; 1,0×10¹¹ typ | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 270000 | 400000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | Flatplate |
Flatplate-detectoren | Niet van toepassing | A3 | 3 × 3 | 2,4 typ | 8,0×10¹⁰ min; 1,0×10¹¹ typ | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 170000 | 260000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | Flatplate |
Flatplate-detectoren | Niet van toepassing | A6 | 6 × 6 | 2,4 typ | 7,0×10¹⁰ min | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 90000 | 140000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | Vlakke plaat |
Vlakke-plaatdetectoren | Niet van toepassing | A10 | 10 × 10 | 2,4 typ | 6,0×10¹⁰ min | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 50000 | 75000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | Vlakke plaat |
Verpakte detectoren voor omgevingstemperatuur | Niet van toepassing | A1-5 | 1 × 1 | 2,4 typ | 8,0×10¹⁰ min; 1,0×10¹¹ typ | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 530000 | 800000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | TO-5 |
Verpakte detectoren voor omgevingstemperatuur | Niet van toepassing | A2-5 | 2 × 2 | 2,4 typ | 8,0×10¹⁰ min; 1,0×10¹¹ typ | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 270000 | 400000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | TO-5 |
Verpakte detectoren voor omgevingstemperatuur | Niet van toepassing | A3-5 | 3 × 3 | 2,4 typ | 8,0×10¹⁰ min; 1,0×10¹¹ typ | 1,0×10⁸ min; 1,5×10⁹ typ | 170000 | 260000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | TO-5 |
Omgevingsdetectoren in behuizing | Niet van toepassing | A6-8 | 6 × 6 | 2,4 typ. | 7,0×10¹⁰ min. | 1,0×10⁸ min.; 1,5×10⁹ typ. | 90000 | 140000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | TO-8 |
Omgevingsdetectoren in behuizing | Niet van toepassing | A10-3 | 10 × 10 | 2,4 typ. | 6,0×10¹⁰ min. | 1,0×10⁸ min.; 1,5×10⁹ typ. | 50000 | 75000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 25 | N.v.t. | TO-3 |
Omgevingslensdetectoren | Niet van toepassing | A1-5(M)-L | 1 × 1 | 2,4 typ. | 2,5×10¹¹ min. | Niet gespecificeerd op de bronpagina | 2000000 | 2400000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 23 | N.v.t. | 1/2-bollens /TO-5-header |
Omgevingslensdetectoren | Niet van toepassing | A1-5(M)-LF | 1 × 1 | 2,4 typ. | 6×10¹¹ min. | Niet gespecificeerd op de bronpagina | 6000000 | 7200000 | 0,2–3,5 | 100–400 | 23 | N.v.t. | Volledige bollens / TO-5-header |
2 watt TE-gekoelde detectoren | 0,9 volt @ 1,2 ampère | A1-7C3T | 1 × 1 | 2,5 typ | 1,0×10¹¹ min; 1,5×10¹¹ typ | 2,2×10⁹ min; 4,2×10⁹ typ | 1300000 | 2000000 | 2,0–15,0 | 1250–2500 | -35 | 55 min; 60 typ | TO-37 |
2 watt TE-gekoelde detectoren | 0,9 volt bij 1,2 ampère | A2-7C3T | 2 × 2 | 2,5 typ | 1,0×10¹¹ min; 1,5×10¹¹ typ | 2,2×10⁹ min; 4,2×10⁹ typ | 660000 | 1000000 | 2,0–15,0 | 1250–2500 | -35 | 55 min; 60 typ | TO-37 |
2 watt TE-gekoelde detectoren | 0,9 volt bij 1,2 ampère | A3-7C3T | 3 × 3 | 2,5 typ | 1,0×10¹¹ min; 1,5×10¹¹ typ | 2,2×10⁹ min; 4,2×10⁹ typ | 430000 | 640000 | 2,0–15,0 | 1250–2500 | -35 | 55 min; 60 typ | TO-37 |
3 watt TE-gekoelde detectoren | 1,8 volt bij 1,2 ampère | A1-8C4T | 1 × 1 | 2,7 typ | 2,0×10¹¹ min; 3,0×10¹¹ typ | 2,9×10⁹ min; 5,2×10⁹ typ | 1400000 | 2100000 | 2,0–20,0 | 1750–3500 | -50 | 70 min; 75 typ | TO-8, TO-66 |
3 watt TE-gekoelde detectoren | 1,8 volt bij 1,2 ampère | A2-8C4T | 2 × 2 | 2,7 typ | 2,0×10¹¹ min; 3,0×10¹¹ typ | 2,9×10⁹ min; 5,2×10⁹ typ | 700000 | 1100000 | 2,0–20,0 | 1750–3500 | -50 | 70 min; 75 typ | TO-8, TO-66 |
3 watt TE-gekoelde detectoren | 1,8 volt @ 1,2 ampère | A3-8C4T | 3 × 3 | 2,7 typ | 2,0×10¹¹ min; 3,0×10¹¹ typ | 2,9×10⁹ min; 5,2×10⁹ typ | 430000 | 650000 | 2,0–20,0 | 1750–3500 | -45 | 70 min; 75 typ | TO-8, TO-66 |
3 watt TE-gekoelde detectoren | 1,8 volt @ 1,2 ampère | A6-8C2T | 6 × 6 | 2,7 typ | 1,0×10¹¹ min | 2,9×10⁹ min; 5,2×10⁹ typ | 240000 | 360000 | 2,0–20,0 | 1750–3500 | -25 | 50 min; 55 typ | TO-8, TO-66 |
Representatieve modellen voor omgevingstemperatuur
- A1 / A1-5: 1 × 1 mm, piek bij 2,4 µm, D* tot 1,0 × 10^11 typ
- A2 / A2-5: 2 × 2 mm, piek bij 2,4 µm, D* tot 1,0 × 10^11 typ
- A3 / A3-5: 3 × 3 mm, piek bij 2,4 µm, D* tot 1,0 × 10^11 typ
- A6 / A6-8: 6 × 6 mm, D* vanaf 7,0 × 10^10 min
- A10 / A10-3: 10 × 10 mm, D* vanaf 6,0 × 10^10 min
Representatieve gekoelde modellen
- 2 W TE-gekoeld: Detectortemperaturen tot circa –35 °C en ΔT tot circa 60 K
- 3 W TE-gekoeld: Detectortemperaturen tot circa –50 °C en ΔT tot circa 75 K
- Lensvarianten: Full-ball- en half-ball-lensopties voor verbeterde signaalopvang
- Thermistoroptie: Beschikbaar op gekoelde assemblages voor bewaking en regeling
Veelgestelde vragen
voor PbS-detectoren
PbS-fotogeleidende detectoren zijn gevoelig voor infraroodgolflengten van circa 1 µm tot 3,2–3,3 µm. Daarmee vallen ze binnen het bereik van korte-golfinfrarood (SWIR). Hun piekrespons ligt doorgaans rond 2,2–2,4 µm.
Een TE-gekoelde PbS-detector werkt op een lagere bedrijfstemperatuur, wat de ruis vermindert en de gevoeligheid verbetert. Vergeleken met gebruik bij omgevingstemperatuur kunnen gekoelde versies de detectiviteit verhogen van ongeveer 1 × 10^11 tot circa 3 × 10^11 Jones, waardoor ze zeer geschikt zijn voor metingen met zwakke signalen of over grotere afstanden.
Ongekoelde PbS-detectoren zijn snel, met typische elektrische tijdconstanten van ongeveer 100–300 µs. TE-gekoelde versies zijn langzamer, doorgaans in het bereik van 1–3 ms, maar nog altijd geschikt voor veel toepassingen in spectroscopie, gasbewaking en snelle gebeurtenisdetectie.
Nee. Een van de belangrijkste voordelen van PbS-infrarooddetectoren is dat ze effectief kunnen werken bij kamertemperatuur. Koeling is optioneel en wordt vooral toegepast wanneer de toepassing minder ruis of een hogere detectiviteit vereist.
Ja. PbS-detectoren zijn gespecificeerd voor stabiele werking tot ongeveer +65 °C aan het detectorelement. Daardoor zijn ze goed bruikbaar in warme industriële omgevingen, mits ze binnen de opgegeven temperatuurlimieten blijven.
Typische toepassingen zijn onder meer IR-spectroscopie, spectrofotometers, gasanalysatoren, vochtanalysatoren, vlamdetectoren, procesbewakingssystemen en andere industriële of wetenschappelijke instrumenten waarvoor compacte SWIR-fotodetectoren nodig zijn.
PbS-detectoren bestrijken kortere infraroodgolflengten, doorgaans ongeveer 1–3 µm, en worden vaak gebruikt bij kamertemperatuur. PbSe-detectoren reiken verder in het midden-infrarood, vaak tot ongeveer 4–5.5 µm, waardoor ze beter geschikt zijn voor gasdetectietoepassingen bij langere golflengten, zoals CO₂-detectie.
Een PbS-detector gedraagt zich als een variabele weerstand waarvan de weerstand verandert onder invallende IR-straling. De detector wordt doorgaans gebiast met een gelijkspanning, in serie gebruikt met een belastingsweerstand, en uitgelezen met een spanningsversterker of transimpedantieversterker. Gekoelde versies kunnen ook een thermistor bevatten voor temperatuurbewaking of stabilisatie.
