Kompakt und anpassbar Neue SMMS-Plattform ermöglicht Vor-Ort-Spektrometeranwendungen

Fasergekoppeltes Scanning Mirror Micro Spektrometer (SMMS) mit einem Spektralbereich von 1.000 nm - 1.900 nm.

Bild: Fraunhofer IPMS
04.04.2024

Für verschiedene Branchen wie die Lebensmittel-, Textil- oder Pharmaindustrie sind kompakte und ultrakompakte Nahinfrarot-Spektralanalysesysteme zur Bewertung organischer Substanzen von entscheidender Bedeutung. Die zerstörungsfreie Vor-Ort-Analyse sichert die Qualitätskontrolle und hilft Zeit zu sparen. Die am Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelte nicht-resonante Scanning Mirror Micro Spectrometer (SMMS)-Plattform bietet eine Alternative zu teuren auf Zeilensensoren basierenden Tischgeräten und ermöglicht darüber hinaus eine individuelle Spektrometerkonfiguration.

Mit dem Fokus auf Vor-Ort-Anwendungen hat das Fraunhofer IPMS eine neue Scanning Mirror Micro Spectrometer (SMMS)-Plattform entwickelt, die auf einem einachsigen MEMS (Micro Electro-Mechanical System) Scanning Mirror basiert. Der nicht-resonant scannende Ansatz bietet dabei die Möglichkeit einzigartige Messszenarien wie zum Beispiel die Eingrenzung des Spektralbereichs mit einhergehender Messzeitverkürzung zu realisieren.

Die neueste IPMS-Mikroscanner-Technologie ermöglicht verschiedene Spektrometer-Konfigurationen mit anpassbarem Spektralbereich und spektraler Auflösung. Der Spektralbereich in der Standardkonfiguration reicht von 1.000 nm bis 1.900 nm, kann aber durch die Wahl verschiedener Beugungsgitter und Detektoren, insbesondere mit Varianten bis 2.200nm und 2.500nm, kundenspezifisch modifiziert werden. Die spektrale Auflösung beträgt ≤ 10 nm (FWHM, Halbwertsbreite) über den gesamten Spektralbereich und kann durch die Wahl eines geeigneten Eintritts- und/oder Austrittsspalts angepasst werden.

Maßgeschneiderte Spektrometerlösungen

Hierfür bietet das Institut auf Anfrage individuelle Kunden-Evaluierungskits an. Neben der kompakten Baugröße sind technologische Aspekte für die Herstellbarkeit in größeren Stückzahlen relevant. Die wettbewerbsfähigen Herstellungskosten werden durch die Verwendung einfacher Basiskomponenten und eine reduzierte Elektronikkomplexität sowie eine effiziente Aufbau- und Verbindungstechnik und Systemintegration erreicht.

Die Anwendungsbereiche des Systems umfassen den nahinfraroten Spektralbereich in den unterschiedlichen Systemvarianten bis zu Wellenlängen von 1.900 nm, 2.200 nm oder 2.500 nm, was Einsatzgebiete in der Lebensmittel-, Textil- sowie Pharmaindustrie ermöglicht. Weitere Anwendungsbereiche finden sich in der Medizin, den Biowissenschaften, aber auch in der Materialverarbeitung oder Qualitätsüberwachung von Kunststoffen, der Petrochemie, im Recycling sowie bei anderen Messaufgaben, die zuverlässige zerstörungsfreie Vor-Ort-Analysen erfordern.

Die neuartige Spektrometer-Plattform wird auf der Fachmesse „Analytica“ vom 9. bis 12. April in München vorgestellt. Besucherinnen und Besucher haben am Stand A3.407 des Fraunhofer IPMS die Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit zu testen und ihre spezifischen Anforderungen zu diskutieren. Für Expertengespräche können vorab Termine über die Webseite des Fraunhofer IPMS vereinbart werden.

Bildergalerie

  • Mit SMMS gemessene Reflexionsspektren gängiger Kunststoffmaterialien.

    Mit SMMS gemessene Reflexionsspektren gängiger Kunststoffmaterialien.

    Bild: Fraunhofer IPMS

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