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Lexikon der Optik: optoakustischer Empfänger

optoakustischer Empfänger, ein Nachweisgerät für elektromagnetische Strahlung. Die Strahlungsenergie wird dabei von einer innerhalb eines geschlossenen Meßkolbens befindlichen Substanz (Festkörper, Flüssigkeit oder Gas) absorbiert, deren Erwärmung auf ein ebenfalls in dem Kolben eingeschlossenes Gas übertragen wird und nach den Gasgesetzen zu einer Druckerhöhung dieses Gases führt (Abb.). Wird die Strahlungsleistung zeitlich moduliert, ergibt sich eine Druckmodulation, die sehr empfindlich, z.B. mit einem Mikrophon, nachgewiesen werden kann. Das erhaltene Mikrophonsignal ist der absorbierten Strahlungsleistung proportional. Es ist abhängig von der Wärmekapazität der verwendeten Substanz. Der Gasdruck in dem Kolben darf nicht zu klein sein, damit die aufgenommene Energie nicht bereits innerhalb einer Modulationsperiode an die Wand abgeleitet wird.

Verwendet man als Arbeitssubstanz ein stark absorbierendes Gas, dann kann man mit dem o. E. sehr kleine Strahlungsleistungen bis hinab zu 10-10W bzw. sehr geringe Strahlungsenergien bis hinab zu 10-9 J nachweisen. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß die durch die Moleküle absorbierte Strahlung nicht reemittiert wird, weshalb der o. E. vorwiegend im IR-Bereich angewendet wird. Die Empfindlichkeit kann noch erhöht werden, indem die Gaszelle in einer akustischen Resonanz betrieben wird; allerdings sind dann die Anforderungen an die Stabilität der Modulationsfrequenz der Strahlung hoch. Eine generelle Grenze ist bei o. E. durch die Erschütterungs- und Körperschallempfindlichkeit des Detektors gegeben. Für den Fall eines Gasdetektors erhält man ein von der Wellenlänge der Strahlung abhängiges Signal, was für den breiten Einsatz als Empfänger ungünstig ist, auf der anderen Seite aber die Grundlage für ein hochempfindliches Spektrometer (optoakustische Spektroskopie) bilden kann.



Optoakustischer Empfänger: Aufbau. M Modulator, F Fenster, Mi Mikrofon, S Signal.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
Dipl.-Phys. Jürgen Heise, Jena
Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
Dipl.-Ing. Richard Hummel, Radebeul
Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
Prof. Dr. W. Karthe, Jena
Dr. Siegfried Kessler, Jena
Dr. Horst König, Berlin
Prof. Dr. Sigurd Kusch, Berlin
Dr. Heiner Lammert, Mahlau
Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
Prof Dr. Karl Regensburger, Dresden
Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
Olaf Ziemann, Berlin


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