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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP IR Spektrometer, defekter Sensor


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Autor: J. K. (hecot)
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Hallo Zusammen,

Ich habe zwei defekte IR Spektrometer 1320 und 1420 von Perkin Elmer.

Dachte ich könnte da aus zwei defekten ein ganzes machen, aber wie sich 
rausstellt ist bei beiden der IR Sensor defekt. Der eine ist komplett 
verrostet und beim anderen kommt nur noch ganz wenig Signal und auch nur 
wenn ich den grating filter in eine bestimmte Stellung bringe.

Den komplett verrosteten Sensor habe ich auf geöffnet, da ist 
anscheinend mal ein Vakuum drin gewesen wie in der Röhre. Auch scheint 
dort ein Gettermaterial drin gewesen zu sein, welches erhitzt wurde. 
Anders kann ich mir den Aufbau nicht erklären.

Was meint das werte Forum dazu, ob sich der Sensor noch einmal 
reaktivieren lässt oder wie und womit man den evtl. ersetzen könnte.

Hecot

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Kann man sowas auch hobbymäßig brauchen?

Hier hat einer das 1320 angeboten:
https://www.labx.com/item/perkin-elmer-1320-infrared-spectrophotometer/4361266
laut Typenschild von 1984.

Wie kann ein Sensor verrosten, ist der aus Eisen - ich habe keine 
Ahnung, wie so ein Instrument funktioniert. Ich denke auch andere 
Mitleser interessiert das.

Autor: Rote T. (tomate)
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>Kann man sowas auch hobbymäßig brauchen?
Ist schon praktisch, wenn man ein funktionsfähiges hat, um z.b 
unbekannte Chemikalien oder Kunststoffe zu identifizieren.

Problem bei den Dingern ist, dass alle Teile der Optik aus allen 
möglichen exotischen Materialien wie Kaliumbromid etc. sind, die im 
FarIR Bereich noch transparant sind.

Das Zeug ist hygroskopisch und zieht daher Wasser aus der Athmosphäre. 
Wenn das passiert, ist die Optik futsch und der Rest rostet.

Ersatz ist meistens unbezahlbar, daher ist es auch entsprechend 
schierig, die Dinger am laufen zu halten.

Autor: J. K. (hecot)
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Das 1320 stand wohl mal etwas feucht, die KBR Teile sind aber noch OK, 
da sieht man nichts, nur einige Gehäuseteile sind etwas rostig und halt 
der Sensor.

Der andere Sensor ist noch ganz blank außen, und hat ein schwaches 
Signal abgegeben. Da ist ein Testpunkt hinter dem Vorverstärker, da kann 
man gut sehen was da raus kommt (oder eben nicht).


Was meint ihr, soll ich versuchen bei dem blanken Sensor das Getter 
Material
https://de.wikipedia.org/wiki/Getter
noch einmal zu aktivieren? Hat das vielleicht schon mal jemand bei einer 
Elektronenröhre gemacht?

LG Hecot

Autor: Harald W. (wilhelms)
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J. K. schrieb:

> da ist anscheinend mal ein Vakuum drin gewesen
> ob sich der Sensor noch einmal reaktivieren lässt?

Wenn Du es schaffst, das Vacuum, das da mal drin war,
wiedereinzufüllen...

> oder wie und womit man den evtl. ersetzen könnte.

Ich würde den defekten Sensor durch einen neuen ersetzen...
Aber für eine solche Erkenntnis muß man nicht unbedingt
ein Forum beschäftigen.

Autor: nachtmix (Gast)
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J. K. schrieb:
> Was meint ihr, soll ich versuchen bei dem blanken Sensor das Getter
> Material
> https://de.wikipedia.org/wiki/Getter
> noch einmal zu aktivieren?

Sinnlos, das ist längst oxidiert.
Mich wundert allerdings, dass der Detektor überhaupt gegettert war, aber 
der Ring sieht in der Tat danach aus.


J. K. schrieb:
> die KBR Teile sind aber noch OK,

Wenn es denn KBr ist. Evtl. handelt es sich aber um das hochgiftige 
KRS-5, das nicht hygeoskopisch ist.
Also Vorsicht!

Autor: J. K. (hecot)
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nachtmix schrieb:

> Wenn es denn KBr ist. Evtl. handelt es sich aber um das hochgiftige
> KRS-5, das nicht hygeoskopisch ist.
> Also Vorsicht!

Danke für den Hinweis! Laut Wikipedia hat Thalliumbromidiodid eine Rote 
Farbe - die Linse am Detektor ist allerdings weiß/transparent. Das wird 
wohl einfaches KBR sein!?

Einen Ersatz Detektor gibt es für das Gerät nicht mehr zu kaufen, das 
ist längst vorbei. Es gibt aber doch sicherlich aktuelle IR-Detektoren, 
die dort passen könnten. Hat einer von euch eine Idee, was man dort 
nehmen könnte?

Hecot

Autor: J. K. (hecot)
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Dachte da an einen pyroelectric (PIR) Sensor, z.B. MURATA IRA-E700ST0

https://www.murata.com/en-sg/api/pdfdownloadapi?cate=&partno=IRA-E700ST0

Die Kosten für einen Versuch wären nicht besonders hoch, was meint ihr 
dazu?

Hecot

Autor: nachtmix (Gast)
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J. K. schrieb:
> Dachte da an einen pyroelectric (PIR) Sensor, z.B. MURATA IRA-E700ST0
>
> https://www.murata.com/en-sg/api/pdfdownloadapi?cate=&partno=IRA-E700ST0
>
> Die Kosten für einen Versuch wären nicht besonders hoch, was meint ihr
> dazu?

Das Filter ist erst ab 5µm durchlässig, und wie es nach 10µm weitergeht 
ist unbekannt.
Für die IR-Spektrometrie ist aber mindestens der Bereich 2,5µm bzw 
4000/cm bis 15µm bzw. 625/cm erforderlich.

In der Gegend um 3000/cm bzw. 3,3µm liegen z.B. die 
CH-Valenzschwingungen. Diese starke Absorption von z.B. dem im übrigen 
IR recht transparenten PE würdest du mit diesem Detektor gar nicht sehen 
können.

Außerdem wurden in den IR-Detektoren gerne Thermoelemente verwendet, 
deren geringe aber niederohmig abgebene Spannung mittels eines 
Übertragers hochtransformiert wurde, und dann erst verstärkt.
Von daher würde ich Probleme mit der Anpassung erwarten.
Preisgünstige Thermoelement-Sensoren sollte es bei Heimann/Perkin-Elmer 
geben. Ob die passen, müsstest du selbst mal nachsehen.

Autor: J. K. (hecot)
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@nachtmix: Danke für den Input!

Bei der Typauswahl habe ich nicht aufgepasst, es gibt dort verschiedene 
Fenstertypen. Das passende Fenster wäre Silikon, das ist sehr 
breitbandig von 1-15µ, der richtige Typ wäre also IRA-E420S1.

Die Vorverstärkerschaltung habe ich mir schon genau angeschaut. Das ist 
genauso wie Du sagst ein 1:600 Übertrager und dann zwei OP-Stufen. 
Momentan dachte ich dort nach dem Übertrager einzuspeisen, etl. noch 
etwas die Verstärkung der ersten Stufe anpassen.

Was meinst Du wie der Sensitivity Unterschied zwischen Thermocouple und 
PIR in etwa sein wird?

LG Hecot

Autor: Anton aus Marjoss (Gast)
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Christoph db1uq K. schrieb:
> Wie kann ein Sensor verrosten,

Ich glaube nicht, dass das Rost ist. Sieht nicht nach Eisenoxid aus. 
Eher die aufgeblühte metallsiche Beschichtung.

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