IRI 1100, IRI 1101, IRI 1400, IRI 4400

I R - I N D I K A T O R - K A R T E N

zum Nachweis von Infrarotlicht

Moderne technische Informationsübertragungs- und Speichersysteme arbeiten immer häufiger mit Infrarotlicht (Fernbedienungen, Glasfaserverbindungen, CD-Spieler usw.). Möglich wurde dies durch die Halbleitertechnik, die geeignete IR-Emitter in großer Auswahl als Leuchtdioden (LED) und Laserdioden zur Verfügung stellt. Leider ist IR-Licht für das menschliche Auge unsichtbar. Anders als UV-Licht, das viele Stoffe zur sichtbaren Fluoreszenz anregt, ist IR-Licht nicht so einfach nachzuweisen. "Schuld" daran ist die Stokes-Regel, die besagt, daß bei der Fluoreszenz die Wellenlänge des abgestrahlten (emittierten) Lichts immer größer ist als die des anregenden. Für IR-Licht bedeutet dies: Einmal IR - immer IR. Trotzdem sind heute eine Reihe von kompliziert herzustellenden kristallinen Leuchtstoffen bekannt, die es erlauben, IR-Licht ohne den Umweg über die Elektronik direkt sichtbar zu machen. Bei den vorliegenden IR-Indikator-Karten kommen zwei Funktionsprinzipien zur Anwendung:

Aufladbare IR-Indikatoren benutzen einen Leuchtstoff, der unter Einhaltung der Stokes-Regel normalerweise sichtbar fluoresziert, wenn er mit blauem oder ultraviolettem Licht angeregt wird. Durch eine spezielle zusätzliche Kristalldotierung wird diese spontane Emission jedoch weitgehend unterdrückt, die anregende Energie bleibt gespeichert (geladen). Erst IR-Licht setzt die gespeicherte Energie unter Umgehung der Stokes-Regel wieder frei. Man spricht deshalb von stimulierter Emission. Dieses Funktionsprinzip nutzen die Typen IRI 1100, 1101 und 1400.

Konvertierende IR-Indikatoren können kontinuierlich IR-Licht in sichtbares Licht umwandeln. Hierbei kommen Leuchtstoffe zum Einsatz, die die Stokes-Regel durch Mehrphotonenprozesse umgehen. Aufgrund der quadratischen Abhängigkeit der Emission von der Intensität des eingestrahlten IR-Lichts (bei Zweiphotonenprozessen) ist dieses Funktionsprinzip besonders vorteilhaft bei höheren Strahlungsleistungen. Die IR-Indikatorkarte IRI 4400 arbeitet nach diesem Prinzip.

Vorbereitung: Aufladung

Aufladbare IR-Indikatorkarten vor Benutzung mit Tages- oder Leuchtstofflampenlicht bestrahlen (aufladen) und bei Empfindlichkeitsabfall nach IR-Bestrahlung oder Selbstentladung gegebenenfalls nachladen. Die Ladedauer hängt von der Intensität des anregenden Lichts ab und beträgt in der Regel weniger als eine Minute. Wichtig ist vor allem der Blauanteil des Ladelichts. Die IRI 4400 benötigt keine Aufladung.

Einsatz: IR-Nachweis

Halten Sie die aktive Fläche der IR-Indikatorkarte bei gedämpften Umgebungslicht oder in Dunkelheit möglichst nah an die IR-Quelle. Bei vorhandener IR-Strahlung leuchtet die aktive Fläche sichtbar auf. Um die IR-stimulierte Emission vom Selbstentladungsleuchten zu unterscheiden, IR-Quelle evtl. ein- und ausschalten.

Welcher Typ für welche Anwendung?

IRI 1100. Aufladbar. Leuchtet bei IR-Bestrahlung orange auf. Leuchtstoff: (nichtradioaktives) Strontiumsulfid, dotiert mit Europium und Samarium. Hauptanwendung: mittlere IR-Intensitäten bei gedämpften Umgebungslicht (z.B. Fernbedienungen). Ultrakurze Ansprechzeit. Hohe Empfindlichkeit im Bereich um 1000 nm. Nutzbar von ca. 780 nm bis ca. 1300 nm.

IRI 1101. Ähnlich IRI 1100, jedoch mit verbesserter Empfindlichkeit bei 1300 nm. Leuchtfolie: Q-42 von Quantex.

IRI 1400. Aufladbar. Leuchtet bei IR-Bestrahlung grün auf. Leuchtstoff: Zinksulfid, dotiert mit Kupfer und Blei. Besondere Eigenschaft ist die sehr hohe Empfindlichkeit für niedrige IR-Intensitäten unter ca. 900 nm bei Betrachtung im Dunkeln. Nutzbar von ca. 780 nm bis ca. 1500 nm. Beispiele: 880 nm-IR-LEDs, Fernfeld von 780 nm-Laserdioden für CD-Spieler. Gut geeignet bei Benutzung mit Laserschutzbrillen. Wegen zusätzlicher UV-Fluoreszenz auch als UV-Indikator anwendbar.

IRI 4400. Konvertierend. Diese Karte muß nicht aufgeladen werden, sondern wandelt IR-Licht kontinuierlich in sichtbares Grün um. Damit läßt sich problemlos der obere IR-Leistungsbereich abdecken. Leuchtstoff: Yttrium-Ytterbium-Erbium-Verbindung. Maximale Empfindlichkeit im Bereich um 950 nm. Nutzbar von ca. 830 nm bis ca. 1100 nm. Anwendungsbeispiele: IR-LED LD 242 von Siemens direkt an der Gehäuseoberkante; fokussiertes 830 nm-Laserlicht; fokussierter IR-Anteil des Sonnenlichts; 950 nm-Fernbedienungen bei Dunkelheit. Gut geeignet bei Benutzung mit Laserschutzbrillen. Wegen der quadratischen Abhängigkeit der Grünemission von der IR-Intensität aktive Fläche so nah wie möglich in die Nähe des IR-Emitters bringen.

Vorsichtsmaßnahmen

Zur Vermeidung von Augenschäden Laserlicht nur mit Laserschutzbrille untersuchen! Kurzwellige UV-Strahlung setzt die Lebensdauer der Indikatorkarte herab und kann die Augen schädigen! Karte trocken lagern und nicht über 50°C erhitzen!

Sonstige Daten

Kartenmaße: 85.6 mm x 54 mm x 0.76 mm
Aktive Leuchtfläche: 10 mm x 10 mm

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