Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

MIRPHAB: Sensor-Boutique für Early Adopter

01.06.2017

Jede chemische Substanz absorbiert einen ganz individuellen Anteil infraroten Lichts. Wie ein menschlicher Fingerabdruck kann diese Absorption mit optischen Verfahren zum Identifizieren von Stoffen genutzt werden. Solche Verfahren finden beispielsweise in der chemischen Industrie, aber auch im Gesundheits-Bereich oder der Kriminalistik Verwendung. Plant ein Unternehmen ein neues Vorhaben, benötigt es dafür oft individuell zugeschnittene Sensorlösungen. Auf der Suche nach dem passenden System erhalten sie nun Unterstützung durch die EU-geförderte Pilotlinie MIRPHAB für den Aufbau von Sensorik und Messtechnik im mittleren Infrarot (MIR), an der das Fraunhofer IAF beteiligt ist.

Pilotlinie für maßgeschneiderte Spektroskopie-Lösungen


Demonstrator der miniaturisierten Laserquelle bestehend aus Quantenkaskadenlaserchip und MOEMS Gitterscanner.

Foto Fraunhofer IAF

Benötigt ein Unternehmen eine Sensorlösung, beispielsweise um einen bestimmten Stoff im Produktionsprozess zu identifizieren, hat es oftmals ganz individuelle Anforderungen. Dies beginnt bei den nachzuweisenden Stoffen und geht über die Anzahl der benötigten Sensoren bis hin zur Geschwindigkeit des Produktionsprozesses. Meist reicht dafür eine Lösung von der Stange nicht aus und es bedarf mehrerer Anbieter, um eine individuelle, optimale Lösung zu entwickeln.

Hier setzt MIRPHAB an: In der Pilotlinie haben sich führende europäische Forschungsinstitute und Firmen aus dem MIR-Umfeld zusammengefunden, um Kunden maßgeschneiderte Angebote aus einer Hand machen zu können. Interessenten können sich an einen zentralen Ansprechpartner wenden, der dann, nach dem Baukastenprinzip, die bestmögliche Lösung aus dem Komponentenportfolio der MIRPHAB-Mitglieder zusammenstellt.

Um die europäische Industrie langfristig zu stärken und ihre Spitzenposition in der chemischen Analytik und Sensorik weiter auszubauen, wird die Entwicklung der individuellen MIR-Sensorlösungen im Rahmen von MIRPHAB durch eine Beteiligung der EU unterstützt. Das senkt die Investitionskosten und damit die Eintrittshürde für Unternehmen in den MIR-Bereich (mittleres Infrarot) deutlich.

In Kombination mit der virtuellen Infrastruktur, die durch MIRPHAB entstanden ist, sind hochwertige MIR-Sensorlösungen damit auch für Unternehmen interessant, denen Kosten und Entwicklungsaufwand vorher zu hoch schienen. Darüber hinaus erhalten Unternehmen durch MIRPHAB Zugriff auf neueste Technologien, so dass sie sich als Early-Adopter einen Vorsprung im Wettbewerb verschaffen können.

Maßgeschneiderte MIR-Laserquelle

Eine zentrale Komponente der MIRPHAB-Sensorlösungen liefert das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF aus Freiburg in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS aus Dresden. Das Fraunhofer IAF bringt die Technologie der Quantenkaskadenlaser ein, die Laserlicht im MIR-Bereich emittieren.

Der Wellenlängenbereich, in dem das Licht emittiert wird, ist bei dieser Art von Laser spektral sehr breit und lässt sich bei der Herstellung maßschneidern. Um innerhalb des Spektralbereichs eine bestimmte Wellenlänge auszuwählen, muss diese über ein optisches Beugungsgitter ausgewählt und wieder zurück in den Laserchip gekoppelt werden.

Durch die Drehung des Gitters kann die Wellenlänge kontinuierlich abgestimmt werden. Das Gitter wird am Fraunhofer IPMS in miniaturisierter Form in sogenannter Micro-Electro-Mechanical-System(MEMS)-Technologie hergestellt. Diese ermöglicht es, das Gitter mit einer Frequenz von bis zu einem Kilohertz schwingen zu lassen und somit die Wellenlänge der Laserquelle bis zu tausend Mal pro Sekunde über einen sehr breiten Spektralbereich durchzustimmen.

Um die Herstellung der Laser und Gitter effizienter zu gestalten und für eine Pilotserienproduktion zu optimieren, ist an MIRPHAB auch das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen beteiligt. Mit seinem Know-how überführt es die Herstellung des schnell abstimmbaren MIR-Lasers in industriell anwendbare Produktionsabläufe.

Prozessanalyse in Echtzeit

Derzeit bewegen sich zahlreiche Anwendungen im Bereich der Spektroskopie noch im sichtbaren oder nahen Infrarot-Bereich und verwenden relativ schwache Lichtquellen. MIRPHAB bietet Lösungen auf Basis von Infrarot-Halbleiterlasern. Diese verfügen über eine deutlich größere Lichtstärke und ermöglichen so ganz neue Anwendungen. Dadurch können mit der MIR-Laserquelle bis zu 1000 Spektren pro Sekunde aufgenommen werden, wodurch zum Beispiel die automatisierte Überwachung und Steuerung von chemischen Reaktionen und biotechnologischen Prozessen in Echtzeit möglich wird. MIRPHAB leistet so einen wichtigen Beitrag auf dem Weg zur Fabrik der Zukunft und der Industrie 4.0.

Weitere Informationen:

https://www.iaf.fraunhofer.de/de/medien/pressemitteilungen/mirphab-sensor-boutiq...

Michael Teiwes M. A. | Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics