Spektrometer UV-sensitives Mini-Spektrometer in Fingerkuppengröße

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Klein wie eine Fingerkuppe, und doch leistungsstark in der Analytik von UV-Spektren: das neu entwickelte Mini-Spektrometer von Hamamatsu Photonics bietet laut Hersteller eine ideale Möglichkeit für den Nutzen in kompakten Wasserqualitätsmessgeräten.

Hamamatsu Photonics stellt mit dem C16767MA ein neu entwickeltes, kostengünstiges UV-sensitives Mini-Spektrometer in Fingerkuppengröße vor, das hochempfindlich im UV-Bereich ist. Es wurde mit firmeneigener MEMS-Technologie (Mikro-Elektro-Mechanisches System) und moderner Opto-Halbleiter-Fertigungstechnologie konzipiert und entwickelt. Das C16767MA löst UV-Licht im Bereich von 190 bis 440  nm in einzelne Wellenlängen im Nanometerbereich auf und misst dann gleichzeitig die Lichtintensität bei jeder Wellenlänge.

Als Beispiel für eine Anwendung kann das C16767MA in kompakte Überwachungsgeräte für die Wasserqualität integriert werden. Die Installation in Flüssen, Seen oder Ozeanen ermöglicht die Überprüfung und Analyse des Gehalts an verschiedenen Schadstoffen und Bestandteilen im Wasser mittels Absorptionsspektrophotometrie. Das C16767MA leistet so einen Beitrag zur Entwicklung und Herstellung kostengünstiger Wasserqualitätsmessgeräte, die leicht in großer Zahl an vielen Messstellen installiert werden können, um die Wasserqualität zu überwachen und die Bewertung der Wasserqualität in weiten Gebieten zu verbessern. Mit dem flächendeckenden Vertrieb des C16767MA möchte Hamamatsu dazu beitragen, die Wasserversorgung sicherer zu machen. Weitere mögliche Anwendungen sind die Analyse gefährlicher Luftschadstoffe, die Leistungsbewertung von UV-LEDs und die Überwachung von Halbleiterprozessen.

Bisherige Geräte oft nicht ausreichend flexibel

Zwar gibt es bereits kostengünstige, kompakte Wasserqualitätsmessgeräte, die in großer Zahl an Messstellen in Flüssen, Seen und Meeren zur Überwachung der Wasserqualität installiert werden und bei denen meist Photodioden als Detektor eingesetzt werden, jedoch sind diese Wasserqualitätsmessgeräte hinsichtlich der Anzahl der Stoffe, die sie detektieren können, begrenzt.

Teure Messgeräte können mehrere Stoffe gleichzeitig nachweisen, da sie über ein großes Spektrometer verfügen, das in der Lage ist, UV-Licht in mehrere Wellenlängen aufzulösen und die Lichtintensität bei jeder Wellenlänge gleichzeitig zu messen. Diese Analysatoren sind jedoch oft große Tischgeräte (Benchtop), die nicht für die Arbeit vor Ort ausgelegt sind, sodass die gesammelten Proben zur Analyse in ein Labor gebracht werden müssen.

Der Weg der Miniaturisierung

Diese Situation hat zu einer erhöhten Nachfrage nach kleinen, kostengünstigen UV-Mini-Spektrometern geführt, die es ermöglichen, kleinere und kostengünstige Wasserqualitäts-Messgeräte zu bauen, die in großer Zahl an Messstellen vor Ort installiert werden können, um eine Vielzahl organischer Schadstoffe schnell nachweisen zu können.

Bisher verringerte sich bei diesen Mini-Spektrometer die Empfindlichkeit des Zeilensensors allmählich mit einfallendem, kurzwelligeren UV-Licht. Das beschränkte ihren Einsatz auf Analyseaufgaben im sichtbaren Spektralbereich. Deshalb hat Hamamatsu die photosensitive Fläche des Zeilensensors hinsichtlich UV-Beständigkeit verbessert, und auch das integrierte Beugungsgitter optimiert. Es wurde ein Filter auf dem Zeilensensor entwickelt, der Streulicht unterdrückt, welches dabei entsteht, wenn das UV-Licht in verschiedene Wellenlängen aufgelöst wird.

Analytica 2024: Halle A2, Stand 203

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