Hochempfindliche Infrarotspektroskopie – eine neue Technik auf dem Weg aus der Forschung in die Industrie

Die aktuelle Entwicklung und kommerzielle Verfügbarkeit von Quanten-Kaskaden-Lasern (QCL) eröffnet neue attraktive Möglichkeiten für den Einsatz der Infrarot-Absorptionsspektroskopie. QCL sind in der Lage, Strahlung im MIR-Bereich bei Raumtemperatur, d.h. ohne aufwändige Kühlung, zu emittieren. Im Vergleich zu Bleisalz-Lasern erlauben QCL erstmalig den Aufbau von sehr kompakten MIR-Strahlungsquellen, die sich durch bisher unerreichte Strahlungsleistungen auszeichnen. Dies ermöglicht die Verwendung von wartungsfreien, thermoelektrischen Detektoren. Das am INP Greifswald entwickelte neue, kompakte und modulare Messgerät Q-MACS ist in der Lage, das Potenzial von QCL für eine Steuerung von Plasmaprozessen oder eine hochempfindliche Spurengasanalyse zu nutzen. Es kombiniert die Vorteile der Absorptionsspektroskopie im mittleren infraroten Bereich mit den positiven Eigenschaften der Quantenkaskadenlaser. Der Beitrag gibt einen Überblick zu aktuellen Ergebnissen des Einsatzes der auf QCL basierenden Infrarotspektroskopie sowohl in der Grundlagenforschung und als auch in der Industrie.