Photonik für Nanoanwendungen
Steigende Anforderungen an hochintegrierte, empfindliche Detektoren für Anwendungen in Biomedizin und Umwelttechnik haben zu einer Untersuchung mehrerer viel versprechender Eigenschaften photonischer Materialien mit Nanostruktur im Rahmen des NANOPHOS-Projektes geführt. Mit dem Ziel, vorhandene Konzepte für Gassensoren weiter zu entwickeln, wurden umkehrbare lineare und nicht-lineare Reaktionen bei Einfluss chemischer Umgebungen untersucht. Die Anstrengungen der Projektpartner zielten auf die Entwicklung von Sensorgeräten, die Veränderungen der optischen Eigenschaften sogenannter gassensorischer Stoffe wie Metalloxiden und Polymeren erkennen. Basierend auf den Testergebnissen wurde ein kontaktloser entfernter Sensor entwickelt, der Punktmessungen bei Zimmertemperatur ermöglicht. Der Sensorkopf besteht aus einem dünnen Film mit aktivem Fühlmedium mit geeigneter Beugungsfläche und retroreflektivem Element. Das in den Laboren der National Hellenic Research Foundation entwickelte Abfragesystem umfasst einen optischen Transmitter mit einer Laserquelle mit einstellbarer Wellenlänge und Leistung. Laserstrahlexpander und Kollimatoren verbessern die Qualität des fokussierten Strahls. Zudem wurde ein Referenzarm integriert, um mögliche Instabilitäten des Lasers zu vermeiden und die für eine effiziente Zielerkennung erforderliche Kontrolle zu ermöglichen. Derzeit verfügbare Gassensoren haben zu einer Vielzahl von Betriebsstandards geführt, die die tatsächlichen Anforderungen von Industrie und Umweltschutz häufig nicht erfüllen können. Neue photonische Sensorgeräte, die im Rahmen des NANOPHOS-Projektes entwickelt wurden, ermöglichen eine äußerst selektive Erkennung einer Vielzahl gasförmiger Verbindungen wie Ox, NOx, CO, SOx und weiterer Schadstoffe.
