Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Messsysteme auf der Grundlage der abgeschwächten Totalreflexion (ATR, attenuated total reflection) im nahen (NIR) und mittleren (MIR) Infrarot werden in vielen Laboranwendungen genutzt, um die chemische Zusammensetzung flüssiger Proben zu bestimmen. Da die Wechselwirkung der Probe mit der optischen Strahlung sehr nahe an der Oberfläche des ATR-Kristalls stattfindet (im Bereich weniger Mikrometer) müssen Oberflächenverunreinigungen bei Messungen unbedingt vermieden werden. Im Labor stellt dies in der Regel keine Schwierigkeit dar, da die planaren ATR-Kristalle vor dem Kontakt mit der Probe manuell gereinigt und Messungen in der Regel schnell durchgeführt werden können.
Hohlzylinder-Geometrie ermöglicht automatisierte Reinigung im Prozess
In industriellen Prozessen muss die Reinigung automatisiert und in den Prozessablauf integrierbar sein. Dadurch ergeben sich vollkommen neue Anforderungen an den Aufbau der ATR-Sensoren. Neben einer hohen Druck- und Temperaturstabilität des ATR-Messsystems in Prozessen müssen ATR-Kristalloberflächen so gestaltet sein, dass sie in Reinigungsprozessen gut zugänglich sind. Schwer zu reinigende Kanten oder Hohlräumen sollten daher vermieden werden. Zylindrische Grundkörper sind in dieser Hinsicht vorteilhaft, da sie keine unzugänglichen Ecken aufweisen und z. B. über O-Ring-Dichtungen in vom Prozess getrennte Reinigungskammern zurückgezogen werden können.
