Verbundprojekt: Inline-Milchanalyse durch die Kombination von Mittelinfrarot-Spektroskopie und Ultraschall; Teilvorhaben: ATR-MIR Sensor Entwicklung

Ziel des Gesamtprojektes ist die Entwicklung eines neuen Sensors zur Bestimmung der wesentlichen Parameter für die Milchqualität zum Einsatz in der Molkereiindustrie. Dazu wird im Rahmen des Vorhabens zum einen Ultraschalltechnologie und "abgeschwächte Totalreflexions (ATR)- mittleres Infrarot (MIR)-Spektroskopie" in einem Prozesssensor zur Inline-Überwachung in der Milchverarbeitung kombiniert. Zudem werden im Rahmen des Vorhabens neuartige LEDs im MIR in einen Arraydetektor integriert und mit einem linear variablen Filter kombiniert. Dadurch sollen effizientere Lichtquellen realisiert werden die den Bau eines empfindlicheren Spektrometers, frei von beweglichen Teilen, in einem kompakten und kostengünstigen Package ermöglicht. Im Rahmen des Teilvorhabens soll eine geeignete neuartige Lichtquelle für das Verbundvorhaben mit größtmöglicher optischer Leistung erforscht werden. Derzeit sind thermische Breitbandquellen mit all ihren Limitierungen und Nachteilen, die einzigen kommerziell verfügbaren Lichtquellen, die den für das Vorhaben benötigten Anforderungen erreichen können. Im Rahmen des Teilvorhabens soll erstmals eine neuartige Lichtquelle basierend auf Interbandkaskaden-LEDs in Verbindung mit einem Array-Konzept samt Heatspreader realisiert werden, die den benötigten Wellenlängenberiech abdeckt. Diese hocheffizienten Lichtquellen im Mittleren Infrarot sollen die verfügbare Lichtleistung bei der jeweils benötigten Wellenlänge gegenüber dem Stand der Technik erhöhen, um damit das Verhältnis von Signal zu Rauschen zu verbessern, um die benötigte höhere Messempfindlichkeit zu realisieren. Ein Teil der Forschungsarbeiten konzentriert sich darüber hinaus darauf den Wellenlängenbereich der ICLEDs bis 7 µm zu erweitern.