Verbundprojekt: Ein neuartiger Miniatur-Multispektral-Wärmebildsensor für den multiindustriellen Einsatz; Teilprojekt: Multispektrale Mikrobolometer für Wärmebildsensor

Wärmebildkameras können die Temperaturverteilung in einer aufgenommenen Szene bestimmen. Hierzu verwenden sie jedoch nur die Gesamtintensität der abgestrahlten Wärmestrahlung, nicht jedoch ihre Verteilung über das Spektrum. Bei Videokameras entspräche dies einem Schwarz-Weiß-Bild. So wie bei einer Videokamera in einem Farbbild mehr Informationen als in einem Schwarz-Weiß-Bild vorhanden sind, so befinden sich auch mehr Informationen in der spektralen Verteilung der Wärmestrahlung, als diese bislang von Wärmebildkameras genutzt werden. So kann hiermit zum Beispiel die Verteilung bestimmter Gase detektiert werden, womit sich Leckagen einfach lokalisieren lassen oder Feuerwehrleute im Einsatz gefährliche Gase auf Abstand erkennen können. Das Fraunhofer hat eine langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Wärmebildsensoren, die für die Detektion der Wärmestrahlung Mikrobolometer verwenden. Diese absorbieren die einfallende Wärmestrahlung und erwärmen sich dadurch. Diese Erwärmung führt zu einer elektrischen Widerstandsänderung innerhalb des Mikrobolometers, die gemessen und als Maß für die einfallende Wärmestrahlung verwendet wird. Bei Mikrobolometern lassen sich jedoch die bei Videokameras zur Erzeugung des Farbbilds eingesetzten Farbfilter nicht verwenden. Da im Mikrobolometer die Wärmestrahlung über eine Temperaturänderung durch ihre Absorption detektiert wird, sollen in diesem Projekt Absorber realisiert werden, die nur bestimmte Wellenlängenbereiche absorbieren und in die Mikrobolometer eines Wärmebildsensors integriert werden. Hierbei sollen die Wellenlängenbereiche über die Form und Größe der Absorberstrukturen einstellbar sein. Stattet man nun benachbarte Mikrobolometer im Wärmebildsensor mit auf unterschiedliche Wellenlängen eingestellte Absorber aus, so wirken diese als "Farbfilter". Hiermit kann nun eine Wärmebildkamera aufgebaut werden, welche die in der spektralen Verteilung der Wärmestrahlung vorhandene Informationen nutzt.