Billigere Sortierung

Physik Journal - Ein bei der sortenreinen Trennung von Kunststoffen und Papier benötigtes Spektrometer lässt sich dank eines beweglichen Mikroscannerspiegels viel preiswerter fertigen.


Ein Spektrometer lässt sich dank eines beweglichen Mikroscannerspiegels viel preiswerter fertigen. Die ortsauflösende Infrarotspektroskopie kommt heute bei verschiedenen industriellen Prozessen zur Anwendung, z. B. bei der sortenreinen Trennung von Kunststoffen und Papier. Solche Spektrometer sind bislang allerdings noch recht teuer. Schuld daran ist der Flächendetektor, der für relativ langwellige Infrarotstrahlung empfindlich sein muss und daher z. B. aus Indium-Gallium-Arsenid besteht. Der Flächendetektor dient quasi als Matrix, in der ein Spektrometer die Wellenlänge des Lichts gegen die Ortskoordinate aufzeichnet.

Abb.: Billiger als bislang am Markt befindliche Systeme kann das IPMS-Spektrometer Kunststoffe sortenrein trennen. (Bild: Physik Journal)

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden haben nun das Kostenproblem gelöst, indem sie den Flächen- durch einen Zeilendetektor ersetzt haben. Wie bei einem konventionellen ortsauflösenden Spektrometer trifft die reflektierte Infrarotstrahlung auf einen Spiegel, auf dem sich ein Beugungsgitter befindet. Das IPMS-Gerät verfügt allerdings über einen Mikroscannerspiegel, der sich um eine Achse drehen lässt und daher die Strahlung verschiedener Wellen­längen in unterschiedliche Richtungen ablenken kann. Der nach beiden Seiten um jeweils elf Grad verstellbare Spiegel ersetzt damit die eine Dimension des Detektors, sodass die Kosten des am IPMS aufgebauten Demonstrators auf ein Zehntel des üblichen Preises sinken. Den Spiegel fertigen die Forscher mit typischen Verfahren der Halbleitertechnologie aus Silizium.

Eine mögliche Anwendung neben dem Sortieren von PET- und Polystyrol-Kunststoffen ist die Überprüfung von Früchten beim Großhändler auf Druckstellen: Faulendes Obst liefert eine andere spektroskopische Signatur als unversehrtes. Bislang scheiterte diese Anwendung an den Kosten.1)

Michael Vogel

Quelle: Physik Journal, November 2008


Weitere Infos:

• vgl. Physik Journal, Oktober 2007, S. 48

GWF