Hyperspektrale Bilder im mittleren Infrarot
In den Anfängen waren Hyperspektralkameras unverkennbar ein Zusammenbau aus einer Kameraeinheit als Detektor, einem Spektrographen und einem Objektiv. Diese offene Konstruktion hatte den Vorteil, dass die Komponenten im Falle des fehlenden Anwendungserfolgs separat genutzt werden konnten, war aber anfällig gegen Dejustierung und Verstaubung. Die heutigen Systeme sind kompakt und robust geworden und technisch deutlich vorangeschritten. Specim bietet bereits seit einiger Zeit mit der FX10 und FX17 zwei Kompakthyperspektralkameras für den VisNIR-Bereich (400 – 1000 nm) und den NIR-Bereich (900 - 1799 nm) an. Neu ist die FX50, die die FX-Serie für hyperspektrale Analysen im mittleren Infrarot erweitert.
Die FX50 ist eine komplette Hyperspektralkamera für den Wellenlängenbereich von 2,7 µm bis 5,3 µm mit einem InSb-Detektor mit 640 örtlichen Pixeln, der die spektralen Informationen in 154 Bändern auflösen kann. Die Bildrate ist bei dieser Kamera 380 Hz. Das bedeutet, dass Sie mit einer Geschwindigkeit von 380 Zeilen pro Sekunde alle spektralen Daten entlang der Zeile erhalten. Die Daten werden über eine GigE-Schnittstelle an einen Computer weitergegeben, auf dem die Auswertung der Daten und die Steuerung der Kamera erfolgt.
Selbstverständlich ist in der Kamera ein softwaregesteuerter Shutter für den Dunkelstromabgleich verbaut. Der Clou bei der FX50 ist die temperaturstabilisierte Optik. Der Detektor muss in diesem Wellenlängenbereich ohnehin mit einem langlebigen Stirling-Motor gekühlt werden. Specim geht noch einen wesentlichen Schritt weiter und stabilisiert thermisch zusätzlich die Optik, so dass keine Wärmestrahlung von außen die Daten verfälschen kann.
Die FX50 erweitert den Einsatzbereich des Hyperspectral Imaging auf dunkle Kunststoffe. Detektierbar und analysierbar sind mittlerweile ABS, PP, PE, PC, PS, HIPS. Dies gilt auch für Additive zur Verhinderung der Entflammung, deren Absorptionen im Bereich 5 µm bis 5,3 µm liegen.
In der Geologie sind in diesem Wellenlängenbereich etliche Minerale, zum Beispiel Karbonate und Silikate, zu detektieren. Andererseits sind manche Sulfide, Magnetit oder Ruß im mittleren Infrarot weniger störend als im kurzwelligen Bereich.
Als industrielle Anwendungen sind Verunreinigungen durch Öle und Schmutz auf der Oberfläche erkennbar und auch Versuche in der Quotiententhermographie werden durchgeführt.
