Gibt es einen Spiegel für Infrarot-Strahlung?
Hallo,
ich suche einen Spiegel für Infrarotstrahlung zur Umlenkung von Wärmestrahlung. Hintergrund ist, dass ich gerne Untersuchungen mit einer Wärmebildkamera machen möchte, diese aber bauraumbedingt nicht mit direkter Sicht auf das Objekt ausgerechnet werden kann. Daher wird eine parallele und weitgehend unverzerrte Spiegelung gebraucht.
Es sollen Temperaturen von 0 bis 50 °C nachgewiesen werden.
5 Antworten
Hängt etwas von der verwendeten Wellenlänge ab, aber die meisten Metalle sind ziemlich gute Reflektoren im IR. Wenn du dafür keine Werte findest hilft vielleicht die Info, dass die Reflektivität sich quasi konträr zum Emissionsgrad verhält. Wenn Alu hier z.B. 3-5% hat, dann heißt das nur so viel wird absorbiert und der Rest reflektiert.
Allerdings kannst du keinen normalen Spiegel nehmen, da die Metallbeschichtung da auf der Rückseite ist. Du müsstest eine Glasplatte bedampfen (gibt's auch zu kaufen). Und am robustesten gegen chemische Einflüsse wäre dann ein Goldspiegel (Achtung: Mechanisch sind die sehr empfindlich, wenn keine dielektrische Schutzschicht drüber ist).
Kaufen kannst du z.B. hier: https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=890
Feuchtigkeit ist für Alu und Silber problematisch, wobei Silber schon etwas mehr ab kann. Aber jeweils nur wirklich kritisch wenn keine Schutzschicht drauf ist. Die Schutzschicht kann auch die Reflektionseigenschaften verschlechtern, weil das ja ein Dielektrikum ist. Es ist aber so dünn, dass es von IR-Licht "kaum gesehen" wird. Wenn du nicht absolut auf <1 K genau sein musst, sehe ich da aber kein Problem drin, ist ja ohnehin die Frage, wie genau die Kamera an sich ist.
Ich hätte gesagt, dass fast jede normale Spiegelfläche IR umlenkt, genau wie Licht und Wärmestrahlung auch.
Natürlich dämpft Glas je nach Beschaffenheit etwas, aber es gibt ja viele Spiegel, deren metallisierte Fläche direkt zugänglich ist; man muss einach diese Seite benutzen. Solche Spiegel gibt's z.B. in Projektoren (alte Hellraumprojektoren haben solche; beim Badezimmerspiegel ist die Metallschicht hinter dem Glas geschützt und von hinten meist mit Farbe oder Lack geschützt).
Das wird physikalisch nicht möglich sein. Es gibt IR Temperaturmessgeräte mit Laser die man mit einem ganz normalen Spiegel umlenken könnte, aber selbst die dürften ab 20m keine verlässlichen Werte mehr ausspucken. Mit einer Wärmebildkamera klappt das meines Wissens nicht.
Es geht um einen Betrachtungsabstand von ca 20cm. Leider passt die Kamera nicht mehr vor das Objekt;)
Sicher gut gemeinte Antwort, zeigt aber dass der/die Antwortende anscheinend keine Ahnung voin IR-Technik hat.
Dann korrigiere mich doch bitte und hilf dem Fragesteller weiter.
Also wenn ich eine Wärmebildkamera gegen eine spiegelnde Fläche richte, sehe ich nicht die Temperatur dieser Oberfläche, sondern eher jene des Objekts, das sich darin eben spiegelt. Also genau das, was der Fragesteller möchte.
Das spiegelnde Objekt ist quasi unsichtbar, sowohl fürs Auge wie für eine IR-Kamera, weil die eben das Gespiegelte "sieht" und nicht den Spiegel selbst.
Da gab es mal Forschungen über dielektrische Spiegel, die das angeblich machen sollten, aber mit normalen Spiegeln wirst du kaum Erfolg haben.
Dielektrische Spiegel werden nicht für IR-Strahlung (Wärmestrahlung) benötigt, dafür sind Metallspiegel gut geeignet, sondern für Laser (egal in welchem Spektralbereich)bei dem jedeseinzelne Prozent von Reflexionsverlusten kritisch ist.
Und noch mehr für alles über dem sichtbaren Bereich, also UV bis weiche Röntgenstrahlung... und wenn das nicht mehr geht, kann man nur noch mit Totalreflektion zur Strahlformung arbeiten, seihe Röntgenteleskope
Natürlich.
Praktisch alle normalen Metallspiegel reflektieren IR-Strahlung ebensogut wie visuelle Strahlung.
Aluminium funktioniert sehr gut.
Gold sogar noch etwas besser --- deshalb sind viele IR-Spiegel goldfarben.
Sogar Glas funktioniert in vielen Spektralbereichen der IR-Strahlung als Reflektor. Deshalb sind normale Badezimmerspiegel im IR-Bereich eher schlecht, da das IR-Licht durch das Glas bereits auf der Vorderseite reflekrtiert wird und nicht bis zur spiegelnden Metallfläche kommt.
Gerade Mal ausprobiert. Ein poliertes Blech spiegelt ausreichend gut.
Wie verhält es sich denn, wenn das Blech eine andere Temperatur hat, z.B. Blech und Kamera 50°C. Wird die Messung so beeinflusst oder bleiben die spiegelnden Eigenschaften erhalten?
Blech ist schwierig, weil der Emissionsgrad ziemlich stark variieren kann. Aber trotzdem dürfte er <20% sein. Dann ist es quasi so, dass du max. 20% der Wärmestrahlung des Bleches siehst und 80% von deinem Testobjekt. Das heißt Temperaturen unterhalb des Temperatur des Bleches werden etwas überschätzt und die darüber etwas unterschätzt. Wenn du das mit einem Kontaktsensor abgleichen kannst, wäre es aber möglich das notdürftig zu kalibrieren.
Korrekte Beschreibung.
Deshalb wäre es für wirklich relevante Messungen sinnvoll echte IR-Spiegel (am besten mit Gold bedampft) zu verwenden.
Solche gibt es z.B bei Edmund Optics oder bei Thorlabs.
Für grobe Vergleichsmessungen reicht aber der Spiegel aus Blech.
Ich denke, dass ich einen Spiegel anschaffen werden. Die Testmessung mit den Blech war vielversprechend. Hab heute schon die Vorrichtung konstruiert. Vielen Dank für dich Hilfe!
Gerne, wie gesagt, hatte da selbst schon genügend Erfahrungen.
Das Diagramm zeigt es:
https://de.wikipedia.org/wiki/Reflexionsgrad#/media/Datei:Image-Metal-reflectance.png
Ich hätte gerne noch mehr Antworten als hilfsreichste ausgezeichnet. Deine hätte es auch verdient habt!
Richtig gut, vielen Dank, so etwas suche ich. Gerade der Hinweis gegenüber Robustheit ist wichtig. Korrosion infolge von Luftfeuchtigkeit wäre ein Problem.