Golay-Elektronik

Die Schaltung ist zum Betrieb einer Golayzelle oder anderer langsamer Detektoren( Thermoelement, pyroelektrischer Detektor) bestimmt. Im wesentlichen besteht die Schaltung aus zwei Einheiten, zum ersten der Antrieb des langsam (5..30Hz) rotierenden Chopperrades und zum anderen aus einem Synchrongleichrichter zur Verarbeitung der Detektorsignale.
Der Chopper wird mit einem 3-Phasenmotor wie sie in Festplatten zu finden sind betrieben. Ein VCO taktet einen Ringzähler der das 3-Phasen Signal erzeugt .
Als Synchrongleichrichter wird der bewährte AD630 von Analog Device verwendet. Die Platine wird in Verbindung mit dem 3fach Verstärker betrieben da auf eine eigene Verstärkungs- oder Offseteinstellung verzichtet wurde.


		>Schaltbild im PDF-Format<
		>>Die Steckerbelegung und die Verbindung der Platine mit den Arduino IO-Ports <<

Eine Golayzelle ist ein hochempfindlicher Strahlungsdetektor dessen Bereich sich von den Millimeterwellen bis zur UV-Strahlung erstrecken kann. Die Golayzelle ist ein Gasthermometer, die einfallende Strahlung erwärmt über eine Absorberfolie ein kleines Gasvolumen. Der Druck des Gases steigt und bewirkt die Auslenkung einer sehr dünnen, verspiegelten Membran. Diese Auslenkung wiederum wird auf optischem Weg mittels der Moireemethode gemessen oder, bei neueren Ausführungen durch die Ablenkung eines Lasers und einer positionsempfindlichen Fotodiode. Die spektrale Empfindlichkeit der Zelle hängt im Wesentlichen nur von den Eigenschaften des Eintrittsfensters und der Absorberfolie ab.

Die Golayzelle wurde schon 1947 erfunden und wurde viel in Spektrometern, vor Allem für das ferne Infrarot verwendet. Durch die Entwicklung neuerer Detektoren geriet sie etwas in Vergessenheit. Sie erlebt aber zur Zeit eine Reneissance als man ihre Brauchbarkeit zur Detektion der Terahertzstrahlung wiederentdeckte.
Interessant ist auch, dass die Wärmestrahlungsdetektoren der Grubenottern nach einem ähnlichen Prinzip arbeiten. So können diese Schlangen auch bei Dunkelheit ihre warmblütigen Beute aufspüren.

Im Gegensatz zu manchen anderen Detektoren können Golayzellen bei Raumtemperatur arbeiten. Aber wie viele thermische Detektoren können sie nur langsam messen, die Modulationsfrequenz liegt im Bereich von einigen Zehn Hertz.