Projektbeschreibung
Miniatur-Spektrometer für photonische Sensorikplattformen
Miniatur-Spektrometer werden dringend für die Erkennung und quantitative Messung mehrerer Chemikalien gleichzeitig benötigt. Herkömmliche Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometer (FTIR-Spektrometer) sind sperrige Tischgeräte, deren Herstellungskosten, Robustheit und Größe Probleme verursachen. Obwohl sie bis zu 25 000 nm funktionieren, stellt das Konzept von Miniatur-Spektrometern, die einen breiten Spektralbereich bei hoher Empfindlichkeit abdecken können, eine Herausforderung dar. Das EU-finanzierte Projekt BROMEDIR geht all diese Herausforderungen an, indem es das vorhandene Wissen über Miniatur-Spektrometer nutzt, um eine neue Generation FTIR-Spektrometer für die Flüssigkeitssensorik und gepulste Terahertz-Spektrometer für die Gassensorik zu erstellen. Diese werden in den Bereichen nachhaltige Landwirtschaft, Qualitätsüberwachung der Wasserstoffversorgungskette und Qualitätskontrolle von Kraftstoffen demonstriert. Für jede Anwendung wird eine cloudbasierte Plattform zur Datenanalyse bereitgestellt.
Ziel
"There is a continuously increasing need for miniaturised sensors providing simultaneous access to multiple chemical and biochemical parameters sensing. Optical spectroscopy is the golden standard for the identification and quantitative measurement of several chemicals simultaneously, using a single device: a spectrometer.
Challenge #1: Conventional FTIR spectrometers are bulky benchtop instruments. Regarding PTS for gas sensing, the proof-of-concept has only recently been validated at macroscopy scale. Considering field deployment of such spectrometers, the main challenges are related to the production cost, ruggedness & size of the instrument.
Challenge #2: A key advantage of FTIR absorption spectroscopy is its broad spectral range in the MIR range, where fundamental molecular vibrational tones have large absorption cross section. However, while conventional benchtop FTIR spectrometers can operate up to 25000 nm or more, it is still a big challenge when considering miniature spectrometers to reach a wide spectral range coupled with high sensitivity.
SIWARE recently developed an ultra-compact, MEMS-based, FTIR spectrometer. The commercial product, NeoSpectra, is operating in the Near-Infrared range up to 2500 nm.
BROMEDIR will address the aforementioned challenges and make an important step towards meeting the related need, using Neospectra as a Spectroscopy Development Platform, targeting though the development of a radically new spectrometer with multiple extensions of its capabilities beyond the SotA. In parallel, a novel, miniaturised PTS spectrometer will be developed, taking advantage of the same silicon-MEMS technology platform that has been used for the development of the PIC used in Neospectra’s FTIR chip. In BROMEDIR, this new generation of miniature spectrometers will be used to develop sensing platforms, to be demonstrated in 3 application domains: a) sustainable farming, b) hydrogen supply chain quality monitoring and c) fuel quality control"
Wissenschaftliches Gebiet
- agricultural sciencesagriculture, forestry, and fisheriesagriculturesustainable agriculture
- natural sciencesphysical sciencesopticsspectroscopyabsorption spectroscopy
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuels
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-CL4-2022-DIGITAL-EMERGING-01
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
1060 Lefkosia
Zypern
Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).