DE69610225T2 - Photoakustischer gasdetektor - Google Patents

Description

• Fotoakustische Techniken beruhen auf einer Wärmewirkung, die als der fotothermische Effekt bekannt ist. Diese Techniken verwenden das Prinzip, daß absorbierte Strahlungsenergie, insbesondere von Infrarotstrahlung (IR) zu Druckvariationen in einem gegebenen Gasvolumen führt, wobei die Druckvariationen proportional zur absorbierten Energiemenge sind. Diese Druckvariationen können dann mit Hilfe eines empfindlichen Drucksensors detektiert werden.
• Die Erfindung ist auf einen fotoakustischen Gasdetektor gerichtet, der eine Kammer zum Aufnehmen des betreffenden Gases oder der betreffenden Gasmischung, einen Weg für gepulste oder modulierte IR-Strahlung in die Kammer, durch diese und aus derselben heraus, und einen Drucksensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, Druckveränderungen in der Kammer zu messen, die durch die angelegte IR-Strahlung bewirkt werden.
• Beispiele bekannter Verwendungen von solchen fotoakustischen Techniken sind unter anderem in der Patentveröffentlichung US-H651 und in einem Artikel von C. F. Dewey Jr., R. D. Kamm, and C. E. Hackett: Acoustic amplifier for detection of atmospheric pollutants (Akustischer Verstärker für die Detektion von atmosphärischen Schadstoffen), Appl. Phys. Lett., Band 23, No. 11, December 1973 zu finden.
• Die vorliegende Erfindung ist auf wesentliche Verbesserungen in einem fotoakustischen Gasdetektor, wie er oben erwähnt wurde, gerichtet, indem als Ausgangspunkt eine Konstruktion genommen wird, die auf Halbleitermaterialien beruht, insbesondere Silizium- oder Quarzelementen, die z. B. allgemein in der Halbleitertechnik verwendet werden. Was neu und für den Gasdetektor der Erfindung etwas besonderes ist, besteht in erster Linie darin, daß die Kammer für das Gas oder die Gasmischung dadurch gebildet wird, indem wenigstens zwei Halbleiterelemente, insbesondere Silizium- oder Quarzelemente, die durch Planartechnik hergestellt sind, miteinander verbunden werden, wobei wenigstens ein erstes Element eine sich von einer größeren Oberfläche erstreckende geätzte Ausnehmung aufweist, die einen wesentlichen Teil des Volumens der Kammer bildet.
• Um ein Meßsignal zu schaffen, das den Membranschwingungen aufgrund der Druckänderungen in der Kammer entspricht, können verschiedene Prinzipien in Betracht gezogen werden, z. B. ein kapazitives Meßprinzip. Solche Prinzipien und Techniken sind in Verbindung mit Silizium-Drucksensoren und Mikrofonen oder dergleichen wohlbekannt und sollen hier nicht weiter diskutiert werden.
• Die Konstruktion und die Herstellung von fotoakustischen Gassensoren aufgrund von Silizium- oder Quarzmikromechanik bringt eine Anzahl von wesentlichen Vorteilen mit sich. Solche Gassensoren sind billig in der Herstellung und können vorteilhafterweise eine oder mehrere Membranen aufweisen, die als integrierte Struktur in einem oder mehreren der Elemente ausgebildet sind, die miteinander verbunden sind, um so die Gaskammer zu bilden. In den meisten Ausführungsformen der Erfindung wird Planartechnik in optimaler Weise verwendet werden, wenn jedes der Elemente eine im wesentliche plattenähn liche Form hat. Silizium und Quarz sind Materialien, die für die Herstellung von fotoakustischen Gassensoren gut geeignet sind, unter anderem, da sie für IR-Strahlung durchlässig sind. Quarz hat etwas variierende Durchlaßeigenschaften für IR-Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Es kann auch möglich sein, andere Halbleitermaterialien in erfindungsgemäßen Gasdetektoren zu verwenden, z. B. Halbleitermaterialien des III-V-Halbleitertyps.
• Ein anderer Vorteil hat mit den kleinen Abmessungen zu tun, die bei einem solchen Gasdetektor möglich sind, so daß das Kammervolumen für das Gas sehr klein gemacht werden kann. Demgemäß wird die Empfindlichkeit des Detektors verbessert. Darüber hinaus bedeuten die kleinen Kammerabmessungen auch, daß es einfach sein wird, die Temperatur unter Kontrolle zu halten, und dasselbe gilt für den Druck des Gases in der Kammer. Nicht weniger wichtig ist bei einigen Verwendungen dieser Faktor, wenn das zu handhabende und messende Gas giftig ist oder aus anderen Gründen nur in kleinen Mengen für die hier interessierende Messung vorhanden ist oder sein kann.
• Die erwähnte Planartechnik, die eine wesentliche Voraussetzung für die Erfindung bildet, ermöglicht es allgemein, verschiedene Schichten oder Beschichtungen in der Gasdetektorkonstruktion im Hinblick auf unterschiedliche Wirkungen und Zwecke zu bilden, wie sich aus der folgenden Beschreibung ergeben wird.
• Zusätzlich zur Verwendung für die Gasmessung, die oben in erster Linie diskutiert wurde, kann ein solcher fotoakustischer Gasdetektor auch als Sperreinrichtung für eine Laserleitung z. B. in weitentwickelten Kommunikationssystemen verwendet werden, die auf optischen Fasern beruhen.
• In der folgenden Beschreibung soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlicher beschrieben werden. Es zeigen:
• Fig. 1 in schematischer Querschnittsansicht ein Beispiel einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasdetektors;
• Fig. 2 in entsprechender Weise ein Beispiel einer zweiten Ausführungsform des Gasdetektors der Erfindung; und
• Fig. 3 ein drittes Beispiel einer Ausführungsform des Gasdetektors der Erfindung.
• Zunächst einmal sollte hervorgehoben werden, daß die Figuren der Zeichnungen nur grundsätzlichen und schematischen Charakter haben, wobei insbesondere ihre gezeigten relativen Abmessungen möglicherweise sogar sehr beträchtlich von den Dimensionsbeziehungen in entsprechenden Gasdetektoren abweichen können, die in der Praxis hergestellt werden.
• Die Ausführungsform von Fig. 1 beruht auf der Anordnung von zwei Silizium- oder Quarzelementen 4A und 4B, die vorzugsweise eine deutliche Plattenform mit äußeren Oberflächen haben, die zu einem wesentlichen Ausmaß mit einer Antireflexbeschichtung 6A bzw. 6B beschichtet sind. Das Plattenelement 4A hat auch eine gegenüberliegende oder innere größere Oberfläche 9A, die dazu ausgebildet ist, in Eingriff zu kommen und verbunden zu werden mit einer entsprechenden inneren größeren Oberfläche 9B auf dem Plattenelement 4B. Durch diese Verbindung wird eine hermetische Abdichtung zwischen den Elementen 4A und 4B um den gesamten Umfang der Komponente herum erhalten. Verfahren für solche Verbindung sind in der Planartechnik gut bekannt.
• Der innere Hohlraum, der durch Verbinden der beiden Plattenelemente 4A und 4B gebildet ist, weist in erster Linie eine Kammer 1 auf, die zum Aufnehmen des betreffenden Gases oder der betreffenden Gasmischung ausgebildet ist, das bzw. die durch gepulste oder modulierte IR-Strahlung 2 beeinflußt werden soll. In diesem Beispiel ist angenommen, daß diese Strahlung direkt durch die Dickenabmessung des Gasdetektors angelegt wird, so daß ein beträchtlicher oder wesentlicher Teil der Gaskammer 1 auch durch die IR-Strahlung beeinflußt wird. Deren Absorption durch das Gas bewirkt, daß das Gas Druckvariationen ausgesetzt ist, die den Pulsen oder der Modulation der IR-Strahlung entsprechen.
• Die Kammer 1 ist in an sich bekannter Weise durch Ätzen aus den entsprechenden größeren Oberflächen 9A und 9B der Plattenelemente 4A und 4B gebildet, bevor diese miteinander verbunden worden sind.
• In entsprechender Weise wird ein gemeinsamer Raum 7 in Verbindung mit Membranen 3A und 3B gebildet, die dazu dienen, die Druckvariationen im Gas während der Messung oder Detektion in Ausgangssignale umzuwandeln, die vorzugsweise elektrische Signale sind, und zwar für weitere Verwendung im betreffenden Meßsystem oder ähnlichem. Der Raum 7 innerhalb der Membranen 3A und 3B steht mit der Kammer 1 durch einen Durchlaß 5 in Verbindung, der ebenfalls durch Ätzen von der inne ren Oberfläche einer oder beider Plattenelemente 4A und 4B in entsprechender Weise wie die Kammer 1 und der Raum 7 gebildet sein kann.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Paar von Membranen 3A und 3B unter Verwendung der Planartechnik als integrierte Strukturen in den entsprechenden Plattenelementen 4A und 4B gebildet. Eine solche integrierte Herstellung geeigneter Strukturen ist bei der Planartechnik sehr zweckmäßig, wie dies für Fachleute dieses Gebietes offensichtlich sein wird. Dieses Herstellungsverfahren bringt darüber hinaus eine vorteilhafte Verwendung von Planartechnik zum Erzeugen von Gasdetektorkomponenten der Erfindung in rationaler und wirkungsvoller Weise mit sich. Dadurch wird auch eine robuste Struktur erhalten, die gleichzeitig sehr genaue Abmessungen haben kann und darüber hinaus gut geeignet für kapazitive oder andere Umwandlung der Membranbewegungen in gewünschte Meß- oder Ausgangssignale ist.
• Es ist offensichtlich, daß es ausreichend sein würde, nur eine Membran in einem solchen Gasdetektor zu verwenden, um das gewünschte Meßsignal zu erhalten. Eine Struktur, die zwei Membranen 3A und 3B aufweist, die einander wie in Fig. 1 gegenüber stehen, kann jedoch, wie dies bekannt ist, eine vorteilhafte Vergleichmäßigungswirkung auf externe Geräusche haben, die vorhanden sein können, da solche äußeren mechanischen Geräusche durch die Sensorstruktur die beiden Membranen auf unterschiedliche Weisen beeinflussen wird, während die Druckvariationen von der Kammer 1 einen gleichen Einfluß auf die beiden Membranen haben werden.
• Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, wird es normalerweise nicht praktisch sein, eine Antireflexbeschichtung auf den beiden Membranen 3A und 3B vorzusehen. Andererseits kann es bei einigen Fällen vorteilhaft sein, Antireflexbeschichtungen nicht nur außen wie bei 6A und 6B in Fig. 1, sondern auch auf einigen Oberflächen in dem inneren Hohlraum 1, 5 oder 7 bei einem solchen Gasdetektor zu verwenden.
• Wie dies aus dem am Anfang zitierten Artikel bekannt ist, kann es einen Vorteil bedeuten, wenn die Kammer 1 mit dem betreffenden darin aufgenommenen Gas oder der Gasmischung dazu ausgebildet ist, eine akustische Resonanzkammer zu bilden, wobei die angelegte IR-Strahlung 2 mit Frequenzen moduliert ist, die mit den natürlichen Frequenzen der Kammer zusammenfällt. Man wird erkennen, daß sowohl das Volumen als auch die Form der tatsächlichen Kammer 1 und auch des Durchlasses 5 und des Raumes 7, die mit der Kammer in Verbindung stehen, dazu beitragen, diese akustische Resonanz zu bestimmen, d. h. die natürlichen Frequenzen der Kammer.
• Als Alternative oder zusätzlich zu einer solchen Kammerresonanz ist es bei gewissen Ausführungsformen möglich und vorteilhaft, die Membran oder Membranen 3A oder 3B so auszubilden, daß diese resonant ist bzw. sind, wobei die angelegte IR-Strahlung vollständig dementsprechend, was unmittelbar vorstehend diskutiert wurde, mit Frequenzen moduliert wird, die mit einer der natürlichen Frequenzen der Membranen zusammenfällt.
• Die Ausführungsform von Fig. 2 weicht von derjenigen der Fig. 1 in erster Linie dadurch ab, daß sie aus drei Plattenelementen 14A, 14B und 14C gebildet ist, wobei die Elemente 14A und 14B als entsprechend den Elementen 4A und 4B von Fig. 1 angesehen werden können, während das Element 14C ein dazwischen liegendes Plattenelement ist, das in erster Linie dazu dient, eine relative Vergrößerung des Volumens der Kammer 11 zu ergeben. Wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat das Plattenelement 14C eine vollständig hindurchgehende Öffnung für die Kammer 11, und die Elemente 14A und 14B haben entsprechende Ausnehmungen, die wie bei den Elementen 4A und 4B in Fig. 1 weggeätzt sind. Die resultierende verhältnismäßig größere Kammer 11 steht mit relativ kleineren getrennten Räumen 17A und 17B vor den Membranen 13A und 13B in jedem Plattenelement 14A und 14B in Verbindung. Der Raum 17A steht mit der Kammer 11 durch einen verhältnismäßig engen Durchlaß 15A in Verbindung, während der Raum 17B entsprechend mit der Kammer 11 durch einen Durchlaß 15B in Verbindung steht. Die Durchlässe 15A und 15B können hier vorteilhafterweise von der inneren größeren Oberfläche 19A von Element 14A und der größeren Oberfläche 19B von Element 14B weggeätzt sein. Auf diese Weise wird die Herstellung des zwischenliegenden Plattenelementes 14C etwas vereinfacht. In entsprechender Weise wie bei der Ausführungsform von Fig. 1 sind die drei Plattenelemente hier an den inneren größeren Oberflächen 19A/19C1 und 19B/19C2 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform sind Antireflexbeschichtungen 16A und 16B aufgebracht. Die Betriebsweise dieser Form des Gasdetektors der Erfindung wird mit einem hohen Ausmaß analog sein zu dem, was in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde, einschließlich möglicher Resonanzeffekte. Der Vorteil der Ausführungsform von Fig. 2 besteht in erster Linie darin, daß die Räume 17A und 17B vor den Membranen mit verhältnismäßig kleineren Volumina ausgebildet sein können, so daß die Druckvariationen in der Kammer 11 wirksamer Anlaß geben zu entsprechenden Membranbewegungen.
• In diesem Zusammenhang ist es auch wesentlich, daß die Durchlässe 17A und 17B verhältnismäßig eng sind, d. h. daß sie kleine Gasvolumina repräsentieren. Andererseits ist es auch offenbar, daß die Ausführungsform von Fig. 2 etwas komplizierter und teurer ist als diejenige von Fig. 1.
• Bei der dritten Ausführungsform, die in Fig. 3 gezeigt ist, sind wiederum zwei Plattenelemente 24A und 24B vorhanden, und eine Kammer 21 ist hier durch Herausätzen einer Ausnehmung nur im Plattenelement 24B gebildet. Diese Ausführungsform ist gut für Laser-IR-Quellen geeignet, die kleine Strahlquerschnittsflächen haben. Darüber hinaus ist nur das Plattenelement 24A mit einer Membran 23 mit einem Raum oder Durchlaß 27 vor der Membran versehen, so daß Durchgangsverbindung mit der Kammer 21 erhalten wird, so daß Druckvariationen in der Kammer die Membran 23 beeinflussen. Die Ausnehmung für den Durchlaß 27 ist in das Plattenelement 24A von seiner inneren größeren Oberfläche 29A her geätzt. Entlang den Rändern ist diese größere Oberfläche mit der inneren größeren Oberfläche 29B des Elementes 24B verbunden. Die äußere Oberfläche des Elements 24A ist mit einer Antireflexbeschichtung 26 versehen. Bei dieser Ausführungsform ist der Weg für die IR-Strahlung 22 durch den Gasdetektor, d. h. die Kammer 21, etwas unterschiedlich von demjenigen der Fig. 1 und 2 angeordnet, da zwei reflektierende Oberflächenbereiche 25 und 28 in der Kammer 21 dazu dienen, die Strahlung abzulenken, so daß sie einem Weg 22D durch die Kammer 21 folgen wird und aus der Kammer bei 22E austreten wird, wie dies dargestellt ist. Bei gewissen Fällen kann ein solcher Strahlungsweg in der Praxis einen Vorteil bedeuten. Es ist offensichtlich, daß eine solche Kammer 21 auf verschiedene Weisen mit der Möglichkeit ausgebildet sein kann, die Anordnung der inneren reflek tierenden Bereiche oder Beschichtungen zu variieren, um so gewünschte Wege oder Bahnen der angelegten IR-Strahlung zu erhalten. In Fig. 3 sind die mit Spiegelbeschichtungen 25 und 28 versehenen geneigten Oberflächen unter geeigneten Winkeln angeordnet, die durch das Ätzen der Ausnehmung für die Kammer 21 in Element 24B gebildet sind. In diesem Zusammenhang können Winkel von 45º oder 54,7º in der Praxis von Interesse sein.
• In bezug auf die Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 wurde nicht beschrieben, wie die Kammern und 1 und 11, wie sie beschrieben wurden, mit dem betreffenden Gas oder der betreffenden Gasmischung gefüllt werden. Es ist jedoch offensichtlich, daß während der Herstellung der Gasdetektoren oder aber, wenn diese für die Messung fertig gemacht werden sollen, Gasbefüllung stattfinden muß, z. B. durch geeignete Öffnungen, die dann abgedichtet werden können, so daß das betreffende Gas dauernd im Detektor eingeschlossen sein wird. Dies ist eine Verwendungsweise, die von Interesse ist, wenn der betreffende Gasdetektor für die Messung oder Detektion eines besonderen Gases oder einer besonderen Gasmischung beabsichtigt ist. Bei anderen Verwendungen kann es wichtig sein, das betreffende Gas oder die betreffende Gasmischung durch den Gasdetektor mehr oder weniger kontinuierlich durchströmen zu lassen. Ganz schematisch ist in Fig. 3 für diesen Zweck eine Einlaßöffnung 31 gezeigt. Offensichtlich muß auch eine entsprechende Auslaßöffnung vorgesehen sein, damit Durchströmung stattfinden kann.
• Die obige Beschreibung mit bezug auf die Figuren der Zeichnungen dient im wesentlichen dazu, den grundsätzlichen Aufbau von Gasdetektoren der Erfindung in sehr schematischer und grundsätzlicher Weise zu erläutern. Bei praktischen Ausführungsformen von solchen Detektorkomponenten können verschiedene Abwandlungen und Details in Betracht gezogen werden, die für die einzelnen Verwendungen, die von Interesse sind, zweckmäßig sind. Es können so verschiedene Typen von Lichtquellen wie Laser, thermische Quellen oder LED-Lichtquellen verwendet werden. Solche Lichtquellen können auch direkt auf der Oberfläche des Gasdetektors mehr oder weniger als integrierter Teil der Gesamtstruktur angeordnet sein. Darüber hinaus können diese Ausführungsformen ein besonderes Fenster oder besondere Fenster für die angelegte IR-Strahlung aufweisen, sogar wenn die Hauptmaterialien Silizium oder Quarz und auch die erwähnten Antireflexbeschichtungen für IR-Strahlung durchlässig sind. Der Einfallswinkel der Strahlung kann ebenfalls gegenüber dem senkrechten Einfall verändert werden, der in den Figuren der Zeichnungen dargestellt ist, wobei der hauptsächliche Gesichtspunkt an dieser Stelle normalerweise darin besteht, daß soviel IR-Strahlung wie möglich von der Quelle in den Detektor und durch die Gaskammer innerhalb desselben eintreten soll. Für diese Licht- oder Strahlungseingabe ist es auch möglich, vorteilhaft den Brewster-Winkel auszunutzen.
• Als weiteres Detail in Verbindung mit dem Strahlungsweg kann eine getrennte Detektionseinrichtung für die IR-Strahlung vorgesehen werden, die aus dem Gasdetektor austritt. Der Zweck einer solchen Detektion könnte darin bestehen, den Strahlungsdurchsatz zu überprüfen und/oder Kalibrierung vorzunehmen.
• In bezug auf die Membranen ist oben ein kapazitives Prinzip zum Erhalten eines elektrischen Ausgangssignals erwähnt, und hier werden zusätzlich der piezo-resistive oder piezoelektrische und der optische Effekt oder der Tunneleffekt erwähnt, die ebenfalls verwendet werden können.
• Als ein praktisches Abdichtungsverfahren zum Verbinden der beschriebenen Plattenelemente ist anodisches Abdichten gut geeignet. Für den Zweck, Langzeitstabilität des fertiggestellten Gasdetektors mit seiner Befüllung eines Gases oder einer Gasmischung zu erhalten, können geeignete und bekannte Beschichtungsverfahren für die Behandlung insbesondere der inneren Oberflächen verwendet werden, die die beschriebenen Hohlräume umgeben, wobei die Gaskammer selbst ein beträchtliches Volumen bildet. Bei praktischen Ausführungsformen des Gasdetektors kann die Frage von verhältnismäßig kleinen Abmessungen bestehen, wie z. B. eine Gesamtdicke der zusammengesetzten Plattenelemente in der Größenordnung von 1 mm, während die Flächenausdehnung der Elemente wesentlich größer sein kann. Zum Beispiel können die beschriebenen Membranen eine Oberfläche von 3 · 3 mm haben. Diese Abmessungsbeziehungen sind recht vernünftig und ohne Probleme, wenn die Konstruktion wie beschrieben auf der Planartechnik beruht.

Claims (11)

1. Fotoakustischer Gasdetektor mit einer Kammer (1, 11, 21) zur Aufnahme des betreffenden Gases oder der betreffenden Gasmischung, einem Weg für gepulste oder modulierte IR-Strahlung (2, 12, 22) in die, durch die und aus der Kammer, einem Drucksensor (3A-B, 13AB, 23), der Druckvariationen in der Kammer messen kann, die durch die angelegte IR-Strahlung (2, 12, 22) verursacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1, 11, 21) gebildet ist durch Zusammenfügen von zumindest zwei Halbleiterelementen, insbesondere Silizium- oder Quarzelementen (4A, B, 14A-B, 24A-B), die in Planartechnologie hergestellt sind, von denen zumindest ein erstes Element (4A-Bb, 14A-B, 24B) eine aus einer Hauptfläche (9A-B, 19A-B, 29B) geätzte Ausnehmung aufweist, die einen wesentlichen Anteil des Volumens der Kammer (1, 11, 21) bildet, und daß das zumindest eines der Elemente (4A-B, 14A-B, 24A) mit einer Membran (3A-B, 13A-B, 23) für den Drucksensor versehen ist, wobei ein Raum (7, 17A-B, 27) vor der Membran mit der Kammer (1, 11, 21) kommuniziert.

2. Gasdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente (4A-B, 14A-C, 24A-B) im wesentlichen plattenartige Form aufweist.

3. Gasdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3A-B, 13A-B, 23) als integrierte Struktur eines Elementes (4A-B, 14A-B, 24A) gebildet ist.

4. Gasdetektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit nur einer Membran, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderes Element (24A) als das erste Element (24B), das die geätzte Ausnehmung aufweist, mit der Membran (23) versehen ist und daß der Raum (27) vor der Membran mit der Kammer (21) durch einen Durchlaß oder eine Ausnehmung (27) kommuniziert, die von der Hauptfläche (29A) des anderen Elementes (24A) geätzt ist, das mit der Hauptfläche (29B) des ersten Elementes (24B) verbunden ist.

5. Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1, 11, 21) beim Füllen mit einem Gas geschlossen werden kann, insbesondere für den Zweck der Erfassung oder Messung desselben Gastyps in einem Raum außerhalb der Kammer.

6. Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (21) Öffnungen (31) für den Durchfluß des zu detektierenden oder zu messenden Gases aufweist.

7. Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zumindest einen reflektierenden Bereich (25, 28), der die angelegte IR-Strahlung (22) beeinflussen kann.

8. Gasdetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Bereich (25, 28) auf zumindest einer internen Oberfläche in der Kammer (21) vorgesehen ist.

9. Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Antireflexionsbeschichtungen (6A-B, 16A-B, 26) extern des zumindest einen Elementes (4A-B, 14A-B, 24A) und/oder innerhalb der Kammer.

10. Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1, 11, 21), wobei das betreffende Gas oder die betreffende Gasmischung darin enthalten ist, in der Lage ist, akustische Resonanz zu haben, in Zuordnung mit der Modulation der angelegten IR-Strahlung (2, 12, 22), mit Frequenzen, die mit der akustischen Resonanz in der Kammer (1, 11, 21) übereinstimmen.

11. Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran, (3A-B, 13A-B, 23), wobei das betreffende Gas oder die betreffende Gasmischung in der Kammer (1, 11, 21) enthalten ist, ausgelegt ist, um resonant zu sein, in Zuordnung mit der Modulation der angelegten IR-Strahlung (2, 12, 22), mit Frequenzen, die mit der Membranresonanz übereinstimmen.