pyroelektrischer Empfänger, thermischer Empfänger, der ein elektrisches Signal liefert, das proportional zur zeitlichen Temperaturänderung des durch Strahlungsabsorption erwärmten pyroelektrischen Materials ist. Er besteht aus einer dünnen, senkrecht zur Polarisationsrichtung des Materials geschnittenen Scheibe, die entweder direkt als Absorber wirkt oder ihre Temperaturänderung durch eine einseitig aufgedampfte Absorberschicht erfährt. Die Temperaturänderung ΔT induziert in dem pyroelektrischen Material unterhalb des Curie-Punktes eine Änderung der Polarisation, die zu einer Oberflächenladung Q=FλΔT führt, die über die aufgedampften Elektroden abgeführt werden kann. Dabei bezeichnen F die Empfängerfläche und λ den pyroelektrischen Koeffizienten. Die Meßspannung U_p und damit die Nachweisempfindlichkeit hängen wesentlich vom Arbeitswiderstand R_A ab; es gilt U_p=R_AdQ/dt.

Die elektrische Zeitkonstante τ des beschalteten Empfängers (Abb.) wird durch das Produkt aus Arbeitswiderstand R_A und Eigenkapazität C_E des Empfängers bestimmt, τ=C_ER_A. Eine hohe Zeitauflösung erfordert damit relativ kleine und dünne Empfängerscheiben mit kleiner Dielektrizitätskonstanten sowie kleine Arbeitswiderstände, was sich nur auf Kosten der Nachweisempfindlichkeit verwirklichen läßt. In speziellen Empfängern sind Zeitkonstanten bis hinab zu einigen ns realisiert worden.

Ist die Zeitkonstante des Empfängers kleiner als die Strahlungsdauer T(τ

T), wird die elektrische Leistung gemessen, andernfalls (für τ

T) erhält man die Impulsenergie. Als Material für pyroelektrische Detektoren werden verschiedene ferroelektrische Stoffe (z.B. Bleizirkonattitanat-Keramik, Triglycinsulfat), Kristalle (z.B. Lithiumniobat) sowie Polymere (z.B. Polyvinylidenfluorid) eingesetzt.

Pyroelektrischer Empfänger: Ersatzschaltung für einen pyroelektrischen Detektor. J_p Meßstrom, C_E Empfängerkapazität, R_A Arbeitswiderstand, U_p Meßspannung.