Zur transienten Temperaturentwicklung in einem fluidischen Infrarot- Detektor auf der Basis der infrarotempfindlichen Sensillen des Schwarzen Kiefernprachtkäfers Melanophila acuminata

Abstract:
Die Larven des Schwarzen Kiefernprachtkäfers Melanophila acuminata benötigen für ihre Brutablage das Holz von verbrannten Bäumen. Zur Ortung von Waldbränden besitzt der Käfer deshalb zwei Grubenorgane, in denen sich dicht gepackt etwa 70 Infrarot- (IR) Sensillen befinden. Als einfaches Modell für diesen biologischen IR-Sensor kann eine wassergefüllte Zelle dienen, bei der durch ein Fenster mit möglichst geringer IR-Absorption die IR-Strahlung in die Zelle eintritt und dort absorbiert wird. Die resultierende Druckänderung verbiegt eine als Zellenboden wirkende Kondensatorplatte und führt zu einer Kapazitätsänderung. Wegen des sehr hohen IR-Absorptionskoeffizienten von Wasser erfolgt die Absorption nur in einer sehr dünnen Zone direkt am Fenster. In dieser Arbeit wird eine optimale Energieeinkopplung in die Zelle durch die thermodynamische Bewertung verschiedener Fenstermaterialien untersucht, und es werden Bewertungskriterien abgeleitet.