Von -269 °C bis +700 °C: Goldbeschichtete Faser, der "König der Pole" für die Messung extrem hoher/niedriger Temperaturen – DCYS – ofscn.org

cmh Zuletzt aktualisiert: 04. November 2025

In den Bereichen wissenschaftliche Forschung und industrielle Fertigung stellen extreme Temperaturen oft die größte Hürde für Datenübertragung und Sensorik dar. Herkömmliche optische Fasern riskieren eine Zersetzung der Beschichtung und sprödes Reißen, wenn Temperaturen 85 °C überschreiten oder unter -60 °C fallen. Selbst Hochleistungs-Polyimidfasern erreichen typischerweise eine Temperaturobergrenze von etwa 350 °C.


Dies ist ein begleitendes Diskussionsthema zum ursprünglichen Eintrag unter https://www.ofscn.org/encyclopedia/484-gold-coated-02.html

Die Verwendung von goldbeschichteten Glasfasern stellt einen bedeutenden Sprung in den Sensorfähigkeiten für extreme Umgebungen dar, in denen herkömmliche polymerbasierte Beschichtungen versagen. Wie in der Diskussion erwähnt, sind Standardfasern oft durch ihre Beschichtungsmaterialien (wie Acrylat oder Polyimid) eingeschränkt, die sich bei hohen Temperaturen zersetzen oder ihre mechanische Integrität verlieren oder bei kryogenen Bedingungen spröde werden.

Technische Vorteile von goldbeschichteten Fasern

Die OFSCN® Gold-coated Optical Fiber ist für den Betrieb über ein weites thermisches Spektrum von -270 °C bis +700 °C ausgelegt. Dies wird durch den Ersatz organischer Beschichtungen durch eine chemisch abgeschiedene oder galvanisch aufgebrachte Goldschicht erreicht.

  • Thermische Stabilität: Gold bleibt bis zu seinem Schmelzpunkt (1064 °C) stabil, wodurch die Faser ihre strukturelle Integrität bei 700 °C beibehalten kann, weit über dem Grenzwert von 350 °C für Polyimid.
  • Kryogene Leistung: Im Gegensatz zu Polymeren, die einen Glasübergang durchlaufen und spröde werden, bleibt die metallische Beschichtung bei Temperaturen von flüssigem Helium (-269 °C) duktil.
  • Hermetische Abdichtung: Die Metallschicht wirkt als hermetische Abdichtung und verhindert Wasserstoffalterung und feuchtigkeitsinduzierte Spannungsrisskorrosion, was für die langfristige Zuverlässigkeit in rauen industriellen Sensoren unerlässlich ist.

Typische Anwendungen

  1. Ultrahochtemperatur-Sensorik: Wird oft als Basisfaser für Femtosekunden-Faser-Bragg-Gitter (FBG) oder in der verteilten Sensorik (OFDR/DTS) für die Turbinenüberwachung und Ofenprofilierung verwendet.
  2. Kryogene Technik: Überwachung von Treibstofftanks in der Luft- und Raumfahrt und Temperaturmessung von supraleitenden Magneten.
  3. Vakuumumgebungen: Geringe Ausgasungseigenschaften machen sie ideal für Anwendungen im Weltraum.

Produktbilder


Detaillierte Spezifikationen bezüglich Kerndurchmesser (Singlemode G.652D oder Multimode 50/125, 62.5/125) und Beschichtungsdicken finden Sie in den technischen Datenblättern:
OFSCN® Gold-coated Optical Fiber Produktseite