Die in der Gasmesstechnik üblicherweise eingesetzten Infrarotquellen senden Strahlung im nahen bis mittleren Infrarot aus, also etwa von 2µm bis 15µm. Das Prinzip der Gasmessung mit Strahlung basiert darauf, dass Strahlung in Wechselwirkung mit Materie tritt. Je nach Wellenlänge und damit einhergehender Energie der Strahlung variiert die Wechselwirkung. Sehr bekannt sind hier sicherlich die ionisierende Wirkung der Röntgenstrahlung und die Auswirkung von UV-Strahlung auf die Haut. Die infrarote Strahlung versetzt dagegen Moleküle mit Dipolmoment in Rotation und Vibration. Diese Rotations- und Schwingungsmodi der Moleküle absorbieren je nach Modi und Molekül eine ganz spezifische Wellenlänge, also Energie. Dadurch kann anhand der exakten Wellenlänge das Molekül bestimmt werden, das die Strahlung absorbiert hat. In einem Messgerät, das mit infraroter Strahlung arbeitet, wird immer die ausgesendete Infrarotstrahlung von einem Detektor aufgenommen. Ist kein Gas vorhanden, geht die ausgesendete Strahlung vollständig zum Detektor. Befindet sich jedoch Gas in der Messzelle, wird ein Teil der Strahlung von den Molekülen absorbiert und dieser Teil kommt entsprechend weniger beim Detektor an. Die Menge der absorbierten Strahlung korreliert dabei immer mit der Menge der vorhandenen Moleküle.
Die Konstruktion der Infrarotquelle von Axetris besteht aus einer Festkörper-Heizplatte auf einer dünnen, dielektrischen Membran. Diese Membran befindet sich auf einem mikro-bearbeiteten, geätzten Silikonsubstrat. Die Strahlung-emittierende Schicht besteht aus schwarzem Platin, das mittels Dünnschichtabscheidung auf die Heizplatte aufgebracht wird. Das ganze System hat eine geringe thermische Masse, die eine schnelle Modulation ermöglicht. So werden Energiepulse mit bis zu 100Hz eingebracht, die über die Heizplatte die Membran aufheizen. Die Platinschicht wiederum gibt diesen Wärmeeintrag in Form von infraroter Strahlung ab. Durch die chaotische Struktur der Platinschicht hat die infrarote Strahlung ein sehr breites Spektrum von 2µm bis 15µm und eine Emissionsleistung nahe an der eines idealisierten Schwarzkörperstrahlers.
Neben den mikro-bearbeiteten, elektrisch modulierten Infrarotquellen von Axetris, sogenannten MEMS-basierten IR-Quellen, gibt es noch weitere Typen. Dazu zählen sowohl die drahtgewickelten und die Filament-basierten IR-Quellen als auch die mittlerweile sehr geläufigen licht-emittierenden Dioden (LED). Je nach Aufbau und Herstellungsprozess unterscheiden sich diese Typen nicht nur in ihrer Konstruktion, sondern vor allem in ihren Vor- und Nachteilen. Die einfach hergestellten Quellen machen zwar einen Vorsprung im Preis geltend, sind aber hinsichtlich ihrer Bandbreite und ihres Driftverhaltens nicht zufriedenstellend. In Anwendungen, in denen ein spezifisches Gas gemessen und eine hohe Leistung abgestrahlt werden soll, werden meist die LEDs eingesetzt. Bis auf die MEMS-basierte IR-Quelle haben jedoch alle anderen Typen den Nachteil, dass sie für einen langfristigen Dauerbetrieb nicht ausgelegt sind. Aufgrund ihrer mechanisch stabilen Konstruktion sind die MEMS-basierten IR-Quellen von Axetris vor allem für anspruchsvolle Anwendungen in der Medizintechnik und Industrie geeignet.
