Οποιοδήποτε αντικείμενο με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν ακτινοβολεί ενέργεια σε εξωτερικό χώρο με τη μορφή υπέρυθρου φωτός. Η τεχνολογία ανίχνευσης που χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία για τη μέτρηση των σχετικών φυσικών ποσοτήτων ονομάζεται τεχνολογία ανίχνευσης υπέρυθρων.
Η τεχνολογία των αισθητήρων υπερύθρων είναι μία από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες τεχνολογίες τα τελευταία χρόνια, ο υπέρυθρος αισθητήρας έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αεροδιαστημική, την αστρονομία, τη μετεωρολογία, τη στρατιωτική, τη βιομηχανική και αστική και άλλα πεδία, παίζοντας αναντικατάστατο σημαντικό ρόλο. Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ένα είδος ηλεκτρομαγνητικού κύματος ακτινοβολίας, το εύρος μήκους κύματος είναι περίπου 0,78m ~ 1000m φάσμα φάσματος, επειδή βρίσκεται στο ορατό φως έξω από το κόκκινο φως, έτσι ονομάζεται υπέρυθρες. Οποιοδήποτε αντικείμενο με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν ακτινοβολεί ενέργεια σε εξωτερικό χώρο με τη μορφή υπέρυθρου φωτός. Η τεχνολογία ανίχνευσης που χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία για τη μέτρηση των σχετικών φυσικών ποσοτήτων ονομάζεται τεχνολογία ανίχνευσης υπέρυθρων.
Ο φωτονικός αισθητήρας υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ένα είδος αισθητήρα που λειτουργεί χρησιμοποιώντας το φαινόμενο φωτονίου της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το λεγόμενο φαινόμενο φωτονίου αναφέρεται σε αυτό όταν υπάρχει ένα υπέρυθρο συμβάν σε ορισμένα υλικά ημιαγωγών, η ροή φωτονίων στην υπέρυθρη ακτινοβολία αλληλεπιδρά με τα ηλεκτρόνια στο υλικό ημιαγωγού, αλλάζοντας την ενεργειακή κατάσταση των ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα διάφορα ηλεκτρικά φαινόμενα. Με τη μέτρηση των αλλαγών στις ηλεκτρονικές ιδιότητες των υλικών ημιαγωγών, μπορείτε να γνωρίζετε τη δύναμη της αντίστοιχης υπέρυθρης ακτινοβολίας. Οι κύριοι τύποι ανιχνευτών φωτονίων είναι ο εσωτερικός φωτοανιχνευτής, ο εξωτερικός φωτοανιχνευτής, ο ελεύθερος ανιχνευτής φορέα, ο ανιχνευτής κβαντικού φρεατίου QWIP και ούτω καθεξής. Οι εσωτερικοί φωτοανιχνευτές υποδιαιρούνται περαιτέρω σε φωτοαντιδραστήριο, τύπο δημιουργίας φωτοβολταϊκών και φωτομαγνητοηλεκτρικού τύπου. Τα κύρια χαρακτηριστικά του ανιχνευτή φωτονίων είναι η υψηλή ευαισθησία, η ταχύτητα γρήγορης απόκρισης και η υψηλή συχνότητα απόκρισης, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι η ζώνη ανίχνευσης είναι στενή και γενικά λειτουργεί σε χαμηλές θερμοκρασίες (προκειμένου να διατηρηθεί η υψηλή ευαισθησία, το υγρό άζωτο ή το θερμοηλεκτρικό ψυγείο χρησιμοποιείται συχνά για την ψύξη του ανιχνευτή φωτονίων σε χαμηλότερη θερμοκρασία εργασίας).
Το όργανο ανάλυσης συστατικών που βασίζεται στην τεχνολογία υπέρυθρων φάσματος έχει τα χαρακτηριστικά της πράσινης, γρήγορης, μη καταστρεπτικής και σε απευθείας σύνδεσης και είναι μια από την ταχεία ανάπτυξη της αναλυτικής τεχνολογίας υψηλής τεχνολογίας στον τομέα της αναλυτικής χημείας. Πολλά μόρια αερίου που αποτελούνται από ασύμμετρες διατομές και πολυατομικά έχουν αντίστοιχες ζώνες απορρόφησης στη ζώνη υπέρυθρης ακτινοβολίας και το μήκος κύματος και η αντοχή απορρόφησης των ζωνών απορρόφησης είναι διαφορετικές λόγω των διαφόρων μορίων που περιέχονται στα μετρούμενα αντικείμενα. Σύμφωνα με την κατανομή των ζωνών απορρόφησης διαφόρων μορίων αερίου και την αντοχή της απορρόφησης, μπορούν να εντοπιστούν η σύνθεση και η περιεκτικότητα των μορίων αερίου στο μετρημένο αντικείμενο. Ο αναλυτής υπερύθρων αερίου χρησιμοποιείται για την ακτινοβολία του μετρούμενου μέσου με υπέρυθρο φως και σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της υπέρυθρης απορρόφησης διαφόρων μοριακών μέσων, χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά του φάσματος απορρόφησης υπέρυθρης ακτινοβολίας, μέσω φασματικής ανάλυσης για την επίτευξη της σύνθεσης αερίου ή της ανάλυσης συγκέντρωσης.
Το διαγνωστικό φάσμα του υδροξυλίου, του νερού, του ανθρακικού άλατος, του al-OH, του MG-OH, του Fe-OH και άλλων μοριακών δεσμών μπορούν να ληφθούν με υπέρυθρη ακτινοβολία του αντικειμένου στόχου και στη συνέχεια η θέση του μήκους κύματος, το βάθος και το πλάτος του φάσματος μπορούν να μετρηθούν και να αναλυθούν για να ληφθούν τα είδη, τα συστατικά και ο λόγος των μεγάλων μεταλλικών στοιχείων. Έτσι, η ανάλυση σύνθεσης των στερεών μέσων μπορεί να πραγματοποιηθεί.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-04-2023