Cad é Optaic Infridhearg?

1) Réamhrá do Optics Infridhearg

Úsáidtear Optaic Infridhearg chun solas a bhailiú, a dhíriú nó a imbhualadh sa raon tonnfhad idir 760 agus 14,000 nm. Tá an chuid seo den radaíocht IR roinnte tuilleadh ina cheithre raon speictreach éagsúla:

Gar-raon Infridhearg (NIR)	700-900 nm
Raon Infridhearg Gearrthoinne (SWIR)	900 – 2300 nm
Raon Infridhearg Lár-Tonn (MWIR)	3000 - 5000 nm
Raon Infridhearg Longtonn (LWIR)	8000 – 14000 nm

2) Infridhearg Gearrthoinne (SWIR)

Clúdaíonn feidhmchláir SWIR an raon ó 900 go 2300 nm. Murab ionann agus solas MWIR agus LWIR a astaítear ón réad féin, tá SWIR cosúil le solas infheicthe sa chiall go bhfuil fótóin frithchaite nó ionsúite ag réad, rud a sholáthraíonn an chodarsnacht is gá don íomháú ardtaifeach. Tá foinsí solais nádúrtha cosúil le solas tosaigh comhthimpeallach agus speictream cúlra (aka nightglow) mar astaitheoirí den sórt sin de SWIR agus seachadann siad soilsiú den scoth le haghaidh íomháithe lasmuigh san oíche.

Is féidir úsáid a bhaint as SWIR le roinnt feidhmeanna a bhfuil fadhbanna nó dodhéanta a dhéanamh ag baint úsáide as solas infheicthe. Nuair a dhéantar íomháú i SWIR, tá gal uisce, deatach dóiteáin, ceo, agus ábhair áirithe cosúil le sileacain trédhearcach. Ina theannta sin, is féidir dathanna a bhfuil an chuma orthu beagnach mar an gcéanna san infheicthe a dhifreáil go héasca trí úsáid a bhaint as SWIR.

Úsáidtear íomháú SWIR chun críocha iolracha, mar shampla iniúchadh boird leictreonach agus cealla gréine, iniúchadh táirgí, aithint agus sórtáil, faireachas, frith-ghóchumadh, rialú cáilíochta próisis agus níos mó.

3) Infridhearg Lár-Tonn (MWIR)

Feidhmíonn córais MWIR sa raon 3 go 5 miocrón. Agus cinneadh á dhéanamh idir córais MWIR agus LWIR, ní mór roinnt fachtóirí a chur san áireamh. Ar dtús, ní mór na comhábhair atmaisféaracha áitiúla cosúil le taise agus ceo a chur san áireamh. Is lú an tionchar a bhíonn ag taise ar chórais MWIR ná ar chórais LWIR, agus mar sin tá siad níos fearr d’fheidhmchláir amhail faireachas cósta, faireachas ar thrácht soithí nó cosaint cuain.

Tá tarchur atmaisféarach níos mó ag MWIR ná LWIR i bhformhór na n-aeráidí. Dá bhrí sin, is fearr MWIR go ginearálta d’fheidhmchláir faireachais an-fhada níos faide ná 10 km ón réad.

Ina theannta sin, is rogha níos fearr é MWIR freisin más mian leat rudaí ardteochta a bhrath amhail feithiclí, eitleáin nó diúracáin. San íomhá thíos is féidir a fheiceáil go bhfuil na plumaí sceite te i bhfad níos sofheicthe sa MWIR ná sa LWIR.

4) Infridhearg Longtonn (LWIR)

Feidhmíonn córais LWIR sa raon 8 go 14 miocrón. Is fearr iad le haghaidh iarratais le rudaí in aice le teocht an tseomra. Is lú an tionchar a bhíonn ag an ngrian ar cheamaraí LWIR agus mar sin is fearr iad le haghaidh oibriú lasmuigh. De ghnáth is córais neamhfhuaraithe iad a úsáideann micribhiliméadar Focal Plána Eagar, cé go bhfuil ceamaraí LWIR fuaraithe ann freisin agus úsáideann siad brathadóirí Mearcair Caidmiam Tellurium (MCT). I gcodarsnacht leis sin, teastaíonn fuarú ó fhormhór na gceamaraí MWIR, a úsáideann nítrigin leachtach nó fuaraitheoir timthriall Stirling.

Aimsíonn córais LWIR líon leathan iarratas ar nós iniúchadh foirgneamh agus bonneagair, braite lochtanna, braite gáis agus go leor eile. Bhí ról tábhachtach ag ceamaraí LWIR le linn na paindéime COVID-19 mar go gceadaíonn siad teocht an choirp a thomhas go tapa agus go cruinn.

5) Treoir Roghnú Foshraitheanna IR

Tá airíonna ar leith ag ábhair IR a ligeann dóibh feidhmiú go maith sa speictream infridhearg. IR Chomhleáite Silica, Gearmáiniam, Sileacan, Sapphire, agus Sinc Sulfíd / Selenide, tá láidreachtaí gach ceann acu le haghaidh feidhmeanna infridhearg.

Seiléiníd Sinc (ZnSe)

Is cumaisc éadrom-buí soladach é seiléiníd since a chuimsíonn since agus seiléiniam. Cruthaítear é trí shintéis de ghal since agus de ghás H2 Se, a fhoirmítear mar leatháin ar fhoshraith graifíte. Tá sé ar eolas mar gheall ar a ráta ionsú íseal agus a cheadaíonn úsáidí den scoth le haghaidh léasair CO2.

Raon Tarchuir is Fearr	Iarratais Ideal
0.6 - 16μm	Léasair CO2 agus teirmeachóip agus speictreascópacht, lionsaí, fuinneoga, agus córais FLIR

Gearmáiniam (Ge)

Tá cuma deataithe liath dorcha ag Gearmáiniam le hinnéacs athraonta de 4.024 le scaipeadh íseal optúil. Tá dlús suntasach aige le Cruas Knoop (kg/mm2): 780.00 a ligeann dó feidhmiú go maith maidir le optaic pháirce i gcoinníollacha garbh.

Raon Tarchuir is Fearr	Iarratais Ideal
2 - 16μm	LWIR - MWIR Íomháú teirmeach (agus AR brataithe), cásanna optúla garbh

sileacain (S)

Tá cuma gorm-liath ag sileacain le cumas ard teirmeach a fhágann go bhfuil sé iontach do scátháin léasair agus sliseog sileacain don tionscal leathsheoltóra. Tá innéacs athraonta de 3.42 aige. Úsáidtear comhpháirteanna sileacain i bhfeistí leictreonacha toisc gur féidir lena sruthanna leictreacha dul trí na seoltóirí sileacain i bhfad níos tapúla i gcomparáid le seoltóirí eile, tá sé níos dlúithe ná Ge nó ZnSe. Moltar sciath AR don chuid is mó d'iarratais.

Raon Tarchuir is Fearr	Iarratais Ideal
1.2 - 8μm	MWIR, íomháú NIR, speictreascópacht IR, córais braite MWIR

Sulfíd Sinc (ZnS)

Is rogha iontach é sulfíde since le haghaidh braiteoirí infridhearg a tharchuireann sé go maith sa speictream IR agus infheicthe. De ghnáth is rogha éifeachtach ó thaobh costais é thar ábhair IR eile.

Raon Tarchuir is Fearr	Iarratais Ideal
0.6 - 18μm	LWIR - MWIR, braiteoirí infridhearg sofheicthe agus lár-tonn nó fadtonn

Beidh do rogha maidir le sciath tsubstráit agus frithmhachnaimh ag brath ar an tonnfhad is gá a tharchur go príomha i d'iarratas. Mar shampla, má tá tú ag tarchur solas IR sa raon MWIR, d'fhéadfadh gearmáiniam a bheith ina rogha maith. Maidir le hiarratais NIR, d'fhéadfadh sapphire a bheith oiriúnach.

I measc sonraíochtaí eile b’fhéidir gur mhaith leat a mheas i do rogha optaic infridhearg tá airíonna teirmeacha agus innéacs athraonta. Déanann airíonna teirmeacha foshraith an chaoi a n-imoibríonn sé le teas a chainníochtú. Go minic, beidh eilimintí optúla infridhearg faoi lé teochtaí éagsúla go forleathan. Táirgeann roinnt iarratais IR méid mór teasa freisin. Chun a chinneadh an bhfuil substráit IR oiriúnach do d'iarratas beidh tú ag iarraidh an grádán innéacs agus comhéifeacht an leathnaithe teirmeach (CTE) a sheiceáil. Má tá grádán ard-innéacs ag substráit ar leith, d’fhéadfadh feidhmíocht optúil fho-optamach a bheith aige nuair a úsáidtear é i suíomh atá so-ghalaithe go teirmeach. Má tá CTE ard aige, féadfaidh sé leathnú nó crapadh ag ráta ard i bhfianaise athrú mór teochta. Athraíonn na hábhair is minice a úsáidtear i optaic infridhearg go forleathan ó thaobh innéacs athraonta. Mar shampla, tá innéacs athraonta 4.0003 ag Gearmáiniam, i gcomparáid le 1.413 do MgF. Tugann infhaighteacht foshraitheanna leis an raon leathan innéacs athraonta seo solúbthacht bhreise i ndearadh an chórais. Tomhaiseann scaipeadh ábhair IR an t-athrú ar innéacs an tonnfhaid maidir le tonnfhad chomh maith leis an aberration crómatach, nó scaradh tonnfhad. Déantar an scaipeadh a chainníochtú, go contrártha, leis an uimhir Abbe, a shainmhínítear mar chóimheas idir an comhéifeacht athraonta ag an d tonnfhad lúide 1, thar an difríocht idir an t-innéacs athraonta ag na línte f agus c. Má tá uimhir Abbe níos mó ná 55 ag foshraith, níl sé chomh scaipthe agus tugaimid ábhar coróin air. Tugtar ábhair breochloiche ar fhoshraitheanna níos scaipthe le huimhreacha Abbe níos ísle ná 55.

Feidhmchláir Optaic Infridhearg

Tá feidhm ag optaic infridhearg i go leor réimsí, ó léasair CO2 ardchumhachta, a oibríonn ag 10.6 μm, go ceamaraí íomháithe teirmeacha fís oíche (bannaí MWIR agus LWIR) agus íomháú IR. Tá siad tábhachtach freisin i speictreascópacht, toisc go bhfuil na haistrithe a úsáidtear chun go leor riangháis a aithint sa réigiún lár-infridhearg. Táirgeann muid optaic líne léasair chomh maith le comhpháirteanna infridhearg a fheidhmíonn go maith thar raon tonnfhad leathan, agus is féidir lenár bhfoireann a bhfuil taithí acu tacaíocht dearadh agus comhairliúchán iomlán a sholáthar.

Tá Paralight Optics ag baint úsáide as raon teicnící próiseála chun cinn ar nós Single Point Diamond Turning agus CNC snasta chun lionsaí optúla ardchruinneas a tháirgeadh ó Shuilfíd Sileacain, Gearmáiniam agus Sinc a aimsíonn feidhmchláir i gceamaraí MWIR agus LWIR. Tá muid in ann cruinneas níos lú ná 0.5 imeall PV agus garbh a bhaint amach sa raon níos lú ná 10 nm.