1) ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સનો પરિચય
ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સનો ઉપયોગ 760 અને 14,000 nm વચ્ચેની તરંગલંબાઇની રેન્જમાં પ્રકાશને એકત્રિત કરવા, ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા અથવા એકસાથે કરવા માટે થાય છે. IR કિરણોત્સર્ગનો આ ભાગ આગળ ચાર અલગ-અલગ સ્પેક્ટ્રલ રેન્જમાં વહેંચાયેલો છે:
ઇન્ફ્રારેડ રેન્જની નજીક (NIR) | 700 - 900 એનએમ |
શોર્ટ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ રેન્જ (SWIR) | 900 - 2300 એનએમ |
મિડ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ રેન્જ (MWIR) | 3000 - 5000 એનએમ |
લોંગ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ રેન્જ (LWIR) | 8000 - 14000 એનએમ |
2) શોર્ટ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ (SWIR)
SWIR એપ્લિકેશન્સ 900 થી 2300 nm સુધીની રેન્જને આવરી લે છે. MWIR અને LWIR પ્રકાશથી વિપરીત જે ઑબ્જેક્ટમાંથી જ ઉત્સર્જિત થાય છે, SWIR એ દૃષ્ટિએ દૃશ્યમાન પ્રકાશ જેવું લાગે છે કે ફોટોન ઑબ્જેક્ટ દ્વારા પ્રતિબિંબિત અથવા શોષાય છે, આમ ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન ઇમેજિંગ માટે જરૂરી કોન્ટ્રાસ્ટ પ્રદાન કરે છે. કુદરતી પ્રકાશ સ્ત્રોતો જેમ કે એમ્બિયન્ટ સ્ટાર્ટ લાઇટ અને બેકગ્રાઉન્ડ રેડિયન્સ (ઉર્ફ નાઇટ ગ્લો) એ SWIR ના આવા ઉત્સર્જકો છે અને રાત્રે આઉટડોર ઇમેજિંગ માટે ઉત્તમ રોશની પહોંચાડે છે.
દૃશ્યમાન પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને કરવા માટે સમસ્યારૂપ અથવા અશક્ય હોય તેવી સંખ્યાબંધ એપ્લિકેશનો SWIR નો ઉપયોગ કરીને શક્ય છે. જ્યારે SWIR માં ઇમેજિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણીની વરાળ, આગનો ધુમાડો, ધુમ્મસ અને સિલિકોન જેવી ચોક્કસ સામગ્રી પારદર્શક હોય છે. વધુમાં, દૃશ્યમાનમાં લગભગ સરખા દેખાતા રંગોને SWIR નો ઉપયોગ કરીને સરળતાથી અલગ કરી શકાય છે.
SWIR ઇમેજિંગનો ઉપયોગ બહુવિધ હેતુઓ માટે થાય છે જેમ કે ઈલેક્ટ્રોનિક બોર્ડ અને સોલાર સેલ ઈન્સ્પેક્શન, ઉત્પાદન ઈન્સ્પેક્શન, ઓળખ અને સોર્ટિંગ, સર્વેલન્સ, એન્ટિ-કાઉન્ટરફીટીંગ, પ્રક્રિયા ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને વધુ.
3) મિડ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ (MWIR)
MWIR સિસ્ટમ્સ 3 થી 5 માઇક્રોન રેન્જમાં કાર્ય કરે છે. MWIR અને LWIR સિસ્ટમો વચ્ચે નિર્ણય લેતી વખતે, વ્યક્તિએ ઘણા પરિબળો ધ્યાનમાં લેવા પડશે. સૌપ્રથમ, ભેજ અને ધુમ્મસ જેવા સ્થાનિક વાતાવરણના ઘટકોને ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. MWIR સિસ્ટમ્સ LWIR સિસ્ટમ્સ કરતાં ભેજથી ઓછી અસર કરે છે, તેથી તેઓ દરિયાકાંઠાની દેખરેખ, જહાજ ટ્રાફિક સર્વેલન્સ અથવા બંદર સુરક્ષા જેવા કાર્યક્રમો માટે શ્રેષ્ઠ છે.
MWIR મોટા ભાગની આબોહવામાં LWIR કરતાં વધુ વાતાવરણીય ટ્રાન્સમિશન ધરાવે છે. તેથી, MWIR સામાન્ય રીતે ઑબ્જેક્ટથી 10 કિ.મી.ના અંતરથી વધુ લાંબા-અંતરના સર્વેલન્સ એપ્લિકેશન્સ માટે પ્રાધાન્યક્ષમ છે.
તદુપરાંત, જો તમે વાહનો, એરોપ્લેન અથવા મિસાઇલ જેવા ઉચ્ચ-તાપમાન પદાર્થોને શોધવા માંગતા હોવ તો MWIR પણ એક સારો વિકલ્પ છે. નીચેની ઈમેજમાં તમે જોઈ શકો છો કે ગરમ એક્ઝોસ્ટ પ્લુમ્સ MWIR માં LWIR કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ દેખાય છે.
4) લોંગ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ (LWIR)
LWIR સિસ્ટમ્સ 8 થી 14 માઇક્રોન રેન્જમાં કાર્ય કરે છે. તેઓ નજીકના ઓરડાના તાપમાને વસ્તુઓ સાથેના કાર્યક્રમો માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. LWIR કેમેરા સૂર્યથી ઓછા પ્રભાવિત થાય છે અને તેથી આઉટડોર ઓપરેશન માટે વધુ સારું છે. તેઓ સામાન્ય રીતે ફોકલ પ્લેન એરે માઇક્રોબોલોમીટરનો ઉપયોગ કરતી અનકૂલ્ડ સિસ્ટમ્સ છે, જો કે કૂલ્ડ LWIR કેમેરા પણ અસ્તિત્વમાં છે અને તેઓ મર્ક્યુરી કેડમિયમ ટેલુરિયમ (MCT) ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે. તેનાથી વિપરીત, મોટાભાગના MWIR કેમેરાને ઠંડકની જરૂર પડે છે, જેમાં કાં તો પ્રવાહી નાઇટ્રોજન અથવા સ્ટર્લિંગ સાયકલ કૂલરનો ઉપયોગ થાય છે.
એલડબ્લ્યુઆઈઆર સિસ્ટમ્સ બિલ્ડીંગ અને ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનું નિરીક્ષણ, ખામી શોધ, ગેસ શોધ અને વધુ જેવી મોટી સંખ્યામાં એપ્લિકેશનો શોધે છે. એલડબ્લ્યુઆઈઆર કેમેરાએ COVID-19 રોગચાળા દરમિયાન મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી છે કારણ કે તેઓ ઝડપી અને સચોટ શરીરનું તાપમાન માપવાની મંજૂરી આપે છે.
5) IR સબસ્ટ્રેટ્સ પસંદગી માર્ગદર્શિકા
IR સામગ્રીમાં વિશિષ્ટ ગુણધર્મો છે જે તેમને ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમમાં સારી કામગીરી કરવાની મંજૂરી આપે છે. IR ફ્યુઝ્ડ સિલિકા, જર્મેનિયમ, સિલિકોન, સેફાયર અને ઝિંક સલ્ફાઇડ/સેલેનાઇડ, દરેકમાં ઇન્ફ્રારેડ એપ્લીકેશન માટે તાકાત છે.
ઝિંક સેલેનાઇડ (ZnSe)
ઝિંક સેલેનાઇડ એ આછો-પીળો, ઘન સંયોજન છે જેમાં ઝીંક અને સેલેનિયમનો સમાવેશ થાય છે. તે ઝીંક વરાળ અને H2 Se ગેસના સંશ્લેષણ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જે ગ્રેફાઇટ સબસ્ટ્રેટ પર શીટ્સ તરીકે રચાય છે. તે તેના નીચા શોષણ દર માટે જાણીતું છે અને જે CO2 લેસરો માટે ઉત્તમ ઉપયોગ માટે પરવાનગી આપે છે.
ઑપ્ટિમમ ટ્રાન્સમિશન રેન્જ | આદર્શ કાર્યક્રમો |
0.6 - 16μm | CO2 લેસરો અને થર્મોમેટ્રી અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, લેન્સ, વિન્ડો અને FLIR સિસ્ટમ્સ |
જર્મનિયમ (Ge)
જર્મેનિયમમાં નીચા ઓપ્ટિકલ ડિસપ્રેશન સાથે 4.024 ના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે ઘેરા ગ્રે સ્મોકી દેખાવ છે. તે નૂપ હાર્ડનેસ (kg/mm2): 780.00 સાથે નોંધપાત્ર ઘનતા ધરાવે છે જે તેને કઠોર સ્થિતિમાં ફિલ્ડ ઓપ્ટિક્સ માટે સારું પ્રદર્શન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
ઑપ્ટિમમ ટ્રાન્સમિશન રેન્જ | આદર્શ કાર્યક્રમો |
2 - 16μm | LWIR - MWIR થર્મલ ઇમેજિંગ (જ્યારે AR કોટેડ હોય), કઠોર ઓપ્ટિકલ પરિસ્થિતિઓ |
સિલિકોન (એસ)
સિલિકોન ઉચ્ચ થર્મલ ક્ષમતા સાથે વાદળી-ગ્રે દેખાવ ધરાવે છે જે તેને સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ માટે લેસર મિરર્સ અને સિલિકોન વેફર્સ માટે આદર્શ બનાવે છે. તે 3.42 નું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ધરાવે છે. સિલિકોન ઘટકોનો ઉપયોગ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં થાય છે કારણ કે તેના વિદ્યુત પ્રવાહો અન્ય વાહકની સરખામણીમાં સિલિકોન વાહકમાંથી ખૂબ જ ઝડપથી પસાર થઈ શકે છે, તે Ge અથવા ZnSe કરતા ઓછા ગાઢ છે. મોટાભાગની એપ્લિકેશનો માટે AR કોટિંગની ભલામણ કરવામાં આવે છે.
ઑપ્ટિમમ ટ્રાન્સમિશન રેન્જ | આદર્શ કાર્યક્રમો |
1.2 - 8μm | MWIR, NIR ઇમેજિંગ, IR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, MWIR ડિટેક્શન સિસ્ટમ્સ |
ઝિંક સલ્ફાઇડ (ZnS)
ઝિંક સલ્ફાઇડ ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર માટે ઉત્તમ પસંદગી છે જે તે IR અને દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમમાં સારી રીતે પ્રસારિત કરે છે. તે સામાન્ય રીતે અન્ય IR સામગ્રીઓ પર ખર્ચ અસરકારક પસંદગી છે.
ઑપ્ટિમમ ટ્રાન્સમિશન રેન્જ | આદર્શ કાર્યક્રમો |
0.6 - 18μm | LWIR - MWIR, દૃશ્યમાન અને મધ્ય-તરંગ અથવા લાંબા-તરંગ ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સ |
સબસ્ટ્રેટ અને એન્ટિ-રિફ્લેક્શન કોટિંગની તમારી પસંદગી તમારી એપ્લિકેશનમાં કઈ તરંગલંબાઇને પ્રાઇમ ટ્રાન્સમિટન્સની જરૂર છે તેના પર નિર્ભર રહેશે. દાખલા તરીકે, જો તમે MWIR રેન્જમાં IR લાઇટ ટ્રાન્સમિટ કરી રહ્યાં હોવ, તો જર્મેનિયમ સારી પસંદગી હોઈ શકે છે. NIR એપ્લિકેશન્સ માટે, નીલમ આદર્શ હોઈ શકે છે.
અન્ય વિશિષ્ટતાઓ જે તમે ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સની તમારી પસંદગીમાં ધ્યાનમાં લેવા માગો છો તેમાં થર્મલ પ્રોપર્ટીઝ અને રીફ્રેક્શન ઇન્ડેક્સનો સમાવેશ થાય છે. સબસ્ટ્રેટના થર્મલ ગુણધર્મો તે ગરમી પર કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે તેનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે. ઘણીવાર, ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિકલ તત્વો વ્યાપકપણે બદલાતા તાપમાનના સંપર્કમાં આવશે. કેટલીક IR એપ્લિકેશન પણ મોટી માત્રામાં ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. તમારી એપ્લિકેશન માટે IR સબસ્ટ્રેટ યોગ્ય છે કે કેમ તે નિર્ધારિત કરવા માટે તમે થર્મલ વિસ્તરણ (CTE) ના ઇન્ડેક્સ ગ્રેડિયન્ટ અને ગુણાંકને તપાસવા માંગો છો. જો આપેલ સબસ્ટ્રેટમાં ઉચ્ચ ઇન્ડેક્સ ગ્રેડિયન્ટ હોય, તો જ્યારે થર્મલી અસ્થિર સેટિંગમાં ઉપયોગ થાય છે ત્યારે તેમાં સબઓપ્ટીમલ ઓપ્ટિકલ પ્રદર્શન હોઈ શકે છે. જો તેમાં ઉચ્ચ CTE હોય, તો તાપમાનમાં મોટા ફેરફારને કારણે તે ઊંચા દરે વિસ્તરણ અથવા સંકુચિત થઈ શકે છે. ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સમાં મોટાભાગે વપરાતી સામગ્રી પ્રત્યાવર્તનના સૂચકાંકમાં વ્યાપકપણે બદલાય છે. દાખલા તરીકે, જર્મેનિયમમાં MgF માટે 1.413 ની સરખામણીમાં 4.0003 નું રીફ્રેક્શન ઇન્ડેક્સ છે. પ્રત્યાવર્તન ઇન્ડેક્સની આ વિશાળ શ્રેણી સાથે સબસ્ટ્રેટ્સની ઉપલબ્ધતા સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં વધારાની લવચીકતા આપે છે. IR સામગ્રીનું વિખેરવું તરંગલંબાઇના અનુક્રમણિકામાં તરંગલંબાઇ તેમજ રંગીન વિકૃતિ અથવા તરંગલંબાઇના વિભાજનને માપે છે. વિક્ષેપને એબે નંબર સાથે, વિપરીત રીતે પરિમાણિત કરવામાં આવે છે, જે d તરંગલંબાઇ માઈનસ 1 પર પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, f અને c રેખાઓ પરના પ્રત્યાવર્તનના સૂચકાંક વચ્ચેના તફાવત પર. જો સબસ્ટ્રેટની એબે સંખ્યા 55 થી વધુ હોય, તો તે ઓછી વિખેરાઈ જાય છે અને અમે તેને તાજ સામગ્રી કહીએ છીએ. 55 થી ઓછી એબે સંખ્યાઓ સાથે વધુ વિખરાયેલા સબસ્ટ્રેટને ચકમક સામગ્રી કહેવામાં આવે છે.
ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સ એપ્લિકેશન્સ
ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સમાં હાઇ પાવર CO2 લેસરોથી માંડીને નાઇટ-વિઝન થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરા (MWIR અને LWIR બેન્ડ્સ) અને IR ઇમેજિંગ સુધીના ઘણા ક્ષેત્રોમાં એપ્લિકેશન છે, જે 10.6 μm પર કામ કરે છે. તેઓ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાં પણ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે ઘણા ટ્રેસ વાયુઓને ઓળખવામાં ઉપયોગમાં લેવાતા સંક્રમણો મધ્ય ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશમાં છે. અમે લેસર લાઇન ઓપ્ટિક્સ તેમજ ઇન્ફ્રારેડ ઘટકોનું ઉત્પાદન કરીએ છીએ જે વિશાળ તરંગલંબાઇ શ્રેણીમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે અને અમારી અનુભવી ટીમ સંપૂર્ણ ડિઝાઇન સપોર્ટ અને પરામર્શ પ્રદાન કરી શકે છે.
પેરાલાઇટ ઓપ્ટિક્સ સિલીકોન, જર્મેનિયમ અને ઝિંક સલ્ફાઇડમાંથી ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ઓપ્ટિકલ લેન્સ બનાવવા માટે સિંગલ પોઇન્ટ ડાયમંડ ટર્નિંગ અને CNC પોલિશિંગ જેવી અદ્યતન પ્રોસેસિંગ તકનીકોની શ્રેણીનો ઉપયોગ કરે છે જે MWIR અને LWIR કેમેરામાં એપ્લિકેશન શોધે છે. અમે 0.5 થી ઓછા ફ્રિન્જ PV અને 10 nm કરતા ઓછી રેન્જમાં રફનેસની સચોટતા પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ છીએ.
વધુ ગહન સ્પષ્ટીકરણ માટે, કૃપા કરીને અમારા જુઓકેટલોગ ઓપ્ટિક્સઅથવા અથવા વધુ માહિતી માટે અમારો સંપર્ક કરો.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-25-2023