1) Kynning á innrauða ljósfræði
Innrauð ljósfræði er notuð til að safna, fókusa eða setja saman ljós á bylgjulengdarbilinu á milli 760 og 14.000 nm. Þessum hluta IR geislunar er frekar skipt í fjögur mismunandi litrófssvið:
| Nálægt innrautt svið (NIR) | 700 – 900 nm |
| Skammbylgju innrauða svið (SWIR) | 900 – 2300 nm |
| Mid-Wave Infrared svið (MWIR) | 3000 – 5000 nm |
| Langbylgju innrauða svið (LWIR) | 8000 – 14000 nm |
2) Skammbylgju innrauða (SWIR)
SWIR forrit ná yfir bilið frá 900 til 2300 nm. Ólíkt MWIR og LWIR ljósi sem er sent frá hlutnum sjálfum, líkist SWIR sýnilegu ljósi í þeim skilningi að ljóseindir endurkastast eða frásogast af hlut og gefur þannig nauðsynlega birtuskil fyrir myndatöku í mikilli upplausn. Náttúrulegir ljósgjafar eins og upphafsljós umhverfis og bakgrunnsgeislun (aka nightglow) eru slíkir sendir SWIR og gefa framúrskarandi lýsingu fyrir myndatökur utandyra á nóttunni.
Fjöldi forrita sem eru erfið eða ómöguleg í notkun með sýnilegu ljósi eru möguleg með SWIR. Við myndatöku í SWIR er vatnsgufa, eldreykur, þoka og ákveðin efni eins og sílikon gagnsæ. Að auki er auðvelt að aðgreina liti sem virðast næstum eins í því sýnilega með SWIR.
SWIR myndgreining er notuð í margvíslegum tilgangi eins og rafrænum borðum og sólarselluskoðun, framleiðsluskoðun, auðkenningu og flokkun, eftirliti, gegn fölsun, gæðaeftirliti og fleira.
3) Mid-Wave Infrared (MWIR)
MWIR kerfi starfa á bilinu 3 til 5 míkron. Þegar tekin er ákvörðun á milli MWIR og LWIR kerfa þarf að taka tillit til nokkurra þátta. Í fyrsta lagi þarf að huga að staðbundnum þáttum andrúmsloftsins eins og raka og þoku. MWIR kerfi verða fyrir minna áhrifum af raka en LWIR kerfi, svo þau eru betri fyrir notkun eins og strandeftirlit, umferðareftirlit með skipum eða hafnarvernd.
MWIR hefur meiri flutning í andrúmsloftinu en LWIR í flestum loftslagi. Þess vegna er MWIR almennt ákjósanlegt fyrir mjög langdrægar eftirlitsnotkun sem er meira en 10 km fjarlægð frá hlutnum.
Þar að auki er MWIR líka betri kostur ef þú vilt greina háhita hluti eins og farartæki, flugvélar eða eldflaugar. Á myndinni hér að neðan má sjá að heitu útblástursstökkurnar eru verulega sýnilegri í MWIR en í LWIR.
4) Langbylgju innrautt (LWIR)
LWIR kerfi starfa á bilinu 8 til 14 míkron. Þeir eru ákjósanlegir fyrir notkun með hlutum nálægt stofuhita. LWIR myndavélar verða fyrir minni áhrifum af sólinni og því betri fyrir notkun utandyra. Venjulega eru þetta ókæld kerfi sem nota Focal Plane Array microbolometers, þó að kældar LWIR myndavélar séu líka til og þær nota Mercury Cadmium Tellurium (MCT) skynjara. Aftur á móti þarf meirihluti MWIR myndavéla kælingu, nota annað hvort fljótandi köfnunarefni eða Stirling hringrás kælir.
LWIR kerfi finna fjöldann allan af forritum eins og skoðun á byggingum og innviðum, gallagreiningu, gasskynjun og fleira. LWIR myndavélar hafa gegnt mikilvægu hlutverki í COVID-19 heimsfaraldrinum þar sem þær leyfa skjóta og nákvæma líkamshitamælingu.
5) Leiðbeiningar um val á IR undirlagi
IR efni hafa sérstaka eiginleika sem gera þeim kleift að standa sig vel í innrauða litrófinu. IR blönduð kísil, germaníum, kísill, safír og sinksúlfíð/seleníð, hver hefur styrkleika fyrir innrauða notkun.
Sink Selenide (ZnSe)
Sinkseleníð er ljósgult, fast efni sem samanstendur af sinki og seleni. Það er búið til með myndun sinkgufu og H2 Se gas, sem myndast sem blöð á grafít undirlagi. Það er þekkt fyrir lágt frásogshraða og gerir kleift að nota fyrir CO2 leysigeisla.
| Besta flutningssvið | Tilvalin forrit |
| 0,6 - 16μm | CO2 leysir og hitamælingar og litrófsgreiningar, linsur, gluggar og FLIR kerfi |
Germanium (Ge)
Germaníum er dökkgrátt, rjúkandi útlit með brotstuðul 4,024 með lítilli optískri dreifingu. Það hefur umtalsverðan þéttleika með Knoop hörku (kg/mm2): 780,00 sem gerir það kleift að standa sig vel fyrir sjóntækjafræði við erfiðar aðstæður.
| Besta flutningssvið | Tilvalin forrit |
| 2 - 16μm | LWIR - MWIR hitamyndataka (þegar AR húðuð), harðgerðar sjónrænar aðstæður |
Kísill (S)
Kísill hefur blágrátt útlit með mikilli hitauppstreymi sem gerir það tilvalið fyrir leysispegla og kísilskífur fyrir hálfleiðaraiðnaðinn. Það hefur brotstuðul 3,42. Kísilíhlutir eru notaðir í rafeindatæki vegna þess að rafstraumar þess geta farið í gegnum kísilleiðarana mun hraðar samanborið við aðra leiðara, það er minna þétt en Ge eða ZnSe. Mælt er með AR húðun fyrir flest forrit.
| Besta flutningssvið | Tilvalin forrit |
| 1,2 - 8μm | MWIR, NIR myndgreining, IR litrófsgreining, MWIR uppgötvunarkerfi |
Sinksúlfíð (ZnS)
Sinksúlfíð er frábær kostur fyrir innrauða skynjara sem það sendir vel í IR og sýnilegu litrófinu. Það er venjulega hagkvæmt val umfram önnur IR efni.
| Besta flutningssvið | Tilvalin forrit |
| 0,6 - 18μm | LWIR - MWIR, sýnilegir og miðbylgju- eða langbylgjuskynjarar |
Val þitt á undirlagi og endurspeglunarhúð fer eftir því hvaða bylgjulengd krefst frumgeislunar í notkun þinni. Til dæmis, ef þú sendir IR ljós á MWIR sviðinu, getur germaníum verið góður kostur. Fyrir NIR forrit gæti safír verið tilvalið.
Aðrar forskriftir sem þú gætir viljað hafa í huga við val þitt á innrauða ljósfræði eru varmaeiginleikar og ljósbrotsstuðull. Hitaeiginleikar undirlags mæla hvernig það bregst við hita. Oft verða innrauðir sjónrænir þættir fyrir mjög mismunandi hitastigi. Sum IR forrit framleiða einnig mikið magn af hita. Til að ákvarða hvort IR undirlag henti fyrir notkun þína þarftu að athuga vísitöluhallann og varmaþenslustuðulinn (CTE). Ef tiltekið undirlag hefur háan stuðul, getur það haft óákjósanlega sjónræna frammistöðu þegar það er notað í hitastöðugjörnu umhverfi. Ef það er með hátt CTE getur það stækkað eða dregist saman með miklum hraða miðað við miklar hitabreytingar. Efnin sem oftast eru notuð í innrauða ljósfræði eru mjög mismunandi hvað varðar ljósbrotsstuðul. Germanium, til dæmis, hefur ljósbrotsstuðul 4,0003, samanborið við 1,413 fyrir MgF. Framboð á undirlagi með þessu breiðu sviði brotstuðuls gefur aukinn sveigjanleika í kerfishönnun. Dreifing IR efnis mælir breytinguna á vísitölu bylgjulengdar með tilliti til bylgjulengdar sem og litfrávik, eða aðskilnað bylgjulengdar. Dreifing er magngreind, öfugt, með Abbe tölunni, sem er skilgreind sem hlutfall af brotstuðul við d bylgjulengd mínus 1, yfir mismuninn á brotstuðul við f og c línurnar. Ef undirlag hefur Abbe tölu sem er meira en 55 er það minna dreift og við köllum það kórónuefni. Dreifðari undirlag með Abbe-tölum sem eru lægri en 55 eru kölluð steinsteinsefni.
Innrauð ljóseðlisfræðiforrit
Innrauð ljósfræði hefur notkun á mörgum sviðum, allt frá aflmiklum CO2 leysigeislum, sem vinna við 10,6 μm, til nætursjónar hitamyndavéla (MWIR og LWIR bönd) og IR myndgreiningar. Þau eru einnig mikilvæg í litrófsgreiningu, þar sem umskiptin sem notuð eru til að bera kennsl á margar snefillofttegundir eru á miðju innrauða svæðinu. Við framleiðum ljósleiðara með laserlínu sem og innrauða íhluti sem skila sér vel á breitt bylgjulengdasvið og reyndur hópur okkar getur veitt fullan stuðning við hönnun og ráðgjöf.
Paralight Optics notar úrval af háþróaðri vinnsluaðferðum eins og Single Point Diamond Turning og CNC fægja til að framleiða hárnákvæmar sjónlinsur úr Silicon, Germanium og Zinc Sulfide sem finna notkun í MWIR og LWIR myndavélum. Við getum náð nákvæmni sem er minni en 0,5 brún PV og grófleiki á bilinu innan við 10 nm.
Fyrir ítarlegri forskrift, vinsamlegast skoðaðu okkarverslunarljósfræðieða eða ekki hika við að hafa samband við okkur til að fá frekari upplýsingar.
Birtingartími: 25. apríl 2023
