அகச்சிவப்பு ஒளியியல் என்றால் என்ன?

1) அகச்சிவப்பு ஒளியியல் அறிமுகம்

அகச்சிவப்பு ஒளியியல் 760 மற்றும் 14,000 nm க்கு இடைப்பட்ட அலைநீள வரம்பில் ஒளியைச் சேகரிக்க, கவனம் செலுத்த அல்லது இணைக்கப் பயன்படுகிறது. ஐஆர் கதிர்வீச்சின் இந்த பகுதி மேலும் நான்கு வெவ்வேறு நிறமாலை வரம்புகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:

அகச்சிவப்பு வரம்புக்கு அருகில் (NIR)	700 - 900 நா.மீ
குறுகிய அலை அகச்சிவப்பு வரம்பு (SWIR)	900 - 2300 நா.மீ
மத்திய அலை அகச்சிவப்பு வீச்சு (MWIR)	3000 - 5000 நா.மீ
நீண்ட அலை அகச்சிவப்பு வீச்சு (LWIR)	8000 - 14000 நா.மீ

2) குறுகிய அலை அகச்சிவப்பு (SWIR)

SWIR பயன்பாடுகள் 900 முதல் 2300 nm வரையிலான வரம்பை உள்ளடக்கியது. பொருளிலிருந்து வெளிப்படும் MWIR மற்றும் LWIR ஒளியைப் போலல்லாமல், SWIR, ஒளிக்கதிர் ஒளியை ஒத்திருக்கிறது, அதாவது ஃபோட்டான்கள் ஒரு பொருளால் பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன அல்லது உறிஞ்சப்படுகின்றன, இதனால் உயர் தெளிவுத்திறன் இமேஜிங்கிற்குத் தேவையான மாறுபாட்டை வழங்குகிறது. சுற்றுப்புறத் தொடக்க ஒளி மற்றும் பின்னணி ஒளிர்வு (அக்கா நைட் க்ளோ) போன்ற இயற்கை ஒளி மூலங்கள் SWIR இன் உமிழ்ப்பான்கள் மற்றும் இரவில் வெளிப்புற இமேஜிங்கிற்கு சிறந்த வெளிச்சத்தை வழங்குகின்றன.

காணக்கூடிய ஒளியைப் பயன்படுத்திச் சிக்கல் அல்லது சாத்தியமற்ற பல பயன்பாடுகள் SWIRஐப் பயன்படுத்தி சாத்தியமாகும். SWIR இல் இமேஜிங் செய்யும் போது, நீராவி, தீ புகை, மூடுபனி மற்றும் சிலிக்கான் போன்ற சில பொருட்கள் வெளிப்படையானவை. கூடுதலாக, காணக்கூடிய வண்ணங்களில் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றும் வண்ணங்கள் SWIR ஐப் பயன்படுத்தி எளிதாக வேறுபடுத்தப்படலாம்.

SWIR இமேஜிங் மின்னணு பலகை மற்றும் சூரிய மின்கல ஆய்வு, உற்பத்தி ஆய்வு, அடையாளம் கண்டு வரிசைப்படுத்துதல், கண்காணிப்பு, கள்ளநோட்டு எதிர்ப்பு, செயல்முறை தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் பல போன்ற பல நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3) நடு அலை அகச்சிவப்பு (MWIR)

MWIR அமைப்புகள் 3 முதல் 5 மைக்ரான் வரம்பில் இயங்குகின்றன. MWIR மற்றும் LWIR அமைப்புகளுக்கு இடையே தீர்மானிக்கும் போது, ஒருவர் பல காரணிகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். முதலில், ஈரப்பதம் மற்றும் மூடுபனி போன்ற உள்ளூர் வளிமண்டலக் கூறுகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். MWIR அமைப்புகள் LWIR அமைப்புகளை விட ஈரப்பதத்தால் குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றன, எனவே அவை கடலோர கண்காணிப்பு, கப்பல் போக்குவரத்து கண்காணிப்பு அல்லது துறைமுக பாதுகாப்பு போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு சிறந்தவை.

பெரும்பாலான காலநிலைகளில் LWIR ஐ விட MWIR அதிக வளிமண்டல பரிமாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, பொருளில் இருந்து 10 கிமீ தூரத்திற்கு மேல் உள்ள மிக நீண்ட தூர கண்காணிப்பு பயன்பாடுகளுக்கு MWIR பொதுவாக விரும்பத்தக்கது.

மேலும், வாகனங்கள், விமானங்கள் அல்லது ஏவுகணைகள் போன்ற உயர் வெப்பநிலை பொருட்களை நீங்கள் கண்டறிய விரும்பினால் MWIR ஒரு சிறந்த வழி. கீழே உள்ள படத்தில், LWIR ஐ விட MWIR இல் சூடான வெளியேற்றப் புளூம்கள் கணிசமாக அதிகமாகத் தெரியும்.

4) நீண்ட அலை அகச்சிவப்பு (LWIR)

LWIR அமைப்புகள் 8 முதல் 14 மைக்ரான் வரம்பில் இயங்குகின்றன. அறை வெப்பநிலைக்கு அருகில் உள்ள பொருள்களைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு அவை விரும்பப்படுகின்றன. LWIR கேமராக்கள் சூரியனால் குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றன, எனவே வெளிப்புற செயல்பாட்டிற்கு சிறந்தது. அவை பொதுவாக ஃபோகல் பிளேன் அரே மைக்ரோபோலோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தும் குளிரூட்டப்படாத அமைப்புகளாகும், இருப்பினும் குளிர்ந்த LWIR கேமராக்களும் உள்ளன, மேலும் அவை மெர்குரி காட்மியம் டெல்லூரியம் (MCT) டிடெக்டர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. மாறாக, பெரும்பாலான MWIR கேமராக்களுக்கு குளிர்ச்சி தேவைப்படுகிறது, திரவ நைட்ரஜன் அல்லது ஸ்டிர்லிங் சுழற்சி குளிரூட்டியைப் பயன்படுத்துகிறது.

கட்டிடம் மற்றும் உள்கட்டமைப்பின் ஆய்வு, குறைபாடு கண்டறிதல், வாயு கண்டறிதல் மற்றும் பல போன்ற பல பயன்பாடுகளை LWIR அமைப்புகள் கண்டுபிடிக்கின்றன. கோவிட்-19 தொற்றுநோய்களின் போது LWIR கேமராக்கள் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன, ஏனெனில் அவை விரைவான மற்றும் துல்லியமான உடல் வெப்பநிலையை அளவிட அனுமதிக்கின்றன.

5) ஐஆர் அடி மூலக்கூறுகள் தேர்வு வழிகாட்டி

ஐஆர் பொருட்கள் அகச்சிவப்பு நிறமாலையில் சிறப்பாக செயல்பட அனுமதிக்கும் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஐஆர் ஃப்யூஸ்டு சிலிக்கா, ஜெர்மானியம், சிலிக்கான், சபையர், மற்றும் ஜிங்க் சல்பைட்/செலினைடு, ஒவ்வொன்றும் அகச்சிவப்பு பயன்பாடுகளுக்கான பலம் கொண்டது.

ஜிங்க் செலினைடு (ZnSe)

துத்தநாகம் செலினைடு என்பது துத்தநாகம் மற்றும் செலினியம் அடங்கிய வெளிர்-மஞ்சள், திடமான கலவை ஆகும். இது துத்தநாக நீராவி மற்றும் H2 Se வாயு ஆகியவற்றின் தொகுப்பால் உருவாக்கப்படுகிறது, இது ஒரு கிராஃபைட் அடி மூலக்கூறில் தாள்களாக உருவாகிறது. இது குறைந்த உறிஞ்சுதல் விகிதத்திற்காக அறியப்படுகிறது மற்றும் இது CO2 லேசர்களுக்கு சிறந்த பயன்பாடுகளை அனுமதிக்கிறது.

உகந்த பரிமாற்ற வீச்சு	சிறந்த பயன்பாடுகள்
0.6 - 16μm	CO2 லேசர்கள் மற்றும் தெர்மோமெட்ரி மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, லென்ஸ்கள், ஜன்னல்கள் மற்றும் FLIR அமைப்புகள்

ஜெர்மானியம் (Ge)

ஜெர்மானியம் குறைந்த ஒளியியல் சிதறலுடன் 4.024 ஒளிவிலகல் குறியீட்டுடன் அடர் சாம்பல் புகை தோற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு Knoop கடினத்தன்மையுடன் (kg/mm2) கணிசமான அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது: 780.00 கரடுமுரடான நிலைகளில் புல ஒளியியலில் சிறப்பாகச் செயல்பட அனுமதிக்கிறது.

உகந்த பரிமாற்ற வீச்சு	சிறந்த பயன்பாடுகள்
2 - 16μm	LWIR - MWIR வெப்ப இமேஜிங் (ஏஆர் பூசப்பட்ட போது), முரட்டுத்தனமான ஆப்டிகல் சூழ்நிலைகள்

சிலிக்கான் (எஸ்)

சிலிக்கான் அதிக வெப்பத் திறன் கொண்ட நீல-சாம்பல் தோற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது லேசர் கண்ணாடிகள் மற்றும் குறைக்கடத்தித் தொழிலுக்கு சிலிக்கான் செதில்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. இது 3.42 ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது. எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் சிலிக்கான் கூறுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அதன் மின்னோட்டங்கள் சிலிக்கான் கடத்திகளின் வழியாக மற்ற கடத்திகளுடன் ஒப்பிடும்போது மிக விரைவாக செல்ல முடியும், இது Ge அல்லது ZnSe ஐ விட குறைவான அடர்த்தி கொண்டது. பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு AR பூச்சு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

உகந்த பரிமாற்ற வீச்சு	சிறந்த பயன்பாடுகள்
1.2 - 8μm	MWIR, NIR இமேஜிங், IR ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, MWIR கண்டறிதல் அமைப்புகள்

ஜிங்க் சல்பைடு (ZnS)

துத்தநாக சல்பைடு அகச்சிவப்பு சென்சார்களுக்கு ஒரு சிறந்த தேர்வாகும், இது ஐஆர் மற்றும் புலப்படும் நிறமாலையில் நன்றாக கடத்துகிறது. இது பொதுவாக மற்ற ஐஆர் பொருட்களை விட செலவு குறைந்த தேர்வாகும்.

உகந்த பரிமாற்ற வீச்சு	சிறந்த பயன்பாடுகள்
0.6 - 18μm	LWIR - MWIR, புலப்படும் மற்றும் நடு அலை அல்லது நீண்ட அலை அகச்சிவப்பு உணரிகள்

அடி மூலக்கூறு மற்றும் பிரதிபலிப்பு எதிர்ப்பு பூச்சு ஆகியவற்றின் தேர்வு உங்கள் பயன்பாட்டில் எந்த அலைநீளத்திற்கு முதன்மை பரிமாற்றம் தேவைப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்தது. உதாரணமாக, நீங்கள் MWIR வரம்பில் IR ஒளியை கடத்துகிறீர்கள் என்றால், ஜெர்மானியம் ஒரு நல்ல தேர்வாக இருக்கலாம். NIR பயன்பாடுகளுக்கு, சபையர் சிறந்ததாக இருக்கலாம்.

நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்கும் அகச்சிவப்பு ஒளியியலில் நீங்கள் கருத்தில் கொள்ள விரும்பும் மற்ற குறிப்புகள் வெப்ப பண்புகள் மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீடு ஆகியவை அடங்கும். அடி மூலக்கூறின் வெப்ப பண்புகள் அது வெப்பத்திற்கு எவ்வாறு பிரதிபலிக்கிறது என்பதைக் கணக்கிடுகிறது. பெரும்பாலும், அகச்சிவப்பு ஒளியியல் கூறுகள் பரவலாக மாறுபடும் வெப்பநிலைகளுக்கு வெளிப்படும். சில ஐஆர் பயன்பாடுகளும் அதிக அளவு வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு ஐஆர் அடி மூலக்கூறு பொருத்தமானதா என்பதைத் தீர்மானிக்க, குறியீட்டு சாய்வு மற்றும் வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகம் (CTE) ஆகியவற்றைச் சரிபார்க்க வேண்டும். கொடுக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறில் அதிக குறியீட்டு சாய்வு இருந்தால், வெப்ப நிலையற்ற அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் போது அது துணை ஆப்டிகல் செயல்திறனைக் கொண்டிருக்கலாம். அதிக CTE இருந்தால், வெப்பநிலையில் பெரிய மாற்றம் ஏற்பட்டால் அது அதிக விகிதத்தில் விரிவடையும் அல்லது சுருங்கலாம். அகச்சிவப்பு ஒளியியலில் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் பரவலாக வேறுபடுகின்றன. உதாரணமாக, ஜெர்மானியம் 4.0003 ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது, இது MgF க்கு 1.413 உடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. இந்த பரந்த அளவிலான ஒளிவிலகல் குறியீட்டுடன் அடி மூலக்கூறுகள் கிடைப்பது கணினி வடிவமைப்பில் கூடுதல் நெகிழ்வுத்தன்மையை அளிக்கிறது. ஒரு ஐஆர் பொருளின் சிதறல் அலைநீளம் மற்றும் நிறமாற்றம் அல்லது அலைநீளத்தைப் பிரித்தல் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து அலைநீளத்தின் குறியீட்டில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அளவிடுகிறது. சிதறல் அபே எண்ணுடன், நேர்மாறாக அளவிடப்படுகிறது, இது d அலைநீளம் கழித்தல் 1 இல் உள்ள ஒளிவிலகல் குறியீட்டின் விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இது f மற்றும் c கோடுகளில் உள்ள ஒளிவிலகல் குறியீட்டுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாட்டின் மேல் உள்ளது. ஒரு அடி மூலக்கூறு 55 ஐ விட அதிகமான அபே எண்களைக் கொண்டிருந்தால், அது குறைவாக சிதறுகிறது மற்றும் அதை ஒரு கிரீடம் பொருள் என்று அழைக்கிறோம். 55 க்கும் குறைவான அபே எண்களைக் கொண்ட அதிக பரவலான அடி மூலக்கூறுகள் பிளின்ட் பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

அகச்சிவப்பு ஒளியியல் பயன்பாடுகள்

அகச்சிவப்பு ஒளியியல் பல துறைகளில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, அதிக சக்தி கொண்ட CO2 லேசர்கள், 10.6 μm இல் வேலை செய்கின்றன, இரவு பார்வை வெப்ப இமேஜிங் கேமராக்கள் (MWIR மற்றும் LWIR பட்டைகள்) மற்றும் IR இமேஜிங் வரை. ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியிலும் அவை முக்கியமானவை, ஏனெனில் பல சுவடு வாயுக்களை அடையாளம் காண பயன்படுத்தப்படும் மாற்றங்கள் மத்திய அகச்சிவப்பு மண்டலத்தில் உள்ளன. பரந்த அலைநீள வரம்பில் சிறப்பாகச் செயல்படும் லேசர் லைன் ஒளியியல் மற்றும் அகச்சிவப்பு கூறுகளை நாங்கள் உருவாக்குகிறோம், மேலும் எங்கள் அனுபவம் வாய்ந்த குழு முழு வடிவமைப்பு ஆதரவையும் ஆலோசனையையும் வழங்க முடியும்.

Paralight Optics ஆனது MWIR மற்றும் LWIR கேமராக்களில் பயன்பாடுகளைக் கண்டறியும் சிலிக்கான், ஜெர்மானியம் மற்றும் ஜிங்க் சல்பைடு ஆகியவற்றிலிருந்து உயர்-துல்லியமான ஆப்டிகல் லென்ஸ்களை உருவாக்க, சிங்கிள் பாயிண்ட் டயமண்ட் டர்னிங் மற்றும் CNC பாலிஷ் போன்ற மேம்பட்ட செயலாக்க நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. 0.5 விளிம்புகள் PV க்கும் குறைவான துல்லியம் மற்றும் 10 nm க்கும் குறைவான வரம்பில் கடினத்தன்மை ஆகியவற்றை எங்களால் அடைய முடிகிறது.