Każdy obiekt o temperaturze powyżej zera absolutnego emituje energię w przestrzeń kosmiczną w postaci światła podczerwonego. Technologia czujników, która wykorzystuje promieniowanie podczerwone do pomiaru odpowiednich wielkości fizycznych, nazywana jest technologią czujników podczerwieni.
Technologia czujników podczerwieni jest jedną z najszybciej rozwijających się technologii w ostatnich latach, czujniki podczerwieni są szeroko stosowane w lotnictwie, astronomii, meteorologii, wojsku, przemyśle i cywilnym oraz innych dziedzinach, odgrywając niezastąpioną ważną rolę. Podczerwień jest w istocie rodzajem fali promieniowania elektromagnetycznego, jej zakres długości fal wynosi około 0,78 m ~ 1000 m zakresu widma, ponieważ znajduje się w świetle widzialnym poza światłem czerwonym, tak zwanym podczerwienią. Każdy obiekt o temperaturze powyżej zera absolutnego emituje energię w przestrzeń kosmiczną w postaci światła podczerwonego. Technologia wykrywania, która wykorzystuje promieniowanie podczerwone do pomiaru odpowiednich wielkości fizycznych, nazywana jest technologią wykrywania podczerwieni.
Fotoniczny czujnik podczerwieni to rodzaj czujnika, który działa wykorzystując efekt fotonowy promieniowania podczerwonego. Tak zwany efekt fotonowy odnosi się do tego, że gdy na niektóre materiały półprzewodnikowe pada promieniowanie podczerwone, przepływ fotonów w promieniowaniu podczerwonym oddziałuje z elektronami w materiale półprzewodnikowym, zmieniając stan energetyczny elektronów, co powoduje różne zjawiska elektryczne. Mierząc zmiany właściwości elektronicznych materiałów półprzewodnikowych, można poznać siłę odpowiadającego promieniowania podczerwonego. Głównymi typami detektorów fotonów są wewnętrzny fotodetektor, zewnętrzny fotodetektor, detektor wolnych nośników, detektor studni kwantowej QWIP itd. Wewnętrzne fotodetektory są dalej podzielone na typ fotoprzewodzący, typ fotowoltaiczny i typ fotomagnetoelektryczny. Głównymi cechami detektora fotonów są wysoka czułość, szybka szybkość reakcji i wysoka częstotliwość reakcji. Wadą jest jednak wąskie pasmo detekcji i fakt, że detektor działa zazwyczaj w niskich temperaturach (aby zachować wysoką czułość, często stosuje się ciekły azot lub chłodzenie termoelektryczne w celu schłodzenia detektora fotonów do niższej temperatury roboczej).
Instrument do analizy składników oparty na technologii widma podczerwieni ma cechy zielone, szybkie, nieniszczące i online, i jest jednym z szybkich rozwoju zaawansowanej technologii analitycznej w dziedzinie chemii analitycznej. Wiele cząsteczek gazu złożonych z asymetrycznych okrzemek i poliatomów ma odpowiadające sobie pasma absorpcji w paśmie promieniowania podczerwonego, a długość fali i siła absorpcji pasm absorpcji są różne ze względu na różne cząsteczki zawarte w mierzonych obiektach. Zgodnie z rozkładem pasm absorpcji różnych cząsteczek gazu i siłą absorpcji można zidentyfikować skład i zawartość cząsteczek gazu w mierzonym obiekcie. Analizator gazu podczerwieni służy do napromieniowania mierzonego medium światłem podczerwonym i zgodnie z charakterystyką absorpcji podczerwieni różnych mediów molekularnych, wykorzystując charakterystykę widma absorpcji podczerwieni gazu, poprzez analizę widmową w celu uzyskania analizy składu gazu lub stężenia.
Widmo diagnostyczne hydroksylu, wody, węglanu, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH i innych wiązań cząsteczkowych można uzyskać poprzez napromieniowanie obiektu docelowego podczerwienią, a następnie można zmierzyć i przeanalizować położenie długości fali, głębokość i szerokość widma, aby uzyskać jego gatunki, składniki i stosunek głównych pierwiastków metalicznych. W ten sposób można przeprowadzić analizę składu mediów stałych.
Czas publikacji: 04-07-2023