Любой объект с температурой выше абсолютного нуля излучает энергию в космическое пространство в виде инфракрасного света. Технология измерения, использующая инфракрасное излучение для измерения соответствующих физических величин, называется технологией инфракрасного измерения.
Технология инфракрасных датчиков является одной из наиболее быстро развивающихся в последние годы. Инфракрасные датчики широко используются в аэрокосмической отрасли, астрономии, метеорологии, военной, промышленной, гражданской и других областях, играя незаменимую роль. Инфракрасное излучение, по сути, представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны примерно от 0,78 до 1000 мкм, поскольку оно находится в видимом диапазоне спектра за пределами красного света, поэтому называется инфракрасным. Любой объект с температурой выше абсолютного нуля излучает энергию в космическое пространство в виде инфракрасного света. Технология измерения, использующая инфракрасное излучение для измерения соответствующих физических величин, называется технологией инфракрасных датчиков.
Фотонный инфракрасный датчик – это тип датчика, работающий на эффекте фотонов инфракрасного излучения. Так называемый эффект фотонов заключается в том, что при падении инфракрасного излучения на некоторые полупроводниковые материалы поток фотонов инфракрасного излучения взаимодействует с электронами в полупроводниковом материале, изменяя их энергетическое состояние и вызывая различные электрические явления. Измеряя изменения электронных свойств полупроводниковых материалов, можно определить интенсивность соответствующего инфракрасного излучения. Основными типами фотонных детекторов являются внутренние фотодетекторы, внешние фотодетекторы, детекторы свободных носителей заряда, квантовые ямы QWIP и так далее. Внутренние фотодетекторы подразделяются на фотопроводящие, фотовольтаические и фотомагнитоэлектрические. Основными характеристиками фотонных детекторов являются высокая чувствительность, быстродействие и высокая частота отклика, но недостатком является узкая полоса детектирования, а также то, что они, как правило, работают при низких температурах (для поддержания высокой чувствительности часто используется жидкий азот или термоэлектрическое охлаждение для охлаждения фотонных детекторов до более низкой рабочей температуры).
Компонентный анализатор, основанный на технологии инфракрасного спектра, обладает характеристиками экологичности, быстроты, неразрушающего действия и оперативности, и является одним из быстро развивающихся высокотехнологичных аналитических технологий в области аналитической химии. Многие газовые молекулы, состоящие из асимметричных диатомовых и полиатомовых водорослей, имеют соответствующие полосы поглощения в инфракрасном диапазоне излучения, а длина волны и интенсивность поглощения полос поглощения различны из-за различных молекул, содержащихся в измеряемых объектах. В соответствии с распределением полос поглощения различных газовых молекул и интенсивностью поглощения можно определить состав и содержание газовых молекул в измеряемом объекте. Инфракрасный газоанализатор используется для облучения измеряемой среды инфракрасным светом и в соответствии с характеристиками инфракрасного поглощения различных молекулярных сред, используя характеристики инфракрасного спектра поглощения газа, посредством спектрального анализа для достижения анализа состава или концентрации газа.
Диагностический спектр гидроксильных, водных, карбонатных, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH и других молекулярных связей может быть получен путем инфракрасного облучения целевого объекта, а затем измерены длина волны, глубина и ширина спектра и проанализированы для определения вида, компонентов и соотношения основных металлических элементов. Таким образом, может быть выполнен анализ состава твердых сред.
Время публикации: 04 июля 2023 г.