Alla objekt med en temperatur över absoluta nollpunkten utstrålar energi ut i rymden i form av infrarött ljus. Den sensorteknik som använder infraröd strålning för att mäta relevanta fysikaliska storheter kallas infraröd sensorteknik.
Infraröd sensorteknik är en av de snabbast utvecklade teknikerna under senare år. Infraröd sensor har använts i stor utsträckning inom flyg- och rymdteknik, astronomi, meteorologi, militär, industri och civil teknik, och spelar en oersättlig viktig roll. Infraröd är i huvudsak en typ av elektromagnetisk strålningsvåg, vars våglängdsområde är ungefär 0,78 m ~ 1000 m, eftersom den befinner sig utanför det röda ljuset i det synliga ljuset, så kallat infrarött. Alla objekt med en temperatur över absoluta nollpunkten utstrålar energi till rymden i form av infrarött ljus. Den sensorteknik som använder infraröd strålning för att mäta relevanta fysikaliska storheter kallas infraröd sensorteknik.
En fotonisk infraröd sensor är en typ av sensor som fungerar genom att använda fotoneffekten av infraröd strålning. Den så kallade fotoneffekten syftar på att när det finns en infraröd infallspunkt på vissa halvledarmaterial, interagerar fotonflödet i den infraröda strålningen med elektronerna i halvledarmaterialet, vilket ändrar elektronernas energitillstånd, vilket resulterar i olika elektriska fenomen. Genom att mäta förändringarna i halvledarmaterialens elektroniska egenskaper kan man veta styrkan hos motsvarande infraröda strålning. Huvudtyperna av fotondetektorer är interna fotodetektorer, externa fotodetektorer, fribärande detektorer, QWIP-kvantbrunnsdetektorer och så vidare. De interna fotodetektorerna är vidare indelade i fotokonduktiv typ, fotovoltgenererande typ och fotomagnetoelektrisk typ. Fotondetektorns huvudsakliga egenskaper är hög känslighet, snabb svarshastighet och hög svarsfrekvens, men nackdelen är att detektionsbandet är smalt och den arbetar generellt vid låga temperaturer (för att bibehålla hög känslighet används ofta flytande kväve eller termoelektrisk kylning för att kyla fotondetektorn till en lägre arbetstemperatur).
Komponentanalysinstrumentet baserat på infraröd spektrumteknik har egenskaperna grön, snabb, icke-destruktiv och online, och är en av de snabbaste utvecklingarna av högteknologisk analytisk teknik inom analytisk kemi. Många gasmolekyler som består av asymmetriska kiselalger och polyatomer har motsvarande absorptionsband i det infraröda strålningsbandet, och våglängden och absorptionsstyrkan hos absorptionsbanden skiljer sig åt på grund av de olika molekylerna som finns i de uppmätta objekten. Beroende på fördelningen av absorptionsbanden för olika gasmolekyler och absorptionsstyrkan kan sammansättningen och innehållet av gasmolekyler i det uppmätta objektet identifieras. Infraröd gasanalysator används för att bestråla det uppmätta mediet med infrarött ljus, och enligt de infraröda absorptionsegenskaperna hos olika molekylära medier, med hjälp av gasens infraröda absorptionsspektrumegenskaper, genom spektralanalys för att uppnå gassammansättnings- eller koncentrationsanalys.
Det diagnostiska spektrumet för hydroxyl, vatten, karbonat, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH och andra molekylära bindningar kan erhållas genom infraröd bestrålning av målobjektet, och sedan kan våglängdspositionen, djupet och bredden på spektrumet mätas och analyseras för att erhålla dess art, komponenter och förhållande mellan de viktigaste metallelementen. Således kan sammansättningsanalys av fasta medier genomföras.
Publiceringstid: 4 juli 2023