Elk object met een temperatuur boven het absolute nulpunt straalt energie uit in de vorm van infraroodlicht. De sensortechnologie die infraroodstraling gebruikt om relevante fysische grootheden te meten, wordt infraroodsensortechnologie genoemd.
Infraroodsensortechnologie is een van de snelst ontwikkelende technologieën van de afgelopen jaren. Infraroodsensoren worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, astronomie, meteorologie, defensie, industrie, civiele techniek en andere sectoren en spelen een onvervangbare, belangrijke rol. Infrarood is in wezen een elektromagnetische stralingsgolf. Het golflengtebereik ligt tussen de 0,78 en 1000 meter, omdat het zich in het zichtbare licht buiten het rode licht bevindt, ook wel infrarood genoemd. Elk object met een temperatuur boven het absolute nulpunt straalt energie uit in de vorm van infraroodlicht. De sensortechnologie die infraroodstraling gebruikt om relevante fysische grootheden te meten, wordt infraroodsensortechnologie genoemd.
Een fotonische infraroodsensor is een sensor die werkt door gebruik te maken van het fotoneffect van infraroodstraling. Het zogenaamde fotoneffect houdt in dat wanneer er infraroodstraling op bepaalde halfgeleidermaterialen valt, de fotonenstroom in de infraroodstraling interageert met de elektronen in het halfgeleidermateriaal, waardoor de energietoestand van de elektronen verandert, wat resulteert in verschillende elektrische verschijnselen. Door de veranderingen in de elektronische eigenschappen van halfgeleidermaterialen te meten, kunt u de sterkte van de bijbehorende infraroodstraling bepalen. De belangrijkste typen fotonendetectoren zijn interne fotodetectoren, externe fotodetectoren, vrije-ladingdetectoren, QWIP-kwantumputdetectoren, enzovoort. De interne fotodetectoren worden verder onderverdeeld in fotogeleidende, fotovolt-genererende en fotomagneto-elektrische types. De belangrijkste kenmerken van de fotonendetector zijn een hoge gevoeligheid, een snelle responssnelheid en een hoge responsfrequentie, maar het nadeel is dat de detectieband smal is en dat de detector over het algemeen bij lage temperaturen werkt (om een hoge gevoeligheid te behouden, wordt vaak vloeibare stikstof of thermo-elektrische koeling gebruikt om de fotonendetector af te koelen tot een lagere bedrijfstemperatuur).
Het componentanalyse-instrument op basis van infraroodspectrumtechnologie heeft de kenmerken van groen, snel, niet-destructief en online, en behoort tot de snelst ontwikkelende hightech analytische technologieën op het gebied van analytische chemie. Veel gasmoleculen, bestaande uit asymmetrische diatomeeën en polyatomen, hebben overeenkomstige absorptiebanden in de infraroodstralingsband. De golflengte en absorptiesterkte van de absorptiebanden verschillen afhankelijk van de verschillende moleculen in de gemeten objecten. De samenstelling en het gehalte van de gasmoleculen in het gemeten object kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van de verdeling van de absorptiebanden van verschillende gasmoleculen en de absorptiesterkte. Een infraroodgasanalysator wordt gebruikt om het gemeten medium te bestralen met infraroodlicht en, op basis van de infraroodabsorptiekarakteristieken van verschillende moleculaire media, met behulp van de infraroodabsorptiespectrumkarakteristieken van het gas, via spectrale analyse een analyse van de gassamenstelling of -concentratie te maken.
Het diagnostische spectrum van hydroxyl, water, carbonaat, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH en andere moleculaire bindingen kan worden verkregen door infraroodbestraling van het doelobject. Vervolgens kunnen de golflengte, de positie, de diepte en de breedte van het spectrum worden gemeten en geanalyseerd om de soorten, componenten en de verhouding van de belangrijkste metaalelementen te bepalen. Zo kan de samenstellingsanalyse van vaste media worden uitgevoerd.
Plaatsingstijd: 4 juli 2023