תנופת פיתוח חיישן אינפרא אדום טובה

כל עצם עם טמפרטורה מעל האפס המוחלט מקרין אנרגיה לחלל החיצון בצורה של אור אינפרא אדום. טכנולוגיית החישה המשתמשת בקרינה אינפרא אדום למדידת כמויות פיזיקליות רלוונטיות נקראת טכנולוגיית חישה אינפרא אדום.

טכנולוגיית חיישני אינפרא אדום היא אחת הטכנולוגיות המתפתחות ביותר בשנים האחרונות, חיישן אינפרא אדום נמצא בשימוש נרחב בתעופה וחלל, אסטרונומיה, מטאורולוגיה, צבא, תעשייתי ואזרחים ואחרים, וממלא תפקיד חשוב שאין לו תחליף. אינפרא אדום, במהותו, הוא סוג של גל קרינה אלקטרומגנטית, טווח אורך הגל שלו הוא בערך 0.78m ~ 1000m טווח ספקטרום, מכיוון שהוא ממוקם באור הנראה מחוץ לאור האדום, הנקרא כך אינפרא אדום. כל עצם עם טמפרטורה מעל האפס המוחלט מקרין אנרגיה לחלל החיצון בצורה של אור אינפרא אדום. טכנולוגיית החישה המשתמשת בקרינה אינפרא אדום למדידת כמויות פיזיקליות רלוונטיות נקראת טכנולוגיית חישה אינפרא אדום.

חיישן אינפרא אדום פוטוני הוא סוג של חיישן הפועל באמצעות אפקט הפוטון של קרינת אינפרא אדום. מה שנקרא אפקט הפוטון מתייחס לכך שכאשר יש אירוע אינפרא אדום על חלק מחומרים מוליכים למחצה, זרימת הפוטונים בקרינה האינפרא אדומה מקיימת אינטראקציה עם האלקטרונים בחומר המוליך למחצה, משנה את מצב האנרגיה של האלקטרונים, וכתוצאה מכך נוצרות תופעות חשמליות שונות. על ידי מדידת השינויים בתכונות האלקטרוניות של חומרים מוליכים למחצה, אתה יכול לדעת את עוצמת הקרינה האינפרא-אדום המתאימה. הסוגים העיקריים של גלאי פוטון הם גלאי פוטו פנימיים, גלאי פוטו חיצוניים, גלאי נשא חופשי, גלאי באר קוונטית QWIP וכן הלאה. גלאי הפוטו הפנימיים מחולקים עוד יותר לסוג פוטו-מוליכים, סוג יוצר פוטו-וולט וסוג פוטו-מגנטואלקטרי. המאפיינים העיקריים של גלאי הפוטונים הם רגישות גבוהה, מהירות תגובה מהירה ותדירות תגובה גבוהה, אך החיסרון הוא שפס הזיהוי צר, והוא פועל בדרך כלל בטמפרטורות נמוכות (על מנת לשמור על רגישות גבוהה, חנקן נוזלי או תרמו-אלקטרי לעתים קרובות נעשה שימוש בקירור כדי לקרר את גלאי הפוטונים לטמפרטורת עבודה נמוכה יותר).

מכשיר ניתוח הרכיבים המבוסס על טכנולוגיית ספקטרום אינפרא אדום הינו בעל מאפיינים של ירוק, מהיר, לא הרסני ומקוון, והוא אחד מהפיתוחים המהירים של הטכנולוגיה האנליטית היי-טקית בתחום הכימיה האנליטית. למולקולות גז רבות המורכבות מדיאטומים א-סימטריים ופוליאטומים יש פסי ספיגה תואמים ברצועת הקרינה האינפרא-אדום, ואורך הגל וחוזק הבליעה של פסי הקליטה שונים בגלל המולקולות השונות הכלולות באובייקטים הנמדדים. על פי התפלגות פסי הספיגה של מולקולות גז שונות וחוזק הספיגה, ניתן לזהות את הרכב ותכולת מולקולות הגז באובייקט הנמדד. מנתח גז אינפרא אדום משמש להקרנת המדיום הנמדד באור אינפרא אדום, ובהתאם למאפייני ספיגת האינפרא אדום של מדיות מולקולריות שונות, תוך שימוש במאפייני ספקטרום בליעת אינפרא אדום של גז, באמצעות ניתוח ספקטרלי להשגת הרכב גז או ניתוח ריכוז.

ניתן להשיג את הספקטרום האבחוני של הידרוקסיל, מים, קרבונט, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH וקשרים מולקולריים אחרים על ידי הקרנת אינפרא אדום של אובייקט המטרה, ולאחר מכן ניתן לקבל את מיקום אורך הגל, עומקו ורוחב הספקטרום. נמדד ונותח כדי לקבל את המינים, המרכיבים והיחס בין יסודות המתכת העיקריים. לפיכך, ניתן לממש את ניתוח ההרכב של מדיה מוצקה.