Любы аб'ект з тэмпературай вышэй за абсалютны нуль выпраменьвае энергію ў космас у выглядзе інфрачырвонага святла. Тэхналогія датчыкаў, якая выкарыстоўвае інфрачырвонае выпраменьванне для вымярэння адпаведных фізічных велічынь, называецца тэхналогіяй інфрачырвонага датчыка.
Тэхналогія інфрачырвоных датчыкаў з'яўляецца адной з самых хутка развіваючыхся тэхналогій апошніх гадоў. Інфрачырвоныя датчыкі шырока выкарыстоўваюцца ў аэракасмічнай, астраномічнай, метэаралагічнай, ваеннай, прамысловай і грамадзянскай сферах, а таксама ў іншых галінах, адыгрываючы незаменную важную ролю. Інфрачырвонае выпраменьванне, па сутнасці, з'яўляецца відам электрамагнітнага выпраменьвання, дыяпазон даўжынь хваль якога складае прыкладна 0,78 м ~ 1000 м, таму яно знаходзіцца ў бачным святле па-за чырвоным святлом, таму яно называецца інфрачырвоным. Любы аб'ект з тэмпературай вышэй за абсалютны нуль выпраменьвае энергію ў космас у выглядзе інфрачырвонага святла. Тэхналогія датчыкаў, якая выкарыстоўвае інфрачырвонае выпраменьванне для вымярэння адпаведных фізічных велічынь, называецца тэхналогіяй інфрачырвонага датчыка.
Фатонны інфрачырвоны датчык — гэта тып датчыка, які працуе на аснове фатоннага эфекту інфрачырвонага выпраменьвання. Так званы фатонны эфект азначае, што пры падзенні інфрачырвонага выпраменьвання на некаторыя паўправадніковыя матэрыялы паток фатонаў у інфрачырвоным выпраменьванні ўзаемадзейнічае з электронамі ў паўправадніковым матэрыяле, змяняючы энергетычны стан электронаў, што прыводзіць да розных электрычных з'яў. Вымяраючы змены ў электронных уласцівасцях паўправадніковых матэрыялаў, можна даведацца сілу адпаведнага інфрачырвонага выпраменьвання. Асноўнымі тыпамі фатонных дэтэктараў з'яўляюцца ўнутраныя фотадэтэктары, знешнія фотадэтэктары, дэтэктары свабодных носьбітаў, квантавыя дэтэктары QWIP і гэтак далей. Унутраныя фотадэтэктары далей падзяляюцца на фотаправодныя, фотавольтагенеруючыя і фотамагнітаэлектрычныя. Асноўнымі характарыстыкамі фатоннага дэтэктара з'яўляюцца высокая адчувальнасць, хуткая хуткасць водгуку і высокая частата водгуку, але недахопам з'яўляецца вузкая паласа выяўлення, і ён звычайна працуе пры нізкіх тэмпературах (каб падтрымліваць высокую адчувальнасць, для астуджэння фатоннага дэтэктара да больш нізкай працоўнай тэмпературы часта выкарыстоўваецца вадкі азот або тэрмаэлектрычнае халадзільнік).
Прыбор для аналізу кампанентаў, заснаваны на тэхналогіі інфрачырвонага спектру, валодае характарыстыкамі зялёнага, хуткага, неразбуральнага і анлайн-аналітычнага аналізу і з'яўляецца адным з хутка развіваючыхся высокатэхналагічных аналітычных тэхналогій у галіне аналітычнай хіміі. Многія малекулы газу, якія складаюцца з асіметрычных дыатамавых і поліатамавых атамаў, маюць адпаведныя паласы паглынання ў інфрачырвоным дыяпазоне выпраменьвання, прычым даўжыня хвалі і сіла паглынання палос паглынання адрозніваюцца з-за розных малекул, якія змяшчаюцца ў вымяраемых аб'ектах. У залежнасці ад размеркавання палос паглынання розных малекул газу і сілы паглынання можна вызначыць склад і ўтрыманне малекул газу ў вымяраным аб'екце. Інфрачырвоны газааналізатар выкарыстоўваецца для апраменьвання вымяранага асяроддзя інфрачырвоным святлом, і ў залежнасці ад характарыстык інфрачырвонага паглынання розных малекулярных асяроддзяў, выкарыстоўваючы характарыстыкі інфрачырвонага спектру паглынання газу, з дапамогай спектральнага аналізу праводзіцца аналіз складу або канцэнтрацыі газу.
Дыягнастычны спектр гідраксільных, водных, карбанатных, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH і іншых малекулярных сувязей можна атрымаць шляхам інфрачырвонага апрамянення мэтавага аб'екта, а затым вымераць і прааналізаваць становішча даўжыні хвалі, глыбіню і шырыню спектру, каб вызначыць яго віды, кампаненты і суадносіны асноўных металічных элементаў. Такім чынам, можна правесці аналіз складу цвёрдых асяроддзяў.
Час публікацыі: 04 ліпеня 2023 г.