Tout objet dont la température est supérieure au zéro absolu rayonne de l’énergie dans l’espace sous forme de lumière infrarouge. La technologie de détection qui utilise le rayonnement infrarouge pour mesurer des grandeurs physiques pertinentes est appelée technologie de détection infrarouge.
La technologie des capteurs infrarouges est l'une des technologies les plus développées ces dernières années. Le capteur infrarouge a été largement utilisé dans les domaines de l'aérospatiale, de l'astronomie, de la météorologie, de l'armée, de l'industrie, du civil et d'autres domaines, jouant un rôle important irremplaçable. L'infrarouge, par essence, est une sorte d'onde de rayonnement électromagnétique, sa plage de longueurs d'onde est d'environ 0,78 m ~ 1 000 m, car elle est située dans la lumière visible en dehors de la lumière rouge, appelée infrarouge. Tout objet dont la température est supérieure au zéro absolu rayonne de l’énergie dans l’espace sous forme de lumière infrarouge. La technologie de détection qui utilise le rayonnement infrarouge pour mesurer des grandeurs physiques pertinentes est appelée technologie de détection infrarouge.
Le capteur infrarouge photonique est un type de capteur qui fonctionne en utilisant l’effet photonique du rayonnement infrarouge. L'effet dit photonique fait référence au fait qu'en cas d'incident infrarouge sur certains matériaux semi-conducteurs, le flux de photons dans le rayonnement infrarouge interagit avec les électrons du matériau semi-conducteur, modifiant l'état énergétique des électrons, entraînant divers phénomènes électriques. En mesurant les changements dans les propriétés électroniques des matériaux semi-conducteurs, vous pouvez connaître la force du rayonnement infrarouge correspondant. Les principaux types de détecteurs de photons sont le photodétecteur interne, le photodétecteur externe, le détecteur de porteurs libres, le détecteur de puits quantiques QWIP, etc. Les photodétecteurs internes sont subdivisés en type photoconducteur, type générateur de photovolts et type photomagnétoélectrique. Les principales caractéristiques du détecteur de photons sont une sensibilité élevée, une vitesse de réponse rapide et une fréquence de réponse élevée, mais l'inconvénient est que la bande de détection est étroite et qu'il fonctionne généralement à basse température (afin de maintenir une sensibilité élevée, de l'azote liquide ou thermoélectrique). la réfrigération est souvent utilisée pour refroidir le détecteur de photons à une température de fonctionnement inférieure).
L'instrument d'analyse de composants basé sur la technologie du spectre infrarouge présente les caractéristiques d'être vert, rapide, non destructif et en ligne, et fait partie du développement rapide de la technologie analytique de haute technologie dans le domaine de la chimie analytique. De nombreuses molécules de gaz composées de diatomées et de polyatomes asymétriques ont des bandes d'absorption correspondantes dans la bande de rayonnement infrarouge, et la longueur d'onde et la force d'absorption des bandes d'absorption sont différentes en raison des différentes molécules contenues dans les objets mesurés. Selon la répartition des bandes d'absorption de diverses molécules de gaz et la force d'absorption, la composition et la teneur en molécules de gaz dans l'objet mesuré peuvent être identifiées. L'analyseur de gaz infrarouge est utilisé pour irradier le milieu mesuré avec de la lumière infrarouge et, selon les caractéristiques d'absorption infrarouge de divers milieux moléculaires, en utilisant les caractéristiques du spectre d'absorption infrarouge du gaz, par analyse spectrale pour obtenir une analyse de composition ou de concentration du gaz.
Le spectre diagnostique de l'hydroxyle, de l'eau, du carbonate, de l'Al-OH, du Mg-OH, du Fe-OH et d'autres liaisons moléculaires peut être obtenu par irradiation infrarouge de l'objet cible, puis la position de la longueur d'onde, la profondeur et la largeur du spectre peuvent être mesuré et analysé pour obtenir ses espèces, ses composants et son rapport avec les principaux éléments métalliques. Ainsi, l’analyse de la composition des milieux solides peut être réalisée.
Heure de publication : 04 juillet 2023