Детекторы инфракрасного обнаружения

Диапазон их применения простирается от спектрометрии, включая приложения для мониторинга качества воздуха, состава выхлопных газов, обнаружения опасных веществ в системах пожаротушения и проведения анализа химического состава, через диагностику заболеваний или контроль выбросов парниковых газов, до исследования дальнего космоса.

Каждое вещество поглощает электромагнитное излучение своим характерным способом. Это явление используется в газовых датчиках, таких как популярные NDIR (недисперсионные инфракрасные) датчики для обнаружения углекислого газа. Однако аналогичные детекторы, использующие ИК-излучение, имеют гораздо более широкий спектр применения. Прежде всего, они используются для исследования качества воздуха и состава газов, выбрасываемых промышленными предприятиями и автомобилями внутреннего сгорания. Конечно, инфракрасная спектроскопия позволяет анализировать бесцветные вещества и вещества без запаха, поэтому она также используется в современных системах безопасности.

Примерами могут служить газовая промышленность (сигнализация утечек) или горнодобывающая промышленность, где инфракрасный детектор помогает обнаружить метан и другие опасные химические вещества. Этот же метод используется для контроля качества на заводах, производящих сжатые чистящие средства и косметику (дезодоранты) – для проверки герметичности банок.

Испытание ИК лазерным лучом не ограничивается газами. Одной из областей применения также является тестирование качества воды (водопроводные станции, очистные сооружения). Другие решения, хотя и основанные на тех же предположениях, можно найти в медицине (например, исследование циркуляции в капиллярах), микробиологии, а также метеорологии и климатологии. Инфракрасные детекторы также являются ключевым элементом современных систем безопасности на железных дорогах, где они контролируют прочность механических компонентов. Они также широко используются в системах противопожарной защиты, например, в нефтехимической промышленности.

Инфракрасные детекторы Система VIGO

В качестве примера можно привести оборудование от VIGO System. Компания является мировым лидером в производстве детекторов инфракрасного излучения, которые используются в таких областях, как онкология, астрономия и даже программы освоения космоса. Производственный процесс, используемый VIGO, основан на методе MOCVD (осаждение полупроводниковых слоёв из пар металлоорганических соединений). Это позволяет производить детекторы, характеризующиеся высокой точностью. Лучшим подтверждением качества модулей, предлагаемых производителем, является их использование в исследовательских программах NASA и Европейского космического агентства. Детекторы, созданные VIGO System, в настоящее время «посещают» Марс – они входят в состав бортовых приборов американского марсохода Curiosity и европейского Schiaparelli lander.

В последнее время детекторы и измерительные модули на их основе можно легко приобрести в любом количестве, включая образцы, необходимые для создания прототипов и проверки концепций систем.

Среди популярных решений:

• миниатюрные ИК-модули обнаружения,
• детекторы общего назначения,
• детекторы с высокой рабочей скоростью,
• модули для лабораторных приложений.

Ниже мы представляем и описываем часть ассортимента, который включает специализированные модули, а также универсальные решения для использования во многих отраслях промышленности.

LabM-I-10.6: Лабораторные инфракрасные детекторы

Эти модули адаптированы для лабораторного применения. Они настраиваются с помощью программного обеспечения Smart Manager. Пользователь может изменять такие параметры, как: коэффициент усиления (до 40 дБ), полоса пропускания (1,5, 15, 100 МГц), температурный контроль и так далее Полный диапазон обнаружения охватывает излучение от 2 до 12 мкм. Благодаря широкому спектру модули можно использовать для калибровки лазерных излучателей. Они также используются в производстве микросхем, мониторинге глюкозы (диабетология) и стоматологии.

LabM-I-6: Средние инфракрасные детекторы

Как и описанная выше модель, LabM-I-6 – это продукт, предназначенный в первую очередь для работы в лаборатории. Он также имеет возможность программной настройки. Разница между модулями заключается прежде всего в спектральном диапазоне обнаружения, который в данном случае является более избирательным, охватывая длины волн от 3 до 7,5 мкм, называемые средневолновым инфракрасным диапазоном (MWIR). LabM-I-6 также обеспечивает большую пропускную способность (до 200 МГц). Благодаря этим характеристикам детектор в основном используется для анализа состава газа.

MICROM-10.6: Миниатюрные ИК-модули обнаружения

Это миниатюрный модуль детектора, предназначенный для применения в условиях ограниченного пространства. Он имеет широкий угол обзора (приемлемый угол луча) около 85°. Нет встроенного монитора напряжения или охлаждающего элемента (только предусилитель, работающий в режиме постоянного тока), что должно быть учтено при проектировании. Это продукт общего назначения (калибровка лазеров, измерения CO2), работающий в широком спектре (около 2-12 мкм), но оптимизированный для «длинноволнового инфракрасного диапазона». (LWIR)

UM-10.6 И UM-I-10.6: Детекторы общего назначения

Параметры обнаружения этих модулей аналогичны параметрам обнаружения модуля microM-10.6. Как и все продукты VIGO System, они имеют сенсорное окно из селенида цинка, покрытое антибликовым покрытием. Спектр пропускания окон из этого соединения находится в диапазоне от 2 до 22 мкм, что идеально соответствует характеристикам инфракрасных детекторов. Модули оснащены монтажным кронштейном (отверстие с резьбой M4), разъёмом питания (от 2,5 до 5,5 В, тип 5 В постоянного тока), выходным разъёмом (сигнал переменного тока подаётся на коаксиальный разъем SMA) и разъёмом для контроля напряжения, питающего предусилитель (необходимо для точной компенсации смещения). Охлаждение обеспечивается термоэлектрическим элементом, оснащённым теплоотводом и вентилятором (питание от того же источника, что и схема детектора). Эта комплексная и компактная конструкция упрощает внедрение и снижает стоимость установки.

UHSM-10.6 и UHSM-I-10.6: Сверхскоростные инфракрасные детекторы

UHSM-10.6 – это детектор с частотой 1 ГГц, оптимизированный для излучения 10,6 мкм. Он предназначен для лазерного измерения расстояний (включая 3D-сканирование) и интерферометрии. Поэтому он остаётся подходящим решением для ряда областей: от коммуникаций, точного контроля качества в промышленности до научных приложений в таких дисциплинах, как метрология, сейсмология, астрономия или химия. Детекторы с такой спецификацией используются в спектроскопии с двойной комбинацией.

Модули UHSM-I-10.6

UHSM-I-10.6 имеет такие же технические характеристики и области применения, как и предыдущие версии. Фотоэлектрический детектор интегрирован в микролинзу («I» в обозначении происходит от «погружен»). Это позволило достичь высокого отношения сигнал/шум (SNR) при полосе пропускания 700 МГц и угле падения луча (от 80° до 36°).

Газовая спектрометрия с модулем UM-I-6

Модуль UM-I-6 схож по конструкции с описанными выше продуктами, но его отличительной особенностью является то, что он оптимизирован для излучения 6 мкм, что делает его универсальным вариантом детектора LabM-I-6, подходящим для промышленного применения. Приборы с такими параметрами используются для мониторинга процесса денитрификации дымовых газов (снижение выбросов оксида азота), обнаружения оксида углерода и аммиака (в основном в промышленных системах охлаждения).

ВИДЕО:

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!