Qualquer objeto com temperatura acima do zero absoluto irradia energia para o espaço sideral na forma de luz infravermelha. A tecnologia de detecção que utiliza radiação infravermelha para medir grandezas físicas relevantes é chamada de tecnologia de detecção infravermelha.
A tecnologia de sensores infravermelhos é uma das tecnologias que mais se desenvolveu nos últimos anos. Sensores infravermelhos têm sido amplamente utilizados nas áreas aeroespacial, astronomia, meteorologia, militar, industrial e civil, entre outras, desempenhando um papel insubstituível. O infravermelho, em essência, é um tipo de onda de radiação eletromagnética, com comprimento de onda de aproximadamente 0,78 m a 1000 m, pois está localizado na luz visível, fora da luz vermelha, sendo denominado infravermelho. Qualquer objeto com temperatura acima do zero absoluto irradia energia para o espaço sideral na forma de luz infravermelha. A tecnologia de detecção que utiliza radiação infravermelha para medir grandezas físicas relevantes é chamada de tecnologia de detecção infravermelha.
O sensor infravermelho fotônico é um tipo de sensor que funciona utilizando o efeito fóton da radiação infravermelha. O chamado efeito fóton refere-se ao fato de que, quando há um incidente infravermelho em alguns materiais semicondutores, o fluxo de fótons na radiação infravermelha interage com os elétrons no material semicondutor, alterando o estado de energia dos elétrons, resultando em vários fenômenos elétricos. Ao medir as mudanças nas propriedades eletrônicas dos materiais semicondutores, você pode saber a intensidade da radiação infravermelha correspondente. Os principais tipos de detectores de fótons são fotodetectores internos, fotodetectores externos, detectores de portadora livre, detectores de poço quântico QWIP e assim por diante. Os fotodetectores internos são subdivididos em tipo fotocondutor, tipo gerador de fotovoltagem e tipo fotomagnetoelétrico. As principais características do detector de fótons são alta sensibilidade, velocidade de resposta rápida e alta frequência de resposta, mas a desvantagem é que a banda de detecção é estreita e geralmente opera em baixas temperaturas (para manter a alta sensibilidade, nitrogênio líquido ou refrigeração termoelétrica são frequentemente usados para resfriar o detector de fótons a uma temperatura de trabalho mais baixa).
O instrumento de análise de componentes baseado na tecnologia do espectro infravermelho possui as características de verde, rápido, não destrutivo e on-line, e é um dos rápidos desenvolvimentos da tecnologia analítica de alta tecnologia no campo da química analítica. Muitas moléculas de gás compostas de diatomáceas e poliátomos assimétricos têm bandas de absorção correspondentes na banda de radiação infravermelha, e o comprimento de onda e a força de absorção das bandas de absorção são diferentes devido às diferentes moléculas contidas nos objetos medidos. De acordo com a distribuição das bandas de absorção de várias moléculas de gás e a força de absorção, a composição e o conteúdo das moléculas de gás no objeto medido podem ser identificados. O analisador de gás infravermelho é usado para irradiar o meio medido com luz infravermelha e, de acordo com as características de absorção infravermelha de vários meios moleculares, usando as características do espectro de absorção infravermelha do gás, por meio da análise espectral para obter a composição do gás ou análise de concentração.
O espectro diagnóstico de hidroxila, água, carbonato, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH e outras ligações moleculares pode ser obtido por irradiação infravermelha do objeto alvo. Em seguida, a posição do comprimento de onda, a profundidade e a largura do espectro podem ser medidas e analisadas para obter suas espécies, componentes e a proporção dos principais elementos metálicos. Assim, a análise da composição de meios sólidos pode ser realizada.
Horário da publicação: 04/07/2023