Такое приспособление как датчик инфракрасного излучения широко применяется в области электроники. Датчик является основой беспроводных систем коммуникаций и, например, таких привычных бытовых приборов, как пульт ДУ для различной аппаратуры.
Кроме того, их используют в пирометрах, телевизионных видеокамерах и других узкоспециализированных сферах, таких как приложения для спектрометрии и др. Для каждого вещества характерно поглощать определенное количество электромагнитных лучей, данным явлением пользуются при работе газовых датчиков, таких как NDIR, которые способны обнаруживать углекислые газы.
Но такие же устройства, в которых используется инфракрасный тип излучения, применяются гораздо чаще. Во-первых, к ним относятся приборы, проверяющие уровень содержания газов от выбросов промышленных предприятий, двигателей машин и чистоту воздуха в целом. Во-вторых, стоит отметить, что метод ИК-спектроскопии применяется для анализа веществ, не имеющих ни запахов, ни цветовой окраски. По этой причине его используют при проектировании и создании новых систем безопасности.
В качестве примеров можно привести газовую отрасль, где ИК-датчики способны обнаруживать утечки, горнодобывающую отрасль, в которой такие приборы помогают выявлять опасные для человека летучие соединения.
Помимо вышеперечисленного их широко применяют в цехах, где производят аэрозольную бытовую и промышленную химию и косметические средства в баллончиках с распылителями: они помогают быть уверенным, что баллончики герметичны.
Также инфракрасные лазерные лучи, помимо анализа газов, помогают проверять качество воды, их используют на водопроводных станциях и в очистных конструкциях, в медицинской сфере (как пример, при проведении исследований кровоснабжения мелких сосудов), в микробиологических исследованиях, в метеорологической и климатологической областях.
Наконец, ИК-детекторы необходимы для обеспечения безопасности на железных дорогах, там с их помощью осуществляют контроль долговечности механических элементов, они используются для противопожарных систем в жилых и нежилых зданиях.
Виды инфракрасных детекторов, предлагаемых брендом VIGO System
Польское предприятие VIGO System уже более 30 лет (с 1987 года) разрабатывает и изготавливает неохлаждаемые ИК-фотодетекторы, источники питания, температурные контроллеры и приборы ночного видения.
VIGO System сотрудничает со странами Западной, Центральной и Восточной Европы, Северной Америки, Азии, Соединенными Штатами Америки, Тайванем, Швейцарией, Российской Федерацией и другими. Продукция компании славится во всем мире своим высоким качеством, долговечностью и надежностью.
Исследования и эксперименты, которые проводились научными сотрудниками Военной Технической Академией из Польши в середине 80-х годов прошлого века легли в основу технологии производства продукции предприятия. На данный момент VIGO System — один из мировых лидеров среди компаний, выпускающих фотонные инфракрасные детекторы.
Производство данных приборов основано на технологии MOCVD, в которой применяются пары металлоорганических компонентов. При помощи данной технологии устройства отличаются исключительным уровнем точности.
Благодаря этому они востребованы NASA и Европейским космическим агентством, которые используют их для проведения своих исследований. На сегодняшний момент ИК-детекторы бренда VIGO System расположены на планете Марс, также они являются частью аппаратуры на бортах Curiosity (американский марсоход) и Schiaparelli (европейский посадочный космический модуль).
Как используются ИК-детекторы в промышленной и научно-исследовательской сферах жизнедеятельности
Продукция фирмы VIGO System распространена по всему миру в области научно-исследовательской деятельности, а также в промышленной сфере. Она легка в эксплуатации. Познакомимся подробнее о специализированных и универсальных продуктах, предназначенных для применения в различных промышленных отраслях.
ИК-детекторы для проведения лабораторных исследований
Линейка лабораторных ИК-датчиков LabM-1-10.6 адаптирована к лабораторным приложениям. Их настраивают посредством ПО под названием Smart Manager Software (бесплатное программное обеспечение), при помощи которого пользователи могут варьировать характеристики приспособлений под свои потребности: степень усиления настраивается до 40 дБ, рабочую частоту можно выбрать в 1,5, 15 либо 100 МГц, также регулировке поддаются температурные особенности.
Устройства этой линейки отличаются чувствительностью к лучевым поляризациям, имеют оптимальную длину волн, составляющую 10,6 мкм, а весь спектр обнаружения включает степень излучения в диапазоне 2- 2 мкм.
Широкие шкалы приборов позволяют применять их при калибровке устройств, осуществляющих лазерное излучение. Кроме того, они распространены при разработке интегральной схемы, в диабетологии для мониторинга уровня сахара в крови, а также в стоматологической области.
Устройства со средним инфракрасным диапазоном
К ним относится прибор с маркировкой LabM-I-6, который предназначен, во-первых, для проведения научно-исследовательских изысканий в лабораториях. Для пользователей доступны модификации с программным обеспечением.
Основным отличием от предыдущего устройства является диапазон обнаружения, он характеризуется большей степенью избирательности, охватывая волны длиной в 3-7,5 мкм (самой подходящей считается волна в 6 мкм).
Этот спектр инфракрасных волн является средним и называется MWIR. Датчик LabM-I-6 позволяет обеспечивать высокую степень дискретизации, которая может достигать 200 МГц.
За счет перечисленных особенностей детектор со средним ИК-диапазоном применяют при анализе составов различных видов газа (в медицине — при проведении исследований воздуха, который выдыхают пациенты), при определении тех или иных составляющих в выхлопных газах (автопром либо парниковые газы), а также для возможности определения газовой утечки в газовой либо нефтехимической отраслях.
Модели для инфракрасных обнаружений миниатюрного размера
Это приборы, промаркированные как microM-10.6, характеризующиеся миниатюрными габаритами. Их используют в приложениях, имеющих ограниченное пространство, обладают широким обзором, составляющим около 85 градусов.
Данные устройства не оснащаются встроенными экранами напряжений и компонентами для охлаждения (кроме предусилителя, который работает в DC-режиме). Описанные особенности необходимо учитывать при проектировании определенных работ.
Компактные ИК-детекторы являются универсальными изделиями, которые работают в широких диапазонах: примерно от 2 до 12 мкм, помимо этого, они приспособлены к длинным инфракрасным LWIR-диапазонам.
Приборы с маркировкой UM-10.6 и UM-I-10.6
Данные инфракрасные датчики имеют схожие с параметрами обнаружений особенности, характерные для microM-10.6. Как и все решения из выпускаемых VIGO System, они укомплектованы окошками из такого материала, как селенид цинка, имеют антибликовые покрытия.
Пропускная способность линзы, произведенной из данного сырья, варьируется в диапазоне 2-22 мкм, этот показатель оптимален для характеристик ИК-датчиков.
Изделия UM-10.6 и UM-I-10.6 оснащены кронштейном для установки, разъемом для электроэнергии (2,5-5,5 В типа 5 В DC), выходным разъемом (АС-сигналы для концентрического типа розеток SMA), а также разъемом для отслеживания уровня напряжения, которое подается в предусилители (он нужен для того, чтобы достигалась четкая компенсация офсетов).
Охлаждаются приборы посредством термической пары устройств, включающей радиатор и вентилятор, которые питаются от одного с детектором энергоисточника. При помощи этого комплексного и мелкогабаритного приспособления упрощается процесс внедрения продуктов VIGO System, что позволяет существенно снизить расходы, связанные с их монтажом.
Ультравысокочастотное ИК-излучение и приборы для работы с ним
К данной категории приспособлений относятся аппараты UHSM-10.6 и UHSM-I-10.6. Первый является ультравысокочастотным детектором, который был оптимизирован к ИК-лучам, имеющим длину в 10,6 мкм.
Эти свойства достигались за счет применения фотовольтаических элементов с габаритами 0,05 на 0,05 мм, в то время как габариты каждой из сторон описанных ранее моделей составляют 1 мм.
При достигаемом уровне рабочих частот в 1 ГГц их можно применять при лазерном измерении расстояния, в 3D-сканировании и в интерферометрической области, что является важной особенностью для различных сфер: коммуникационной, научно-исследовательской, метрологической, сейсмологической, астрономической, химической и иных.
Модификация UHSM-I-10.6 схожа по характеристикам и сферам использования с UHSM-10.6. Отличается от нее вставленным в объективы полноразмерным фотоэлектрическим датчиком, что позволяет получать высокие соотношения сигналов с незначительными ограничениями предельно допустимых частотных уровней в 700 МГц, а также максимальными углами попадания лучей в диапазоне 80 – 36 градусов.
Как ИК-детектор UM-I-6 используется в газовой спектрометрии
Приспособление UM-I-6 конструктивно схоже с вышеописанными устройствами. К отличительным характеристикам данного прибора относится то, что он оптимизирован для излучений, имеющих длину волны в 6 мкм. Благодаря этому он считается оптимальным для лабораторных датчиков марки LabM-I-6 и приспособлен к деятельности в промышленной сфере.
Параметры UM-I-6 позволяют применять его, чтобы осуществлять контроль процессов снижения выброса оксидов азота (это называется денитрификация). Помимо этого, прибор используют при выявлении угарных газов и аммиачных соединений (например, в крупных холодильниках, которые установлены на разных производствах).
Таким образом, можно сделать вывод, что продукция торговой марки VIGO System, в частности, всевозможные модели датчиков инфракрасного излучения, широко применяется по всему миру в различных важнейших сферах жизнедеятельности: от производственной, медицинской, автомобильной, железнодорожной до бытовой.
Продукты данного производителя пользуются большим спросом и доверием благодаря их высокому качеству, долгому сроку службы, безотказности работы, отличным материалам для изготовления всех элементов устройств и надежности.
Выбирая тот или иной ИК-прибор, необходимо подробно изучить его технические характеристики, инструкцию по применению, особенности монтажа и конструкции, а также сферу его применения, чтобы быть уверенным в пригодности для конкретной цели.
Следует также знать, что фирма-изготовитель выпускает модули, адаптированные под потребности и проекты покупателей, то есть делает индивидуальные варианты приспособлений под заказ.
LABM-I-6 Модуль: ИК-детектор; Темп: 10÷30°C; Покрытие корпуса: HgCdTe; 36°
UHSM-10.6 Модуль: ИК-детектор; Темп: 10÷30°C; Покрытие корпуса: HgCdTe; 80°
