Calquera obxecto cunha temperatura superior ao cero absoluto irradia enerxía ao espazo exterior en forma de luz infravermella. A tecnoloxía de detección que emprega a radiación infravermella para medir cantidades físicas relevantes chámase tecnoloxía de detección infravermella.
A tecnoloxía de sensores infravermellos é unha das tecnoloxías de máis rápido desenvolvemento nos últimos anos. Os sensores infravermellos utilizáronse amplamente nos campos aeroespacial, astronomía, meteoroloxía, militar, industrial, civil e outros, desempeñando un papel importante e irremplazable. Os infravermellos, en esencia, son un tipo de onda de radiación electromagnética, cun rango de lonxitude de onda de aproximadamente 0,78 m a 1000 m no rango do espectro, porque se atopan na luz visible fóra da luz vermella, polo que se denomina infravermello. Calquera obxecto cunha temperatura superior ao cero absoluto irradia enerxía ao espazo exterior en forma de luz infravermella. A tecnoloxía de detección que utiliza a radiación infravermella para medir cantidades físicas relevantes chámase tecnoloxía de detección infravermella.
O sensor fotónico de infravermellos é un tipo de sensor que funciona mediante o efecto fotónico da radiación infravermella. O chamado efecto fotónico refírese a que cando hai unha incidencia infravermella nalgúns materiais semicondutores, o fluxo de fotóns na radiación infravermella interactúa cos electróns do material semicondutor, cambiando o estado enerxético dos electróns, o que resulta en varios fenómenos eléctricos. Ao medir os cambios nas propiedades electrónicas dos materiais semicondutores, pódese coñecer a intensidade da radiación infravermella correspondente. Os principais tipos de detectores de fotóns son fotodetectores internos, fotodetectores externos, detectores de portadores libres, detectores de pozos cuánticos QWIP, etc. Os fotodetectores internos subdivídense en tipo fotocondutor, tipo xerador de fotovoltios e tipo fotomagnetoeléctrico. As principais características do detector de fotóns son alta sensibilidade, velocidade de resposta rápida e alta frecuencia de resposta, pero a desvantaxe é que a banda de detección é estreita e xeralmente funciona a baixas temperaturas (para manter unha alta sensibilidade, adoita usarse nitróxeno líquido ou refrixeración termoeléctrica para arrefriar o detector de fotóns a unha temperatura de traballo máis baixa).
O instrumento de análise de compoñentes baseado na tecnoloxía do espectro infravermello ten as características de ser ecolóxico, rápido, non destrutivo e en liña, e é un dos que máis desenvolvemento tecnolóxico analítico de alta tecnoloxía no campo da química analítica. Moitas moléculas de gas compostas por diatomeas e poliátomos asimétricos teñen bandas de absorción correspondentes na banda de radiación infravermella, e a lonxitude de onda e a forza de absorción das bandas de absorción son diferentes debido ás diferentes moléculas contidas nos obxectos medidos. Segundo a distribución das bandas de absorción de varias moléculas de gas e a forza de absorción, pódese identificar a composición e o contido das moléculas de gas no obxecto medido. O analizador de gas infravermello úsase para irradiar o medio medido con luz infravermella e, segundo as características de absorción infravermella de varios medios moleculares, utilizando as características do espectro de absorción infravermella do gas, mediante análise espectral para lograr a composición ou a análise da concentración do gas.
O espectro de diagnóstico de hidroxilo, auga, carbonato, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH e outras ligazóns moleculares pódese obter mediante irradiación infravermella do obxecto obxectivo e, a continuación, pódense medir e analizar a posición da lonxitude de onda, a profundidade e a anchura do espectro para obter as súas especies, compoñentes e proporción dos principais elementos metálicos. Deste xeito, pódese realizar a análise da composición de medios sólidos.
Data de publicación: 04-07-2023