บทคัดย่อ: เทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ เช่น การแพทย์ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการทหาร อย่างไรก็ตาม วิธีการดั้งเดิมในการปรับรังสีความร้อนมักเน้นไปที่การพรางตัวด้วยอินฟราเรด และพยายามดิ้นรนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการปรับปรุงการถ่ายภาพความร้อน เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมงานจาก Central South University ได้เผยแพร่ผลการวิจัยใน * Chinese Optics Letters * ที่ให้รายละเอียดเกี่ยวกับการผลิตกระจกที่มีโครงสร้างเส้นลวดนาโนที่มีรูพรุน โดยใช้เทคโนโลยีสแกนด้วยเลเซอร์ femtosecond นวัตกรรมนี้ประสบความสำเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพการแผ่รังสีอินฟราเรดและการแผ่รังสีความร้อนของวัสดุ ทำให้การถ่ายภาพอินฟราเรดสะท้อนอุณหภูมิแวดล้อมตามจริงได้แม่นยำยิ่งขึ้น Huari Laser ให้การสนับสนุนทางเทคนิค โดยเลเซอร์ femtosecond ประสิทธิภาพสูง-มีบทบาทสำคัญในการดำเนินการทดลองที่ประสบความสำเร็จ- ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือและความสามารถของอุปกรณ์เลเซอร์ที่ผลิตในประเทศในขอบเขตของ-การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับสูง
หลักการหลัก: "การแกะสลัก" ด้วยเลเซอร์ของโครงสร้างไมโคร/นาโน-เพื่อปรับเปลี่ยนคุณลักษณะการแผ่รังสีความร้อน
ในการทดลอง ใช้การสแกนด้วยเลเซอร์เฟมโตวินาทีเพื่อสร้างรูพรุนขนาดนาโนที่มีการกระจายสม่ำเสมอ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 200–500 นาโนเมตร) และโครงสร้างเส้นลวดนาโนบนพื้นผิวกระจก โครงสร้างไมโคร/นาโน-เหล่านี้ช่วยเพิ่มการดูดกลืนแสงที่มองเห็นและการแผ่รังสีอินฟราเรดได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็ลดการส่องผ่านของแสงที่มองเห็นได้ ทำให้กระจกมีความสามารถในการแผ่รังสีความร้อนที่เหนือกว่า จึงปรับปรุงความแม่นยำของการถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด
รูปที่ 1: (a) แผนผังของการระเหยด้วยเลเซอร์ด้านเดียว-ของกระจกและหลักการทางแสงก่อนและหลังการบำบัด; (b) สัณฐานวิทยา 3 มิติและโปรไฟล์ความสูงหน้าตัด-ของกระจกหลังการรักษาด้วยเลเซอร์
รูปที่ 2: (a) การดูดกลืนแสงและการส่งผ่านในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ (b) การแผ่รังสีและการสะท้อนกลับในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ สิ่งที่ใส่เข้าไปใน (a) แสดงภาพแสงของตัวอย่างแก้วก่อนและหลังการรักษาด้วยเลเซอร์
ข้อมูลสำคัญ: การปรับปรุงประสิทธิภาพโดยสรุป
ช่วงแสงที่มองเห็น: หลังจากการประมวลผลด้วยเลเซอร์ กระจกมีการดูดกลืนแสงเพิ่มขึ้น 8%–16.4% และลดการส่งผ่านแสงลงเหลือ 16%–51% พร้อมการปรับปรุงเอฟเฟกต์การกระเจิงอย่างมีนัยสำคัญ
ช่วงอินฟราเรด: การแผ่รังสีอินฟราเรดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้ความสามารถในการแผ่รังสีความร้อนมีประสิทธิภาพเหนือกว่ากระจกที่ไม่ผ่านการบำบัดอย่างมาก
ประสิทธิภาพการถ่ายภาพ: การทดสอบที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่ให้ความร้อน 150 องศา และบนพื้นผิวผิวหนังของมนุษย์แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิการถ่ายภาพอินฟราเรดของกระจกที่ผ่านการเคลือบนั้นตรงกับสภาพจริงมากกว่า โดยมีค่าเบี่ยงเบนของอุณหภูมิน้อยกว่ากระจกที่ไม่ผ่านการบำบัดประมาณ 2 องศา
การตั้งค่าการทดลอง: Femtosecond Laser เป็นตัวขับเคลื่อนหลัก
การทดลองใช้ระบบเลเซอร์ femtosecond อัตรา-การทำซ้ำ-สูงจาก Huari Laser ด้วยการใช้การสแกนกัลวาโนมิเตอร์และการโฟกัสเลนส์ F-ทีต้า-และการควบคุมกำลังแสงเลเซอร์ ความเร็วในการสแกน และระยะห่างอย่างแม่นยำ- ทีมงานจึงประสบความสำเร็จในการผลิตโครงสร้างไมโคร-และนาโน-ที่มีประสิทธิภาพและสม่ำเสมอบนพื้นผิวกระจก
การดำเนินการทดสอบนี้ให้ประสบผลสำเร็จนั้นอาศัยเทคโนโลยีเลเซอร์เฟมโตวินาทีประสิทธิภาพสูง-ที่จัดหาโดย Huari Laser เลเซอร์เฟมโตวินาทีของ Huari Laser นำเสนอข้อได้เปรียบที่สำคัญซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับทั้งนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และการใช้งานทางอุตสาหกรรม:
1. การควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำ: พารามิเตอร์หลัก เช่น ความถี่และความกว้างพัลส์สามารถปรับได้อย่างยืดหยุ่นเพื่อตอบสนองความต้องการการประมวลผลของวัสดุต่างๆ การกำหนดค่าเฉพาะที่ใช้ในการทดลองนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโครงสร้างไมโคร-และนาโน-บนกระจก
2. ประสิทธิภาพการประมวลผลที่เสถียร: พลังงานเอาต์พุตที่เสถียรและความแม่นยำในการสแกนสูงช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอและการทำซ้ำของโครงสร้างไมโคร- และนาโน- ซึ่งรับประกันความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดลองได้อย่างมั่นคง
3. ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง: นอกเหนือจากการผลิตวัสดุสำหรับการถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดแล้ว เลเซอร์เหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้ในสาขาต่างๆ เช่น การตัดเฉือนระดับไมโคร/นาโน- การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุ และการผลิตอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ช่วยให้ทีมวิจัยสามารถสำรวจทิศทางที่เป็นนวัตกรรมเพิ่มเติมได้
