Kí ni ìlànà àwọn èròjà irin tí ń gba àwọn ìtànṣán infrared àti àwọn ohun tí ó ń darí rẹ̀?
Àwọn àkójọpọ̀ irin, títí kan àwọn àkójọpọ̀ ilẹ̀ tó ṣọ̀wọ́n, ń kó ipa pàtàkì nínú gbígba infurarẹẹdi. Gẹ́gẹ́ bí olórí nínú àwọn àkójọpọ̀ irin tó ṣọ̀wọ́n àti àwọn àkójọpọ̀ ilẹ̀ tó ṣọ̀wọ́n,UrbanMines Tech. Co., Ltd.Ó ń ṣiṣẹ́ fún bí ìdá mẹ́jọ nínú mẹ́jọ àwọn oníbàárà àgbáyé fún gbígba infrared. Láti dáhùn àwọn ìbéèrè ìmọ̀ ẹ̀rọ àwọn oníbàárà wa lórí ọ̀rọ̀ yìí, ilé ìwádìí àti ìdàgbàsókè ilé-iṣẹ́ wa ti ṣe àkójọ àpilẹ̀kọ yìí láti pèsè ìdáhùn
1.Ìlànà àti àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra infurarẹẹdi nípasẹ̀ àwọn ohun èlò irin
Ìlànà ìfàmọ́ra infrared láti ọwọ́ àwọn agbo irin dá lórí ìgbọ̀nsẹ̀ ìṣètò molikula wọn àti àwọn ìdè kẹ́míkà. Infrared spectroscopy ń ṣe ìwádìí nípa ìṣètò molikula nípa wíwọ̀n ìyípadà ìgbọ̀nsẹ̀ intramolecular àti àwọn ìpele agbára ìyípo. Ìgbọ̀nsẹ̀ àwọn ìdè kẹ́míkà nínú àwọn agbo irin yóò yọrí sí ìfàmọ́ra infrared, pàápàá jùlọ àwọn ìdè irin-organic nínú àwọn agbo irin-organic, ìgbọ̀nsẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìdè inorganic, àti ìgbọ̀nsẹ̀ fírẹ́mù kristali, èyí tí yóò hàn ní àwọn agbègbè ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ti ìpele infrared.
Iṣẹ́ àwọn onírúurú àkópọ̀ irin nínú àwọn ìrísí infurarẹẹdi:
(1). Ohun èlò MXene: MXene jẹ́ àdàpọ̀ irin-carbon/nitrogen tí ó ní ìyípadà onípele méjì pẹ̀lú àwọn èròjà tó níye lórí, ìṣàfihàn irin, agbègbè ojú ilẹ̀ tó tóbi, àti ojú ilẹ̀ tí ń ṣiṣẹ́. Ó ní àwọn ìwọ̀n ìfàmọ́ra infrared tó yàtọ̀ síra nínú àwọn ìpele infrared tó sún mọ́ infrared àti àárín/jìn-jìn, a sì ti lò ó dáadáa nínú ìfọ́mọ́ra infrared, ìyípadà photothermal, àti àwọn pápá mìíràn ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí.
(2). Àwọn àdàpọ̀ bàbà: Àwọn àdàpọ̀ bàbà tí ó ní físífórùsì ń ṣiṣẹ́ dáadáa láàárín àwọn ohun tí ń gba infíríkà, wọ́n ń dènà ìṣẹ̀lẹ̀ dídúdú tí ìtànṣán ultraviolet ń fà, wọ́n sì ń pa ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ tí ó hàn gbangba àti àwọn ànímọ́ gbígbà infíríkà mọ́ dáadáa fún ìgbà pípẹ́3.
Àwọn ọ̀ràn ìlò tó wúlò
(1).Ìbòmọ́lẹ̀ infrared : Àwọn ohun èlò MXene ni a lò fún ìbòmọ́lẹ̀ infrared nítorí àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra infrared tó dára jùlọ. Wọ́n lè dín àwọn ànímọ́ infrared tí a fojú sí kù dáadáa kí wọ́n sì mú kí ìbòmọ́lẹ̀ náà sunwọ̀n síi2.
(2).Ìyípadà thermal : Àwọn ohun èlò MXene ní àwọn ànímọ́ ìtújáde díẹ̀ nínú àwọn ìjáde infrared àárín/jìnnà, èyí tí ó yẹ fún àwọn ohun èlò ìyípadà thermal photothermal àti pé ó lè yí agbára ìmọ́lẹ̀ padà sí agbára ooru lọ́nà tí ó dára2.
(3). Àwọn ohun èlò fèrèsé: Àwọn àkójọpọ̀ résínì tí ó ní àwọn ohun tí ń fa infrared ni a lò nínú àwọn ohun èlò fèrèsé láti dí àwọn ìtànṣán infrared lọ́nà tí ó dára àti láti mú kí agbára ṣiṣẹ́ dáadáa.
Àwọn ọ̀ràn ìlò wọ̀nyí fi onírúurú àti ìṣe àwọn àdàpọ̀ irin hàn nínú gbígbà infurarẹẹdi, pàápàá jùlọ ipa pàtàkì wọn nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì àti iṣẹ́ òde òní.
2. Àwọn ohun èlò irin wo ló lè fa àwọn ìtànṣán infrared?
Àwọn èròjà irin tí ó lè fa àwọn ìtànṣán infurarẹẹdi mọ́ra pẹ̀lúAntimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), aluminiomu zinc oxide (AZO), tungsten trioxide (WO3), iron tetroxide (Fe3O4) ati strontium titanate (SrTiO3).
2.1 Àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra infurarẹẹdi ti àwọn àdàpọ̀ irin
Antimony tin oxide (ATO): Ó lè dáàbò bo ìmọ́lẹ̀ infrared pẹ̀lú ìwọ̀n ìgbì tí ó ju 1500 nm lọ, ṣùgbọ́n kò lè dáàbò bo ìmọ́lẹ̀ ultraviolet àti ìmọ́lẹ̀ infrared pẹ̀lú ìwọ̀n ìgbì tí ó kéré sí 1500 nm.
Indium Tin Oxide (ITO): Gẹ́gẹ́ bí ATO, ó ní ipa láti dáàbò bo ìmọ́lẹ̀ tí ó sún mọ́ infurarẹẹdi.
Zinc aluminum oxide (AZO): Ó tún ní iṣẹ́ ààbò ìmọ́lẹ̀ tí ó sún mọ́ infurarẹẹdi.
Tungsten trioxide (WO3): Ó ní ipa resonance plasmon ojú ilẹ̀ tí ó wà ní àdúgbò àti ẹ̀rọ ìfàmọ́ra polaron kékeré, ó lè dáàbò bo ìtànṣán infrared pẹ̀lú ìgbì omi ti 780-2500 nm, kò sì ní majele àti pé ó wọ́n.
Fe3O4: Ó ní àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra infrared àti ìdáhùn ooru tó dára, a sì sábà máa ń lò ó nínú àwọn sensọ̀ infrared àti detectors.
Strontium titanate (SrTiO3): ní àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra infrared àti opitika tó dára, ó dára fún àwọn sensọ infrared àti detectors.
Erbium fluoride (ErF3): jẹ́ àdàpọ̀ ilẹ̀ tó ṣọ̀wọ́n tó lè fa àwọn ìtànṣán infrared. Erbium fluoride ní àwọn kirisita aláwọ̀ rósì, ojú ìyọ́ tó 1350°C, ojú ìgbóná tó 2200°C, àti ìwọ̀n tó 7.814g/cm³. A sábà máa ń lò ó fún àwọn ohun èlò ìbòjú, okùn ìtọ́jú, àwọn kirisita lésà, àwọn ohun èlò tí a fi ń ṣe é ní crystal, àwọn amplifiers lésà, àwọn amplifiers lésà, àti àwọn ohun èlò míràn.
2.2 Lilo awọn agbo irin ninu awọn ohun elo ti n fa infurarẹẹdi
Àwọn ohun èlò irin wọ̀nyí ni a ń lò fún gbígbà infrared. Fún àpẹẹrẹ, a sábà máa ń lo ATO, ITO, àti AZO nínú àwọn ohun èlò ìbòrí tí ó lè mú kí ó yípadà, tí ó lè mú kí ó yípadà, tí ó lè mú kí ó yípadà, àti àwọn elektrodu tí ó lè mú kí ó yípadà; WO3 ni a ń lò fún onírúurú ohun èlò infrared tí ó lè mú kí ó yípadà nítorí iṣẹ́ ààbò infrared tí ó dára jùlọ àti àwọn ohun-ìní tí kò léwu. Àwọn ohun èlò irin wọ̀nyí ń kó ipa pàtàkì nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ infrared nítorí àwọn ànímọ́ ìfàgbà infrared tí ó yàtọ̀ síra wọn.
2.3 Àwọn èròjà ilẹ̀ ayé tó ṣọ̀wọ́n wo ló lè fa àwọn ìtànṣán infrared?
Láàrín àwọn èròjà ilẹ̀ ayé tó ṣọ̀wọ́n, lanthanum hexaboride àti lanthanum boride tó tóbi bíi nano lè fa àwọn ìtànṣán infrared.Lanthanum hexaboride (LaB6)jẹ́ ohun èlò tí a ń lò fún radar, afẹ́fẹ́, ilé iṣẹ́ ẹ̀rọ itanna, ẹ̀rọ ìṣègùn, ẹ̀rọ ìṣègùn, irin iṣẹ́ ilé, ààbò àyíká, àti àwọn pápá mìíràn. Ní pàtàkì, lanthanum hexaboride single crystal jẹ́ ohun èlò fún ṣíṣe àwọn tube electron alágbára gíga, magnetrons, electron beams, ion beams, àti accelerator cathodes.
Ni afikun, lanthanum boride ti iwọn nano tun ni agbara lati fa awọn egungun infrared. A lo o ninu ibora lori oju awọn iwe fiimu polyethylene lati dena awọn egungun infrared lati oorun. Lakoko ti o n gba awọn egungun infrared, lanthanum boride ti iwọn nano kii gba imọlẹ ti o han pupọ ju. Ohun elo yii le ṣe idiwọ awọn egungun infrared lati wọ inu gilasi window ni awọn oju ojo gbona, ati pe o le lo agbara ina ati ooru daradara diẹ sii ni awọn oju ojo tutu.
Àwọn èròjà ilẹ̀ tó ṣọ̀wọ́n ni a ń lò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ibi iṣẹ́, títí bí ogun, agbára átọ́míìkì, ìmọ̀ ẹ̀rọ gíga, àti àwọn ọjà oníbàárà ojoojúmọ́. Fún àpẹẹrẹ, a ń lo lanthanum láti mú kí iṣẹ́ àwọn alloy nínú ohun ìjà àti ohun èlò sunwọ̀n síi, a ń lo gadolinium àti àwọn isotopes rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tí ń gba neutron nínú pápá agbára átọ́míìkì, a sì ń lo cerium gẹ́gẹ́ bí afikún dígí láti fa ìtànṣán ultraviolet àti infurarẹẹdi.
Gẹ́gẹ́ bí àfikún gilasi, Cerium lè fa ìtànṣán ultraviolet àti infurarẹẹdi mọ́ra, a sì ń lò ó dáadáa nínú gíláàsì ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ báyìí. Kì í ṣe pé ó ń dáàbò bo àwọn ìtànṣán ultraviolet nìkan ni, ó tún ń dín ìwọ̀n otútù inú ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ kù, èyí sì ń fi iná mànàmáná pamọ́ fún ìtútù afẹ́fẹ́. Láti ọdún 1997, wọ́n ti fi cerium oxide kún gíláàsì ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ Japan, wọ́n sì ń lò ó nínú ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ ní ọdún 1996.
3. Àwọn ohun ìní àti àwọn ohun tó ń fa ìfàmọ́ra infurarẹẹdi nípasẹ̀ àwọn ohun èlò irin
3.1 Àwọn ohun ìní àti àwọn okùnfà tí ó ní ipa lórí ìfàmọ́ra infurarẹẹdi nípasẹ̀ àwọn àkópọ̀ irin ní pàtàkì pẹ̀lú àwọn apá wọ̀nyí:
Ìwọ̀n ìwọ̀n ìfàmọ́ra: Ìwọ̀n ìfàmọ́ra àwọn ohun èlò irin sí àwọn ìtànṣán infrared yàtọ̀ síra ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ohun bíi irú irin, ipò ojú ilẹ̀, ìgbóná, àti ìgbì ìgbìn infrared. Àwọn irin tí a sábà máa ń lò bíi aluminiomu, bàbà, àti irin sábà máa ń ní ìwọ̀n ìfàmọ́ra àwọn ìtànṣán infrared láàrín 10% sí 50% ní ìgbóná yàrá. Fún àpẹẹrẹ, ìwọ̀n ìfàmọ́ra ti ojú aluminiomu sí àwọn ìtànṣán infrared ní ìgbóná yàrá jẹ́ nípa 12%, nígbà tí ìwọ̀n ìfàmọ́ra ti ojú bàbà tí ó le koko lè dé nípa 40%.
3.2 Àwọn ànímọ́ àti àwọn okùnfà tí ó ní ipa lórí ìfàmọ́ra infurarẹẹdi nípasẹ̀ àwọn àkópọ̀ irin:
Àwọn Irú Irin: Àwọn Irin Onírúurú ní àwọn ìrísí átọ́mù àti ìṣètò elekitironi tó yàtọ̀ síra, èyí tó ń mú kí agbára ìfàmọ́ra wọn yàtọ̀ síra fún àwọn ìtànṣán infurarẹẹdi.
Ipo oju ilẹ: Irọra, fẹlẹfẹlẹ oksidi, tabi ibora ti oju irin naa yoo ni ipa lori oṣuwọn gbigba.
Iwọn otutu: Awọn iyipada iwọn otutu yoo yi ipo itanna inu irin naa pada, nitorinaa yoo ni ipa lori gbigba rẹ ti awọn egungun infurarẹẹdi.
Ìwọ̀n ìgbì infurarẹẹdi: Àwọn ìgbì ìgbì oríṣiríṣi ti àwọn ìtànṣán infurarẹẹdi ní agbára ìfàmọ́ra ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ fún àwọn irin.
Àwọn ìyípadà lábẹ́ àwọn ipò pàtó kan: Lábẹ́ àwọn ipò pàtó kan, ìwọ̀n ìfàmọ́ra àwọn ìtànṣán infrared láti ọwọ́ àwọn irin lè yípadà ní pàtàkì. Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá fi ohun èlò pàtàkì bo ojú irin kan, agbára rẹ̀ láti fa ìtànṣán infrared lè pọ̀ sí i. Ní àfikún, àwọn ìyípadà nínú ipò itanna ti àwọn irin ní àwọn àyíká ooru gíga tún lè yọrí sí ìbísí nínú ìwọ̀n ìfàmọ́ra.
Àwọn pápá ìlò: Àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra infrared ti àwọn àdàpọ̀ irin ní ìníyelórí ìlò pàtàkì nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ infrared, àwòrán ooru, àti àwọn pápá mìíràn. Fún àpẹẹrẹ, nípa ṣíṣàkóso ìbòrí tàbí ìwọ̀n otútù ojú irin kan, a lè ṣàtúnṣe ìfàmọ́ra infrared rẹ̀, èyí tí yóò jẹ́ kí a lo àwọn ohun èlò nínú wíwọ̀n ìwọ̀n otútù, àwòrán ooru, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Àwọn Ọ̀nà Ìdánwò àti Ìpìlẹ̀ Ìwádìí: Àwọn olùwádìí pinnu ìwọ̀n ìfàmọ́ra àwọn ìtànṣán infurarẹẹdi nípasẹ̀ àwọn irin nípasẹ̀ àwọn ìwọ̀n ìṣàyẹ̀wò àti àwọn ìkẹ́kọ̀ọ́ ọ̀jọ̀gbọ́n. Àwọn dátà wọ̀nyí ṣe pàtàkì fún òye àwọn ohun-ìní opitika ti àwọn èròjà irin àti ṣíṣe àwọn ohun èlò tí ó jọmọ́ wọn.
Ní àkótán, àwọn ohun tó ń fa ìfàmọ́ra infrared nínú àwọn èròjà irin ní ipa lórí ọ̀pọ̀lọpọ̀ nǹkan, wọ́n sì lè yípadà gidigidi lábẹ́ àwọn ipò tó yàtọ̀ síra. Àwọn ohun tó ń fa ìfàmọ́ra yìí ni a ń lò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ibi.