要約: 赤外線サーマルイメージング技術は、医学、科学研究、軍事などの分野で広く応用されています。しかし、熱放射を調整する従来の方法は赤外線迷彩に焦点を当てていることが多く、熱画像強化の要件を満たすのに苦労しています。最近、セントラル サウス大学のチームは、フェムト秒レーザー スキャン技術を使用した多孔質ナノワイヤー構造を備えたガラスの製造について詳しく説明した研究結果を * Chinese Optics Letters* に発表しました。この技術革新により、材料の赤外線放射率と熱放射性能が向上し、赤外線イメージングで実際の周囲温度をより正確に反映できるようになりました。 Huari Laser は技術サポートを提供し、高性能フェムト秒レーザーが実験の成功に重要な役割を果たしました。{{3}これにより、ハイエンドの科学研究の分野における国産レーザー装置の信頼性と能力が証明されました。-
基本原理: 熱放射特性を変更するためのマイクロ/ナノ構造のレーザー「彫刻」-
実験では、フェムト秒レーザー走査を使用して、ガラス表面に均一に分布したナノ細孔（直径 200 ～ 500 nm）とナノワイヤー構造を作成しました。これらのマイクロ/ナノ-構造は、可視光の透過率を低下させながら、可視光の吸収と赤外線放射率を大幅に高めます。これにより、ガラスに優れた熱放射能力が与えられ、赤外線熱画像の精度が向上します。
図 1: (a) ガラスの片面レーザーアブレーションの概略図と処理前後の光学原理。 (b) レーザー処理後のガラスの 3D 形態と断面の高さプロファイル。-。
図 2: (a) さまざまな波長範囲にわたる吸収率と透過率。 (b) さまざまな波長範囲にわたる放射率と反射率。 (a) の挿入図は、レーザー処理前後のガラスサンプルの光学画像を示しています。
重要なデータ: パフォーマンスの向上の概要
可視光範囲: レーザー加工後、ガラスの吸収は 8% ～ 16.4% 増加し、透過率は 16% ～ 51% に減少し、散乱効果が大幅に向上します。
赤外線範囲: 赤外線放射率が大幅に増加し、未処理のガラスをはるかに上回る熱放射能力が得られます。
イメージング性能: 150 度の加熱環境および人間の皮膚表面で実施されたテストでは、処理されたガラスの赤外線イメージング温度が実際の条件によりよく一致し、温度偏差が未処理のガラスよりも約 2 度小さいことが実証されました。
実験セットアップ: フェムト秒レーザーをコアドライバーとして使用
この実験では、Huari Laser の高-繰り返し-レートのフェムト秒レーザー システムを利用しました。検流計スキャンと F-シータ レンズ集束-を採用し、レーザー出力、スキャン速度、間隔を正確に制御することで、-チームはガラス表面上にマイクロ-およびナノ-構造を効率的かつ均一に作製することに成功しました。
この実験の成功は、Huari Laser が提供する高性能フェムト秒レーザー技術に依存していました。{0} Huari Laser のフェムト秒レーザーには、科学革新と産業用途の両方で好ましい選択肢となる重要な利点があります。
1. 正確なパラメータ制御: 周波数やパルス幅などの主要なパラメータを柔軟に調整して、さまざまな材料の加工要件を満たすことができます。この実験で使用された特定の構成は、ガラス上にマイクロ-およびナノ-構造を作製するのに完全に適していました。
2. 安定した処理パフォーマンス: 安定した出力エネルギーと高いスキャン精度により、マイクロ-およびナノ-構造の均一性と再現性が保証され、実験データの信頼性が確実に保証されます。
3. 幅広い応用範囲: これらのレーザーは、赤外線熱画像用材料の製造を超えて、マイクロ/ナノ加工、材料表面改質、光電子デバイス製造などの分野に応用でき、研究チームがさらなる革新的な方向性を探求できるようになります。
