Rezumat: Tehnologia imagistică termică în infraroșu este aplicată pe scară largă în domenii precum medicina, cercetarea științifică și armata; cu toate acestea, metodele tradiționale de modulare a radiației termice se concentrează adesea pe camuflajul în infraroșu și se luptă pentru a îndeplini cerințele pentru îmbunătățirea imaginii termice. Recent, o echipă de la Universitatea Central South a publicat concluziile cercetării în *Chinese Optics Letters* care detaliază fabricarea sticlei cu o structură de nanofire poroasă folosind tehnologia de scanare laser femtosecundă. Această inovație îmbunătățește cu succes emisivitatea în infraroșu și performanța radiației termice a materialului, permițând imaginilor în infraroșu să reflecte mai precis temperaturile ambientale reale. Huari Laser a oferit asistență tehnică, laserele sale de înaltă-performanță femtosecundă jucând un rol crucial în execuția cu succes a experimentelor-demonstrând astfel fiabilitatea și capacitatea echipamentelor laser produse la nivel național în domeniul cercetării științifice-de vârf.
Principiul de bază: „gravarea” cu laser a micro/nano{0}}structurilor pentru a modifica caracteristicile radiației termice
În experiment, scanarea laser cu femtosecunde a fost utilizată pentru a crea nanopori distribuiti uniform (200-500 nm în diametru) și structuri de nanofire pe suprafața sticlei. Aceste micro/nano-structuri îmbunătățesc semnificativ absorbția luminii vizibile și emisivitatea în infraroșu reducând în același timp transmisia luminii vizibile; aceasta conferă sticlei capacități superioare de radiație termică, îmbunătățind astfel acuratețea imaginilor termice în infraroșu.
Figura 1: (a) Schema ablației cu laser cu o singură față a sticlei și principiile optice înainte și după tratament; (b) Morfologia 3D și profilul de înălțime în secțiune transversală-a sticlei după tratamentul cu laser.
Figura 2: (a) Absorbția și transmisia în diferite game de lungimi de undă; (b) Emisivitate și reflectanță în diferite game de lungimi de undă; insertul din (a) arată imagini optice ale probei de sticlă înainte și după tratamentul cu laser.
Date cheie: Îmbunătățirile performanței dintr-o privire
Interval de lumină vizibilă: În urma procesării cu laser, sticla prezintă o creștere cu 8%-16,4% a absorbției și o reducere a transmitanței la 16%-51%, cu o îmbunătățire semnificativă a efectelor de împrăștiere.
Interval de infraroșu: emisivitatea infraroșu este crescută substanțial, rezultând capacități de radiație termică care depășesc cu mult sticla netratată.
Performanța imagistică: Testele efectuate într-un mediu de încălzire la 150 de grade și pe suprafețele pielii umane au demonstrat că temperatura imaginii în infraroșu a sticlei tratate se potrivea mai bine cu condițiile reale, cu o abatere de temperatură cu aproximativ 2 grade mai mică decât cea a sticlei netratate.
Configurare experimentală: laser femtosecundă ca driver de bază
Experimentul a folosit un sistem laser cu femtosecunde cu rată ridicată de{0}}repetare-de la Huari Laser. Utilizând scanarea galvanometrului și focalizarea lentilelor F-Theta-și controlând cu precizie puterea laserului, viteza de scanare și distanța-, echipa a realizat o fabricare eficientă și uniformă a micro- și nano-structuri pe suprafața sticlei.
Execuția cu succes a acestui experiment s-a bazat pe tehnologia laser-de înaltă performanță, oferită de Huari Laser. Laserele femtosecunde de la Huari Laser oferă avantaje cheie care le fac alegerea preferată atât pentru inovația științifică, cât și pentru aplicațiile industriale:
1. Control precis al parametrilor: Parametrii cheie, cum ar fi frecvența și lățimea impulsului, pot fi ajustați în mod flexibil pentru a îndeplini cerințele de procesare ale diferitelor materiale; configurația specifică folosită în acest experiment a fost perfect potrivită pentru fabricarea micro- și nano-structuri pe sticlă.
2. Performanță stabilă de procesare: energia de ieșire stabilă și precizia ridicată de scanare asigură uniformitatea și repetabilitatea micro- și nano-structurilor, oferind o garanție solidă pentru fiabilitatea datelor experimentale.
3. Domeniu larg de aplicare: dincolo de fabricarea materialelor pentru imagistica termică în infraroșu, aceste lasere pot fi aplicate în domenii precum micro/nano-prelucrare, modificarea suprafeței materialelor și fabricarea dispozitivelor optoelectronice, dând putere echipelor de cercetare să exploreze direcții inovatoare suplimentare.
