ในฐานะที่เป็นที่ยอดเยี่ยมเช่นกล้องที่ทำงานอยู่ในคลื่นแสงภาพที่พวกเขาละเว้นการจัดการที่ดีของข้อมูลที่สามารถรวบรวมได้จากความยาวคลื่นอื่น ๆ มียังเป็นปัญหาเล็ก ๆ น้อย ๆ ว่าการได้รับผลกระทบโดยทั่วไปเช่นเมื่อมีฝนตกหรือหมอก เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้การใช้งานเช่นรถยนต์ที่ตนเองขับรถและรถบรรทุกซึ่งขึ้นอยู่กับเรื่องนี้มีประเด็นหลัก ด้วยการใช้เซ็นเซอร์ที่มีความไวต่อความยาวคลื่นอื่น ๆ ที่เรายังคงสามารถป้องกันไม่ให้ปัญหาเหล่านี้มาก
สั้นคลื่นรังสีอินฟราเรด (SWIR) จะอยู่ที่ประมาณส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่าง 1.4 ไมโครเมตร – 3 ไมโครเมตรหรือ 100 THz – 214 THz สถานที่นี้ไว้ระหว่างแสงที่มองเห็นเช่นเดียวกับไมโครเวฟเช่นเดียวกับด้านบนยาวคลื่น IR ที่ 20 ขอบคุณ – 37 THz LWIR คือสิ่งที่กล้องความร้อนใช้กับ LWIR ปล่อยออกมาในทำนองเดียวกันโดยวัตถุที่อบอุ่นเช่นร่างกายมนุษย์
SWIR เป็นส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากน้ำในชั้นบรรยากาศในขณะที่ผ่านเช่นเดียวกันด้วยวัสดุที่มีความทึบแสงที่มองเห็น นี้ SWIR การเปิดใช้งานเพื่อนำไปใช้ในการวิเคราะห์เช่นเดียวกับการตรวจสอบของสิ่งที่มาจากซีบีเอสเช่นเดียวกับผลไม้เพื่องานศิลปะที่จะจับรายละเอียดว่าเป็นอย่างอื่นมองไม่เห็นหรือยากมากที่จะเห็น
แต่น่าเสียดายมากเช่นเซ็นเซอร์กล้องความร้อนเซ็นเซอร์ SWIR ค่อนข้างแพง หรือพวกเขาจนถึงค่อนข้างเมื่อเร็ว ๆ นี้มีการเกิดขึ้นของเซ็นเซอร์ควอนตัมจุดตามที่มีนัยสำคัญลดค่าใช้จ่ายของเซ็นเซอร์เหล่านี้
จับคลื่นสั้น
เซ็นเซอร์ที่ช่วยให้เราสามารถจับรังสีอินฟราเรดโดยทั่วไปประกอบด้วยอาร์เรย์สี่เหลี่ยมของพิกเซลเรียกว่าระนาบโฟกัสอาร์เรย์ (FPA) เข้าใจเช่นเดียวกันเป็น array จ้องมอง นี้จะคล้ายกับที่ใช้ FPAs ที่มีความยาวคลื่นอื่น ๆ เช่น CMOS (APS) เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์ CCD ใช้กับแสงที่มองเห็น FPAs เหล่านี้มักจะทำจากซิลิกอนเป็นเซ็นเซอร์ซิลิคอนมีความไวในการมองเห็นเช่นเดียวกับการเป็นส่วนหนึ่งของคลื่นความถี่ใกล้อินฟราเรด
สำหรับช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดเกินวัสดุที่แปลกใหม่มากขึ้นใกล้เช่นเดียวกับกระบวนการจะต้องทั่วไป วัสดุสำหรับความต้องการของเซ็นเซอร์ SWIR ไม่เพียง แต่จะมีความไวในความยาวคลื่นนั้น แต่เช่นเดียวกันที่จะมีการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนที่เพียงพอเพื่อให้มั่นใจว่ามีค่าใช้จ่ายที่สามารถถ่ายโอนได้อย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับการได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะใช้ในการเซ็นเซอร์ นี่คือที่ในขณะนี้, แกลเลียมอินเดียม arsenide (ไกนาส) เป็นที่นิยมมากที่สุด (นอกจากนี้สลับกันเรียกว่า InGaAs ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์.)
ไกนาสถูกมากรายงานครั้งแรกที่ได้รับการปลูกอย่างมีประสิทธิภาพบนพื้นผิว InP โดย Duchemin et al, (1981) ในปี 1980 การใช้ metalorganic สะสมไอเคมีซึ่งวันนี้ยังคงเป็นเทคนิคหลักของการผลิตไกนาสเซ็นเซอร์โครงสร้าง หลังจากขั้นตอนการสะสมไอน้ำเหล่านี้ตายไกนาสจะถูกผูกมัดอย่างพิถีพิถันเพื่อให้อินเตอร์เฟซที่ใช้ซิลิคอนทำให้มันค่อนข้างช้าแรงงานมากเป็นกระบวนการเดียวกับดังนั้นค่าใช้จ่าย
HgCdTe ตามโมดูล HAWAII เซ็นเซอร์ที่มีความละเอียด 2k x 2k พิกเซลขณะที่ติดตั้งในพื้นที่เจมส์เวบบ์กล้องโทรทรรศน์ (JWST)
ซึ่งไม่ได้ให้กับรัฐว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะชนแท็กค่าใช้จ่ายขึ้นให้ดียิ่งขึ้น เมื่อเซ็นเซอร์ NIR สำหรับพื้นที่เจมส์เวบบ์กล้องโทรทรรศน์ได้รับการพัฒนาก็พบว่าเซ็นเซอร์ไกนาสก็เช่นกันที่มีเสียงดังเช่นเดียวกับที่มีสีเข้มสูงในปัจจุบัน นี้นำไปสู่การใช้ประโยชน์ของ HgCdTe (ปรอทแคดเมียมลลูไรด์) แทนด้วยเซ็นเซอร์แต่ละเติบโตเช่นเดียวกับการประกอบเช่นเดียวกันกับเซ็นเซอร์ไกนาสเพียงกับแท็กค่าใช้จ่ายดาราศาสตร์ประมาณหนึ่งในสี่ล้านดอลลาร์สหรัฐในแต่ละ
นี้จะอธิบายถึงความอ่อนแอของเซ็นเซอร์ไกนาสที่ใช้ในการสั่งซื้อเพื่อลดเสียงรบกวนในสัญญาณจากการแผ่รังสีความร้อนที่พวกเขาได้รับการระบายความร้อนโดยทั่วไปปิดใช้เย็นแช่แข็งหรือการแก้ปัญหาที่คล้ายกัน นี้จะเพิ่มอย่างมีนัยสำคัญจากค่าใช้จ่ายเช่นเดียวกับความซับซ้อนของการดำเนินงานเซ็นเซอร์เหล่านี้
เอาออกไปจากหลักนี้ก็คือว่ามันแสดงให้เห็นว่ามีวัสดุหลายอย่างใดอย่างหนึ่งสามารถเลือกเช่นเดียวกับการปรับแต่งส่วนใดส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งหนึ่งในผลงานที่ขึ้นอยู่กับความต้องการของระบบบริการหนึ่งของนอกเหนือไปจากงบประมาณ ในฐานะที่เป็นที่น่าทึ่งเป็นเซ็นเซอร์ SWIR จะใช้ด้วยเช่น สายการผลิตสำหรับอุตสาหกรรมควบคุมคุณภาพเช่นเดียวกับรถยนต์อิสระหรือขับรถช่วยและรถบรรทุกจะได้รับรอบข้อ จำกัด ภาพในเวลาน้อยกว่าสภาพอากาศที่เหมาะสมไกนาสตามเซ็นเซอร์ที่ดอลลาร์นับไม่ถ้วนชิ้นส่วนที่อยู่ห่างไกลเช่นเดียวกับค่าใช้จ่ายที่จะใช้ประโยชน์ในการใช้งานดังกล่าว
สิทธิที่ไม่ชอบการค้า
มันจะดูเหมือนค่อนข้างชัดเจนว่าสำหรับทั่วไปเซ็นเซอร์ SWIR ราคาไม่แพงเราไม่ได้ต้องการให้ตรงกับความไวแม่นยำเช่นเดียวกับความต้องการความเร็วในการเซ็นเซอร์ไกนาสตามตราบใดที่ไม่ชอบการค้าในแง่ของความเร็วจับเช่นเดียวกับความไว ตรงกับกำไรงบประมาณ นี่คือเหตุผลที่นำซัลไฟด์ (PBS) ตามคอลลอยด์ควอนตัมจุด (CQDs) ได้มีความสนใจมากเป็นเหล่านี้สัญญาว่าแสงที่ยอมรับในความอนุเคราะห์ SWIR สเปกตรัมของความสามารถในการ QDS ที่จะปรับค่อนข้างตรงกับคลื่นความถี่เป้าหมาย
ปัญหาสำคัญกับพีบีเอส CQDs คือการรักษาเสถียรภาพของพวกเขาที่ยาวนาน (ฟิล์ม) กับควอน etอัล (2020) รายงานในนาโนบรรจบกันในการเพิ่มของแคดเมียมซัลไฟด์ (ซีดี) เพื่อรักษาเสถียรภาพพีบีเอส QDS สำหรับใช้เป็นเซ็นเซอร์ SWIR CQDs ส่งผลให้ดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพมานานกว่า 182 ชั่วโมง ประโยชน์ที่สำคัญของ CQDs เช่นนี้มากกว่าเซ็นเซอร์ไกนาสตามที่พวกเขามีความหมายได้ง่ายเช่นเดียวกับรวดเร็วในการสังเคราะห์ในขณะที่การลดความซับซ้อนเช่นกันบูรณาการเข้าไปในเซ็นเซอร์การปฏิบัติ
แทนที่จะเป็นขั้นตอนการสะสมไอน้ำ, QDS จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะคล้ายเป็น QDS ที่ใช้ในเทคโนโลยีหน้าจอที่เฉพาะเจาะจงกับ QDS สังเคราะห์ใช้การแก้ปัญหาเช่นเดียวกับอุปกรณ์ที่ค้นพบในประเภทของห้องปฏิบัติการทางเคมีที่มีอุปกรณ์ครบครันใด ๆ – เป็นเช่นเดียวกันอธิบายในรายละเอียด โดยเทควันโด, et al – หลังจากที่แก้ปัญหาที่เกิดสามารถใช้เป็นเสร็จฟิล์มบางบนพื้นผิวเป้าหมาย
บทสรุปของการ HLB เสถียร SWIR ไวต่อคอลลอยด์ควอนตัมเซ็นเซอร์จุด (Vafaie et al., 2020)
นอกจากนี้เมื่อเร็ว ๆ นี้ Vafaie et al, (ในปี 2020 รูปแบบไฟล์ PDF) จากมหาวิทยาลัยโตรอนโตอธิบายพีบีเอส CQDs ใช้ระดับสูงโบรมีนทู่ผลิต SWIR QDS ที่มีไม่ได้เป็นเพียงประสิทธิผลนอกควอนตัม (EQE) 80% ที่ 1,550 นาโนเมตร (เทียบได้กับไกนาส) แต่ในทำนองเดียวกัน 10 เวลาตอบสนอง NS พวกเขาได้รายงาน 12 ชั่วโมงมีเสถียรภาพในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องภายใต้อากาศโดยรอบ
จิตใจผลิต Gap
ก่อนที่จะเป็นนวัตกรรมใหม่ที่น่าทึ่งสามารถพักผ่อนจากห้องปฏิบัติการเช่นเดียวกับการค้นพบวิธีการของมันเข้าไปในโรงงานที่มีกระบวนการผลิตที่ยืมตัวดีเพื่อมวลผลิตจะต้องมีการพัฒนา ตามที่ระบุไว้นี้เป็นที่ที่เป็นนวัตกรรมเช่นไกนาสไม่เคยทำให้มันผ่านมาการผลิตขนาดเล็ก แต่พีบีเอส CQD ตามเซ็นเซอร์ SWIR ปรากฏว่าจะทำดีมาก
ณ จุดนี้ SWIR ระบบวิสัยทัศน์ Emberion, ST Microelectronics นอกเหนือไปจาก Imec ได้จัดให้มีการใช้ผลิตภัณฑ์เซ็นเซอร์เหล่านี้หรือเซ็นเซอร์ SWIR ต้นแบบตาม CQDs พีบีเอส ในเดือนมกราคม 2022 มันก็ถูกเปิดเผยว่า บริษัท ฮิตาชิ Astemo เป็นผู้จัดจำหน่ายยานยนต์จะได้รับการประเมินผลการเซ็นเซอร์กา SWIR TriEye อิสราเอล เป็นวันแรกมันเป็นลบที่อย่างน้อยในขณะที่เซ็นเซอร์ SWIR เหล่านี้จะอยู่ออกจากการเข้าถึงของงานอดิเรกทั่วไปเช่นเดียวกับผู้ผลิตขนาดเล็ก
ตาม Imec พวกเขาคาดหวังว่าเซ็นเซอร์ SWIR ของพวกเขาจะ ‘หนึ่งวัน’ จะผลิตเป็นบิตเป็น 10 € 100 € เมื่อเทียบกับโซลูชั่นที่มีอยู่ไกนาสตามนี้จะเป็นค่าเหลือเชื่อเช่นเดียวกับนำมันในการเข้าถึงของมือสมัครเล่นแม้ในขณะที่ปล่อยออกสู่ตลาดทั่วไป ซึ่งอาจนำไปสู่หนึ่งที่จะถามเพียงแค่ว่ามันคืออะไรที่เซ็นเซอร์ SWIR ราคาไม่แพงจะเป็นประโยชน์สำหรับ
ตรวจสอบวิเคราะห์นำทาง
SWIR จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการมีส่วนร่วมในรายละเอียดว่าส่วนภาพของคลื่นความถี่ที่ไม่สามารถให้เช่นวัสดุแร่ในก่อตัวทางธรณีวิทยาซึ่งเป็นข้อมูลที่จำเป็นสำหรับงานแผ่นดินหอดูดาวของนาซ่ามาใช้ดาวเทียม แต่เดียวกันแน่นอนอาจทำได้โดยการเช่น นักธรณีวิทยาไม่ว่าจะอยู่บนพื้นดินหรือทางเครื่องบินหรือเสียงหึ่งการสำรวจช่วยเหลือ
เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่าง 3 เอฟเอ็มวงดนตรีอินฟาเรดไฮไลท์ธรณีวิทยาแร่โดยรอบของจีน Piqiang ผิด (นามสกุลนาซาโดยโรเบิร์ต Simmon กับข้อมูล ASTER.)
ภายใต้ SWIR ส่องสว่างมันเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นเหมือนกันเช่น ช้ำในผลไม้, สเก็ตช์ซ่อนอยู่ใต้สีบนผืนผ้าใบเช่นเดียวกับปริมาณของของเหลวหรือผงที่เหลืออยู่ในภาชนะบรรจุที่มีสีขาวขุ่นเป็นอย่างอื่น ในทำนองเดียวกันก็เป็นไปได้ที่จะเห็นมีมากของซีบีเอสเช่นเดียวกับซิลิกอนทำให้มันมีประโยชน์สำหรับ (อัตโนมัติ) การตรวจสอบที่จะเพิ่มการตรวจสอบขั้นตอนการทำงานที่มีอยู่
เพราะ SWIR ไม่เห็นด้วยตามนุษย์เช่นเดียวกับยังแสดงให้เห็นเหมือนแสงที่มองเห็นก็สามารถนำไปใช้สำหรับการเดินเรือ ซึ่งแตกต่างจากกล้องแสงที่มองเห็นหรือกล้อง IR ประจำแม้ในลูกกระจ๊อก, กล้อง SWIR ได้รับผลกระทบโดยแม้หมอกหนักเช่นเดียวกับฝน นี้ยังเป็นสถานที่ให้บริการที่อยู่อาศัยที่มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการรักษาความปลอดภัยเช่นเดียวกับกล้องป่าชีวิต
ด้วยสำหรับว่ากี่ทศวรรษที่ผ่านมา SWIR การถ่ายภาพได้รับเป็นหลักออกจากการเข้าถึงของคนทั่วไปก็อาจจะใช้เวลานานสำหรับข้อดีของการเสนอที่จะจบลงด้วยการที่เห็นได้ชัดสมบูรณ์ แม้ดังนั้นเมื่อเราคิดเกี่ยวกับกิจวัตรประจำวันใช้ว่ากล้องความร้อนค้นพบในวันนี้โดยมือสมัครเล่นเช่นเดียวกับผู้เชี่ยวชาญเหมือนกันก็ไม่ยากที่จะกล้อง envision SWIR การค้นพบการใช้งานมากยิ่งขึ้นในฐานะที่เป็นทางเลือกให้กับทั้งคืนวิสัยทัศน์ (IR) กล้องเช่นเดียว ในฐานะเป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์ที่สำคัญไม่ว่าจะเป็นการคัดแยกผลไม้หรือวิเคราะห์ตัวอย่างแร่
หวังว่าอีกไม่นานเราจะได้เห็น CQD ตามเซ็นเซอร์ SWIR จบลงด้วยการที่มีอยู่ทั่วไป มีรุ่นปัจจุบันเห็นใช้ในรถยนต์เช่นเดียวกับตลาดที่คล้ายกันมีแนวโน้มที่จะให้ความช่วยเหลืออย่างมีนัยสำคัญกับการขับรถลงค่าใช้จ่ายในการผลิต ขึ้นจนแล้วก็ยังคงเป็นเกมที่รอแม้เราจะเห็นเซ็นเซอร์ใหม่เหล่านี้ปรากฏในมากขึ้นเช่นเดียวกับแกดเจ็ตมากขึ้นรอบตัวเรา
[ภาพจะเดินทาง: เป็นแอปเปิ้ลเดินทางลงสายพานลำเลียงที่พวกเขาจะใช้สแกน InGaAs เช่นเดียวกับ CMOS กล้อง กล้อง InGaAs จะแสดงข้อบกพร่องจุดเริ่มต้นในการพิมพ์ภายใต้ผิวที่ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็น กล้อง CMOS จะแสดงข้อบกพร่องที่มองเห็นได้ (เครดิต: Hamamatsu)]