Forrit af miðjum innrauða pulsed trefjar leysir

Mið-innrauða leysirVísar til rafsegulbylgjna með bylgjulengd í 3μm ~ 1000μm bandinu; Á sviði leysitækni er miðjan innrauða almennt skilgreint sem 2μm ~ 5μm band. Mið-innrauða leysir hafa einstök bylgjulengd svið og sameinda frásogseinkenni og henta fyrir margvíslegar notkunarsvið; Þó að pulsed trefjar leysir hafi sýnt víðtæka notkunarmöguleika í iðnaðarvinnslu og öðrum sviðum með kostum sínum eins og gæðum með mikla geisla, góðan stöðugleika og samningur.

Mið-innrauða bandið inniheldur tvo helstu glugga í andrúmsloftinu (3 ~ 5 μm og 8 ~ 12 μm svæði). Í þessum hljómsveitum er frásog aðalþátta í andrúmsloftinu mjög lítið, svo er hægt að ná svo langri flutningi, sem hentar til fjarkönnunar, uppgötvunar og annarra sviða.
Mið-innrauða hljómsveitin er staðsett á grundvallar titringsresonance svæðinu flestra sameinda og margir vökvar, lofttegundir og ekki málmefni hafa sterka frásog af miðju innrauða ljósi. Þessi aðgerð gerir það að verkum að miðjan innrauða leysir hafa mikilvægar notkanir í litrófsgreiningu, umhverfiseftirliti, læknisgreiningum og öðrum sviðum.

Lykil tækni miðjan innrauða pulsed trefjar leysir
1. Fáðu miðlungs val
① Rare Earth-Doped Triber:
Er³⁺ (Erbium jón): Venjulega notað til að ná leysirafköstum í 2,7 ~ 2,8 μm bandinu, hentugur fyrir læknisfræðilegan, fjarstýringu og aðra reiti. Orkustig uppbygging þess gerir henni kleift að mynda miðjan innrauða leysir við sérstakar dæluskilyrði.
Ho³⁺ (holmium jón): getur búið til leysir í 2. 0 ~ 2,1 μm band, oft ásamt öðrum jónum (svo sem með forsafnað með Pr³⁺) til að hámarka leysirafköst. Þessi hljómsveit er í glugganum í andrúmsloftinu, öruggt fyrir augu manna og hefur umsóknargildi í leysir ratsjá og öðrum reitum.
TM³⁺ (thulium jón): getur myndað leysir í 2,3 μm bandinu, sem er þýðingarmikið fyrir ákveðna sérstaka litrófsgreiningu og forrit.
② Ólínuleg tíðnibreyting:
OPO (Optical Parametric Oscillator): Byggt á parametric mögnunarferli í ólínulegum kristöllum er orku dæluljóssins breytt í merkjaljós og lausagangsljós. Með því að velja viðeigandi ólínulega kristalla og sveifluhönnun er hægt að fá leysirafköst í miðju innrauða bandinu og hægt er að ná stillingu innan breiðara bylgjulengdarsviðs.
DFG (örvuð Raman dreifing): Mið-innrauða leysir eru búnir til með því að nota Raman dreifingaráhrifin. Með því að stilla færibreytur dæluljóssins og einkenni Raman miðilsins er venjulega hægt að ná miðjum innrauða leysirafköstum af mismunandi bylgjulengdum, en venjulega er krafist hærra dæluafls.
2.
① Q-Switching tækni:
Virk Q-rof: Tap eða dæluafl leysirinn er stjórnað af ytri mótunarmerki, þannig að ljóseindarþéttleiki í leysirholinu breytist reglulega og myndar þar með pulsed leysirafköst. Til dæmis er leysirinn mótaður með íhlutum eins og Acousto-ljósleiðaranum eða raf-ljósleiðara til að búa til púls. Þessi aðferð getur nákvæmlega stjórnað endurtekningartíðni og púlsbreidd púlsins, en þarfnast viðbótar mótunarbúnaðar, sem eykur flækjustig kerfisins.
Hlutlaus Q-Switching: Ólínuleg frásogseinkenni óvirkra íhluta eins og mettuð gleypir eru notaðir til að móta ljóseindarþéttleika í leysirholinu. Þegar ljóseindarþéttleiki nær ákveðnum þröskuld, breytist frásogsstuðull mettaðs frásogs og breytir þar með tap á leysirholinu og myndar pulsed leysir. Hlutlaus Q-switching hefur einfalda uppbyggingu og litlum tilkostnaði, en endurtekningartíðni og púlsbreidd púlsins er tiltölulega erfitt að stjórna.
② Mode-læsingartækni:
Efni mettanlegt frásog (MSA) stillingarlæsing: Efni með sjón-ólínulegu frásogseinkenni eru notuð sem stillingartæki fyrir stillingu, svo sem hálfleiðara metanlegir frásogspeglar (SESAM) og ný nanóefni (svo sem grafen, kolefnis nanótör osfrv.). Þessi efni hafa sterka frásog fyrir veikt ljós og mikla umbreytingu fyrir sterkt ljós og ná þar með púls í innanþéttni og mynda hampúlur.
Ólínuleg skautunar snúningur (NPR) stillingarlæsing: Með hjálp ólínulegra Kerr-áhrifa ljósleiðarans sjálfs eru mismunandi ólínulegar fasaskipti beitt á ljós í mismunandi skautunarleiðbeiningum. Undir verkun skautunarbúnaðar innan meltingarfæranna sýnir resonant hola einkenni svipað og mettanlegt frásog og nær þannig hamlæsingu. Þessi tækni er ekki takmörkuð af bandbilinu og slökunartíma efnisins, hefur tímabundna öfgafullt bataeinkenni og háa mótunardýpt og skemmdaþröskuld og hentar vel fyrir femtosecond púlsframleiðslu.
Tíðnibreytingarviðbrögð (FSF) stilling læsa: Í gegnum ákveðinn endurgjöfarbúnað er tíðni hluta framleiðsluljóssins færð og fóðruð aftur í leysirholið, sem hefur samskipti við ljósreitinn í holrýminu til að mynda stöðugan púlsröð. Þessi stillingaraðferð getur náð mikilli endurtekningartíðni og þröngum púlsbreidd púls.
3. kjarnaáskoranir
① Hitastjórnun:
Mið-innrauða púls trefjar leysir mynda mikinn hita meðan á notkun stendur. Ef ekki er hægt að dreifa hitanum í tíma og á áhrifaríkan hátt mun það leiða til vandamála eins og niðurbrots leysir og trefjarskemmdir. Þess vegna er nauðsynlegt að nota skilvirka hitaleiðni og hitauppstreymisráðstafanir, svo sem að nota trefjar fylkisefni með mikla hitaleiðni, hanna hæfilega hitaleiðni og nota kælitæki til að tryggja stöðugan rekstur leysisins.
② Ljósmyndun myrkraáhrif:
Við miklar dæluaðstæður munu ljóseindarmyrkjaáhrifin í sjaldgæfum jarðvegstrefjum hafa áhrif á afköst og líf leysisins. Ljósmyndun myrkrar vísar til fyrirbæri að þegar leysirefnið er geislað með sterku ljósi, eru rafeindirnar sem myndaðar eru með ljós örvun teknar af gildru miðstöðinni, sem leiðir til breytinga á frásog og losunareinkennum efnisins. Til að draga úr áhrifum ljóseindamyrkunaráhrifa er nauðsynlegt að hámarka lyfjamisstyrk ljósleiðarans, bæta undirbúningsferli sjóntrefja, veldu viðeigandi dæluuppsprettu og vinnuaðstæður osfrv.
③ Takmarkanir á miðjum innrauða ljósleiðaraefnum:
Eins og er eru tegundir sjóntrefja sem hægt er að nota í miðju innrauða bandinu takmarkaðar og enn eru nokkur vandamál í teikningaferlinu, ljósfræðilegum eiginleikum og vélrænum eiginleikum ljósleiðarans. Til dæmis, þrátt fyrir að flúoríð glertrefjar sé algengt miðjan innrautt sjón trefjar fylkisefni, er hljóðorka þess tiltölulega mikil, sem takmarkar losunar bylgjulengd svið leysisins; Súlfíðgler trefjar hafa vandamál eins og lélegan efnafræðilegan stöðugleika og erfiðleika við undirbúning. Þess vegna er nauðsynlegt að kanna stöðugt og þróa nýjan mið-innrauða ljósleiðaraefni til að mæta þróunarþörf miðju innrauða pulsed trefjar leysir.

Helstu umsóknarsvæði
1. Læknisfræðileg og líffræðileg myndgreining
① Laseraðgerð
Meginregla: Mið-innrauða leysir (2-5 μm band) er hægt að frásogast sterklega með vatnsameindum og um 70% af mönnum vefjum er vatn. Þetta gerir kleift að einbeita orku miðju innrauða leysir á yfirborðið þegar þeir komast í snertingu við vefi manna og draga úr hitauppstreymi á vefjum í kring. Til dæmis, í augnlækningum, er hægt að nota þennan eiginleika til að framkvæma skurði með mikilli nákvæmni í hornhimnu án þess að valda óþarfa skemmdum á öðrum augnvefjum.
Kostir: Í samanburði við hefðbundna sýnilegt ljós eða nær innrauða leysir skurðaðgerð, hefur miðjan innrauða leysir skurðaðgerð meiri nákvæmni og lægri hitauppstreymi, sem geta náð viðkvæmari skurðaðgerðum og dregið úr sársauka og bata tíma sjúklinga.
② Merkilaus vefjamyndun
Meginregla: Til dæmis notar Optical Coherence Tomography (OCT) tækni með litlum dreifingareinkennum miðju innrauða leysir til að framkvæma myndfræðileg myndgreining á líffræðilegum vefjum í mikilli upplausn. Þegar miðju innrautt ljós er geislað á vefjum, munu vefjalög á mismunandi dýpi endurspegla aftur ljós merki um mismunandi styrkleika. Með því að safna og vinna úr þessum merkjum í gegnum skynjara er hægt að smíða þrívíddar byggingarmynd af vefnum.
Kostir: Þessi myndgreiningaraðferð þarf ekki litun eða merkingu vefja, forðast skemmdir og efnamengun sem hefðbundnar litunaraðferðir geta valdið vefjum og getur fengið kraftmiklar upplýsingar um vefi í rauntíma, sem veitir öflugt tæki til að greina snemma og meðhöndla sjúkdóma.
2.. Umhverfiseftirlit og gasskynjun
① Rekja gasgreining
Meginregla: Margar rekja lofttegundir (eins og Co₂, Ch₄ osfrv.) Hafa einkennandi frásogstopp í miðju innrauða hljómsveitinni. Með því að miða leysinum sem gefinn er út af miðjum innrauða pulsed trefjar leysir við gassýnið sem á að prófa og mæla orkubreytinguna eftir að gasið gleypir ljós af ákveðinni bylgjulengd er hægt að ákvarða styrkur gassins. Til dæmis hefur Co₂ sterka frásogstopp við 4,26μm. Með því að greina demping á leysirorkunni á þessari bylgjulengd er hægt að álykta um styrk CO₂.
Kostir: Mið-innrauða pulsed trefjar leysir hafa einkenni mikillar næmni og háupplausnar og geta greint snefilgóðar í mjög lágum styrk, sem hefur mikla þýðingu fyrir umhverfisvöktun, iðnaðarferli og rannsóknir á loftslagsbreytingum.
② Greining á mengun í andrúmslofti
Meginregla: Mengun í andrúmsloftinu (svo sem köfnunarefnisoxíð, súlfíð osfrv.) Hefur einnig mismunandi frásogseinkenni í miðju innrauða bandinu. Með því að skanna andrúmsloftið með miðju innrauða pulsed trefjar leysir er hægt að greina styrk dreifingar margra mengunarefna samtímis. Til dæmis, með því að greina frásog leysir af mismunandi bylgjulengdum í andrúmsloftinu, er hægt að draga land dreifikort af mengunarefnum.
Kostir: Þessi afskekkt mælingaraðferð sem ekki er snertingu getur fljótt og víða fengið upplýsingar um mengun í andrúmsloftinu án þess að safna sýnum, sem veitir skilvirkan hátt til umhverfisverndar og loftgæða mats.
3.. Iðnaðarvinnsla
① Fjölliða/hálfleiðari nákvæmni vinnsla
Meginregla: Mið-innrauða leysir geta frásogast sterklega af fjölliðum og hálfleiðara efnum, sem veldur því að sameindatengslin í efnunum brotna og ná þar með efni eða breytingu á verulegu. Meðan á nákvæmni vinnsluferlinu stendur, með því að stjórna nákvæmlega breytum leysisins (svo sem púlsbreidd, orkuþéttleika osfrv.), Hægt er að skera efnið, bora, grafa og aðra aðgerðir með mikilli nákvæmni. Til dæmis, í hálfleiðara flísarframleiðslu, er hægt að nota miðjan innrauða leysir til að ná örvinnslu á sílikonskífum og bæta samþættingu og afköst flísar.
Kostir: Í samanburði við hefðbundna vélrænni vinnslu eða ljósritunartækni hefur miðjan innrauða leysirvinnsla kosti sem ekki eru snertingu, mikil nákvæmni og mikil skilvirkni, sem getur forðast vélrænt álag og skemmdir á efnum og bætt gæði vöru og áreiðanleika.
②
Meginregla: Sum innrauða gagnsæ efni (svo sem chalcogenide gler) hafa góða umbreytingu í miðju innrauða hljómsveitinni. Þegar þessi efni eru skorin eftir miðjum innrauða pulsed trefjar leysir, frásogast leysirorkurinn inni í efninu og breytt í hitaorku, sem veldur því að efnið bráðnar eða gufar að hluta til og nær þannig skurði. Með því að aðlaga skönnun og breytur leysisins er hægt að skera efnishluta af ýmsum stærðum og gerðum.
Kostir: Þessi skurðaraðferð hefur kosti sléttra brúna, mikils nákvæmni og lítils hitasvæðis sem getur komið til móts við þarfir innrauða sjónkerfa, geimferða og annarra sviða fyrir afkastamikla innrauða gagnsæa efnishluta.
4.. Landsvörn og öryggi
①Inhrared mótvægisaðgerðir
Meginregla: Í herforritum er hægt að nota miðjan innrauða pulsed trefjar leysir til að gefa frá sér innrauða leysisgeisla með háum krafti til að trufla eða eyðileggja innrauða búnað óvinarins, leiðsögn vopns osfrv. Til dæmis með því að gefa frá sér leysir með sömu vinnubylgjulengd og þar með verndað eigin markmið óvinarins.
Kostir: Mið-innrauða leysir hafa góða einkenni í andrúmsloftinu og sterka andstæðingur-truflun getu. Þeir geta í raun hrint í framkvæmd innrauða mótvægisaðgerðum í flóknu vígvellinum og bætt bardagaáhrif og lifun herbúnaðar.
② Laser ratsjá (lidar)
Meginregla: Lidar reiknar út fjarlægð, stefnu, hæð og aðrar upplýsingar um markmiðið með því að gefa frá sér leysirpúls og fá merki sem endurspeglast í markmiðinu. Mið-innrauða púls trefjar leysir geta náð lengri vegalengd og meiri nákvæmni markgreining vegna stuttra púlsa þeirra og mikils hámarksafls. Til dæmis, í forritum eins og landfræðilegri kortlagningu og auðkenningu á markmiði, getur miðjan innrauða leysir ratsjá fengið ítarlegri markmiðsupplýsingar.
Kostir: Í samanburði við hefðbundnar örbylgjuofn ratsjár, geta miðjan innrauða leysir ratsjár með meiri upplausn og nákvæmni, betur greint og flokkað markmið og haft mikilvægar notkunarhorfur í varnarmálum, sjálfstæðum akstri og öðrum sviðum.
③ Fjarskynjun á sprengiefni
Meginregla: Mörg sprengiefni (svo sem dýnamít, lyf osfrv.) Hafa einkennandi litróf í miðju innrauða hljómsveitinni. Notaðu miðjan innrauða púls trefjar leysir til að lýsa upp langtímamarkmið, safna litrófsmerkjum sem endurspeglast í markmiðunum og ákvarða hvort sprengiefni séu til með því að greina litrófseinkenni. Til dæmis, í öryggisskoðunarstöðum eins og flugvöllum og höfnum, er hægt að nota miðjan innrauða leysigreind búnað til að skoða starfsfólk og farangur.
Kostir: Þessi aðferð til að greina fjarstýringu hefur kosti sem ekki eru í snertingu, hröðum og nákvæmum. Það getur tímanlega greint hugsanlega öryggisáhættu án þess að hafa áhrif á eðlilega rekstur og tryggt öryggi almennings og almannatryggingar.
5. Vísindarannsóknir
① Ultrafast litrófsgreining
Meginregla: Ultrafast litrófsgreining rannsakar breytingar á litrófseinkennum efna á afar stuttum tíma (femtosecond, picosecond stig). Mið-innrauða pulsed trefjar leysir geta framleitt afar stuttar pulsed leysir, sem hægt er að nota til að vekja sýni og greina öfgafull litrófsviðbrögð þeirra. Til dæmis, í gegnum dæluþéttni tækni, er sýninu dælt með miðju innrauða leysir til að framleiða spennt ástand, og þá er annar leysigeisla notaður til að greina litrófsbreytingar sýnisins á mismunandi seinkunartímum, svo að til að rannsaka ultrafast ferla eins og rafrænt ástand og grindar titring efnisins.
Kostir: Það veitir öfluga rannsóknaraðferð fyrir svið eins og efnafræði, eðlisfræði og efnafræði, sem hjálpar til við að skilja djúpt innra uppbyggingu og kraftmikið efni.
② Meðhöndlun kaldra sameinda
Meginregla: Hægt er að nota samspil mið-innrauða leysir og sameinda til að fanga, hreyfa og vinna með kaldar sameindir. Með því að stilla nákvæmlega tíðni, styrkleika og fasa leysisins er hægt að mynda sérstaka sjóngetu til að fangelsa kaldar sameindir og gera sér grein fyrir hreyfingarstýringu sameinda. Til dæmis, á sviði skammtatölvu- og skammtaupplýsingavinnslu, er hægt að nota miðjan innrauða leysir til að vinna með skammtastærð kaldra sameinda til að ná fram notkun skammtabita.
Kostir: Það býður upp á nýjan tilraunavettvang fyrir rannsóknir á skammtaeðlisfræði, efnafræðilegum eðlisfræði og öðrum sviðum og er búist við að það geri mikilvæg bylting í skammtafræðilegri tölvuuppgerð og öðrum þáttum.
③ Kynslóð attósekúndu púls
Meginregla: Með ólínulegum sjónferlum eins og hágæða harmonískri kynslóð (HHG) geta mið-innrauða pulsed trefjar leysir myndað ultrashort púls á attósekúndu stigi (10⁻¹⁸ sekúndur). Þegar miðjan innrauða leysir hafa samskipti við frumeindir eða sameindir, myndast há röð samhljóða. Tíðni þessara samhljóða er í öfgafullri útfjólubláu (XUV) hljómsveitinni og púlsbreidd þeirra getur náð attósekúndu stigi.
Kostir: Það veitir afar háa tímaupplausn fyrir rannsókn á öfgafullum ferlum eins og kjarnorkuhreyfingum og rafeindafræðilegum gangverki, sem hjálpar til við að afhjúpa leyndardóma smásjárheimsins.

Í stuttu máli hafa miðjan innrauða pulsed trefjar leysir sýnt víðtæka notkunarhorfur og mikla möguleika á sviði læknisfræðilegra og líffræðilegrar myndgreiningar, umhverfiseftirlits og gasskynjun, iðnaðarvinnslu, þjóðarvarnir og öryggi og vísindarannsóknir. Með stöðugri þróun og endurbótum á tækni er talið að miðjan innrauða pulsed trefjar leysir muni gegna mikilvægu hlutverki á fleiri sviðum og koma meiri velferð og framförum í mannlegt samfélag.

Samskiptaupplýsingar:

Ef þú hefur einhverjar hugmyndir, ekki hika við að tala við okkur. Sama hvar viðskiptavinir okkar eru og hverjar kröfur okkar eru, við munum fylgja markmiði okkar um að veita viðskiptavinum okkar hágæða, lágt verð og bestu þjónustuna.