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【化工機械設(shè)備網(wǎng) 新品動態(tài)】雖然紅外成像技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年,但大多數(shù)系統(tǒng)都很昂貴、笨重和復(fù)雜,往往需要一個單獨的攝像頭和顯示器。
加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員開發(fā)了新型紅外成像儀,可以將紅外光轉(zhuǎn)換為圖像,透過煙霧和霧氣可以繪制一個人的血管圖,同時監(jiān)測心率,而不接觸該人的皮膚。
該成像儀檢測的是紅外光譜的一部分,稱為短波紅外光(波長為1000至1400納米),它正好在可見光譜(400至700納米)之外。短波紅外成像不能與熱成像混為一談,后者探測的是人體發(fā)出的更長紅外波長。該成像儀的工作原理是將短波紅外光照射到感興趣的物體或區(qū)域,然后將反射回設(shè)備的低能量紅外光轉(zhuǎn)換為人眼可以看到的更短、更高能量的波段。紅外線成像儀提供了一個人手中血管的清晰圖像,并能看穿硅片等不透明物體,它使不可見的光變得可見。
雖然紅外成像技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年,但大多數(shù)系統(tǒng)都很昂貴、笨重和復(fù)雜,往往需要一個單獨的攝像頭和顯示器。它們通常還使用無機半導(dǎo)體制造,成本高并含有砷和鉛等有毒元素。加州大學(xué)圣地亞哥分校開發(fā)的紅外成像儀克服了這些問題。它將傳感器和顯示器結(jié)合到一個薄的設(shè)備中,使其緊湊而簡單。它是用有機半導(dǎo)體制造的,所以它成本低、靈活,可安全用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。它還提供了比一些無機同類產(chǎn)品更好的圖像分辨率。
最近發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上的論文顯示,這種新成像器具有額外的優(yōu)勢。它能看到更多的短波紅外光譜,從1000到1400納米,它也是迄今為止顯示尺寸最大的紅外成像器之一,面積為2平方厘米。而且,由于該成像器是用薄膜工藝制造的,因此很容易和很便宜地擴(kuò)大規(guī)模。
該成像器由多個半導(dǎo)體層組成,每個層都有數(shù)百納米的厚度,相互堆疊在一起。其中三層,每層由不同的有機聚合物制成,是成像器的關(guān)鍵角色,這三層包括一個光電探測器層,一個有機發(fā)光二極管(OLED)顯示層,以及中間的一個電子阻隔層。
光電探測器層吸收短波紅外光(低能量光子),然后產(chǎn)生電流。該電流流向OLED顯示層,在那里被轉(zhuǎn)換成可見圖像(高能量光子)。一個中間層,稱為電子阻擋層,使OLED顯示層不失去任何電流。這就是使設(shè)備能夠產(chǎn)生更清晰圖像。
(原標(biāo)題:新型紅外成像儀問世 可不接觸皮膚繪制人的血管圖)
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