Abstrakt: Technologie infračerveného tepelného zobrazování je široce používána v oborech, jako je medicína, vědecký výzkum a armáda; tradiční metody modulace tepelného záření se však často zaměřují na infračervenou kamufláž a snaží se splnit požadavky na vylepšení tepelného zobrazování. Nedávno tým z Central South University zveřejnil výsledky výzkumu v *Chinese Optics Letters*, které podrobně popisují výrobu skla s porézní strukturou nanovlákna pomocí technologie femtosekundového laserového skenování. Tato inovace úspěšně zvyšuje infračervenou emisivitu a tepelné záření materiálu, což umožňuje infračervenému zobrazování přesněji odrážet skutečné okolní teploty. Huari Laser poskytl technickou podporu, přičemž jeho vysoce-výkonné femtosekundové lasery hrály klíčovou roli v úspěšném provedení experimentů-, čímž prokázaly spolehlivost a schopnosti domácího laserového zařízení v oblasti špičkového- vědeckého výzkumu.
Základní princip: Laserové „gravírování“ mikro/nano{0}}struktur za účelem úpravy charakteristik tepelného záření
V experimentu bylo použito skenování femtosekundovým laserem k vytvoření rovnoměrně distribuovaných nanopórů (200–500 nm v průměru) a nanodrátkových struktur na povrchu skla. Tyto mikro/nano-struktury výrazně zvyšují absorpci viditelného světla a infračervenou emisivitu a zároveň snižují propustnost viditelného světla; to poskytuje sklu vynikající schopnosti tepelného vyzařování, čímž se zlepšuje přesnost infračerveného tepelného zobrazování.
Obrázek 1: (a) Schéma jednostranné laserové ablace skla a optické principy před a po ošetření; (b) 3D morfologie a profil výšky průřezu-skla po ošetření laserem.
Obrázek 2: (a) Absorptance a propustnost v různých rozsazích vlnových délek; (b) emisivitu a odrazivost v různých rozsazích vlnových délek; vložka v (a) ukazuje optické obrazy vzorku skla před a po ošetření laserem.
Klíčové údaje: Zlepšení výkonu na první pohled
Rozsah viditelného světla: Po laserovém zpracování sklo vykazuje 8%–16,4% zvýšení absorpce a snížení propustnosti na 16%–51%, s významným zvýšením rozptylových efektů.
Infračervený rozsah: Infračervená emisivita je podstatně zvýšena, což má za následek schopnosti tepelného záření, které daleko předčí neupravené sklo.
Zobrazovací výkon: Testy provedené v prostředí s teplotou 150 stupňů a na površích lidské kůže prokázaly, že teplota infračerveného zobrazování upraveného skla více odpovídala skutečným podmínkám, s teplotní odchylkou přibližně o 2 stupně menší než u neošetřeného skla.
Experimentální nastavení: Femtosekundový laser jako hlavní ovladač
Experiment využíval femtosekundový laserový systém s vysokou -repeticí- od společnosti Huari Laser. Využitím galvanometrického skenování a zaostřování čočky F-Theta-a přesným řízením výkonu laseru, rychlosti skenování a vzdálenosti- tým dosáhl efektivní a jednotné výroby mikro- a nano-struktur na povrchu skla.
Úspěšné provedení tohoto experimentu se opíralo o vysoce-výkonnou technologii femtosekundového laseru od společnosti Huari Laser. Femtosekundové lasery Huari Laser nabízejí klíčové výhody, které z nich činí preferovanou volbu jak pro vědecké inovace, tak pro průmyslové aplikace:
1. Přesná kontrola parametrů: Klíčové parametry, jako je frekvence a šířka pulzu, lze flexibilně upravit tak, aby vyhovovaly požadavkům na zpracování různých materiálů; specifická konfigurace použitá v tomto experimentu byla dokonale vhodná pro výrobu mikro- a nano-struktur na skle.
2. Stabilní výkon zpracování: Stabilní výstupní energie a vysoká přesnost skenování zajišťují jednotnost a opakovatelnost mikro- a nano{2}}struktur a poskytují solidní záruku spolehlivosti experimentálních dat.
3. Široký rozsah použití: Kromě výroby materiálů pro infračervené tepelné zobrazování lze tyto lasery použít v oblastech, jako je mikro/nano{1}}obrábění, úprava povrchu materiálů a výroba optoelektronických zařízení, což umožňuje výzkumným týmům prozkoumat další inovativní směry.
