Sammanfattning: Infraröd termisk avbildningsteknik används i stor utsträckning inom områden som medicin, vetenskaplig forskning och militären; Men traditionella metoder för att modulera värmestrålning fokuserar ofta på infrarött kamouflage och kämpar för att uppfylla kraven för värmeavbildningsförbättring. Nyligen publicerade ett team från Central South University forskningsresultat i *Chinese Optics Letters* som beskriver tillverkningen av glas med en porös nanotrådsstruktur med femtosekundlaserskanningsteknik. Denna innovation förbättrar framgångsrikt materialets infraröda emissivitet och termiska strålningsprestanda, vilket gör det möjligt för infraröd avbildning att mer exakt reflektera faktiska omgivande temperaturer. Huari Laser tillhandahöll teknisk support, med sina högpresterande femtosekundslasrar som spelade en avgörande roll i det framgångsrika utförandet av experimenten-och demonstrerade därigenom tillförlitligheten och förmågan hos inhemskt producerad laserutrustning inom området för avancerad-vetenskaplig forskning.
Kärnprincip: Laser "gravering" av mikro/nano-strukturer för att modifiera värmestrålningsegenskaper
I experimentet användes femtosekundlaserskanning för att skapa jämnt fördelade nanoporer (200–500 nm i diameter) och nanotrådsstrukturer på glasytan. Dessa mikro/nano-strukturer förbättrar avsevärt absorptionen av synligt ljus och infraröd emissivitet samtidigt som de minskar transmittansen för synligt ljus; detta ger glaset överlägsna värmestrålningsförmåga, vilket förbättrar noggrannheten hos infraröd värmeavbildning.
Figur 1: (a) Schematisk av enkel-laserablation av glas och de optiska principerna före och efter behandling; (b) 3D-morfologi och tvärsnittshöjdprofil för glaset efter laserbehandling.
Figur 2: (a) Absorptans och transmittans över olika våglängdsområden; (b) Emissivitet och reflektans över olika våglängdsområden; insättningen i (a) visar optiska bilder av glasprovet före och efter laserbehandling.
Nyckeldata: Prestandaförbättringar i ett ögonkast
Omfång för synligt ljus: Efter laserbehandling uppvisar glaset en 8%–16,4% ökning i absorption och en minskning av transmittansen till 16%–51%, med en betydande förbättring av spridningseffekter.
Infraröd räckvidd: Infraröd emissivitet är avsevärt ökad, vilket resulterar i termisk strålningsförmåga som vida överträffar obehandlat glas.
Bildprestanda: Tester utförda i en 150 graders uppvärmningsmiljö och på mänskliga hudytor visade att den infraröda bildtemperaturen för det behandlade glaset bättre överensstämde med de faktiska förhållandena, med en temperaturavvikelse ungefär 2 grader mindre än den för obehandlat glas.
Experimentell installation: Femtosekundlaser som kärndrivrutin
Experimentet använde ett femtosekundlasersystem med hög-upprepning-hastighet från Huari Laser. Genom att använda galvanometerskanning och F-Theta-linsfokusering-och exakt styra laserkraft, skanningshastighet och avstånd- uppnådde teamet en effektiv och enhetlig tillverkning av mikro- och nano-strukturer på glasytan.
Det framgångsrika utförandet av detta experiment förlitade sig på den högpresterande femtosekundlaserteknologin från Huari Laser. Huari Lasers femtosekundlasrar erbjuder viktiga fördelar som gör dem till det föredragna valet för både vetenskaplig innovation och industriella tillämpningar:
1. Exakt parameterkontroll: Nyckelparametrar som frekvens och pulsbredd kan flexibelt justeras för att möta bearbetningskraven för olika material; den specifika konfigurationen som användes i detta experiment var perfekt lämpad för tillverkning av mikro- och nano-strukturer på glas.
2. Stabil bearbetningsprestanda: Stabil utgångsenergi och hög skanningsprecision säkerställer enhetligheten och repeterbarheten hos mikro-- och nano-strukturerna, vilket ger en solid garanti för tillförlitligheten hos experimentdata.
3. Brett tillämpningsområde: Utöver tillverkningen av material för infraröd värmeavbildning, kan dessa lasrar användas inom områden som mikro/nano-bearbetning, ytmodifiering av material och tillverkning av optoelektroniska enheter, vilket ger forskarteam möjlighet att utforska ytterligare innovativa riktningar.
