Finestra ottica nei sistemi di Imaging termico a infrarossi

La gamma di lunghezze d'onda operative dei classici termometri per immagini termiche è nell'infrarosso a onde medie e lunghe, 2-14 micron (2000-14000 nm) O 7-14 micron (7000-14000 nm). La gamma di lunghezze d'onda operative specifiche può variare tra i prodotti di diversi produttori. Le lenti ottiche ordinarie, invece, sono completamente tagliate e sono opache oltre 3000 nm.

Questo tipo di vetro, se utilizzato nei dispositivi di imaging termico, non mostra cambiamenti di temperatura e non sarà efficace per la misurazione della temperatura delle immagini termiche. In questo caso, è necessario utilizzare un filtro In grado di inviare lunghezze d'onda a infrarossi da metà a onda lunga. I materiali comunemente usati per questo scopo sono silicio monocristallino e germanio monocristallino.

In alcuni dispositivi di imaging termico, possiamo anche utilizzareLenti in siliconeCristalli per sostituire il vetro al germanio. La gamma di lunghezze d'onda operative dei cristalli di silicio non è estesa come quella del vetro al germanio. Il silicio monocristallino (Si) è un materiale chimicamente inerte ad alta durezza ed è solubile in acqua. Ha eccellenti proprietà di trasmissione della luce nella gamma di lunghezze d'onda da 1-7 micron.

Finestra in vetro germanioHa eccellenti proprietà di trasmissione della luce nella gamma di lunghezze d'onda da 2-16 micron ed è chimicamente stabile, resistente alle reazioni con ossidi metallici, sostanze acide, aria e acqua. I termometri a infrarossi e i dispositivi di imaging termico richiedono filtri che possono inviare lunghezze d'onda a infrarossi da metà a onde lunghe. Questi dispositivi funzionano in genere nella gamma di 2-13 micron e il vetro al germanio è adatto a questo scopo grazie alla sua eccellente trasmissione nell'infrarosso a onde medio-lunghe. Il vetro ottico ordinario ha una trasmittanza molto bassa in tali lunghezze d'onda, che lo rende non adatto a tali applicazioni. In aggiunta, con rivestimento in vetro al germanio con film sottili ottici, la sua trasmittanza può essere aumentata in modo significativo e la sua riflettanza superficiale può essere ridotta. Il vetro al germanio è opaco nella gamma di lunghezze d'onda della luce visibile.

In aggiunta,Finestre ottiche al germanioAvere eccellenti proprietà di trasmissione della luce nella gamma di lunghezze d'onda dell'infrarosso lontano di 300-3000 micron, una caratteristica non condivisa da altri materiali a infrarossi. Il silicio monocristallino (Si) viene utilizzato in genere per finestre ottiche a infrarossi a onde medie e substrati filtranti ottici nella gamma da 3-5 micron. Grazie alla sua buona conduttività termica e bassa densità, il silicio è anche un materiale comunemente utilizzato per la produzione di specchi laser, termometri a infrarossi e lenti ottiche a infrarossi.

In genere, il vetro al germanio viene utilizzato per le finestre dei dispositivi di imaging termico a infrarossi e dei termometri a infrarossi, prendendo in primo piano la gamma di lunghezze d'onda da 8-14 micron. Senza rivestimento, la trasmittanza del vetro al germanio è solo 40-50%. Ad ogni modo, dopo aver applicato un rivestimento antiriflesso, la trasmittanza può raggiungere fino al 90%, aumentando così la sensibilità di rilevamento del prodotto e il campo di misurazione della temperatura. In aggiunta, molti clienti richiedono che il vetro al germanio venga rivestito con una pellicola in carbonio simile al diamante (DLC) per migliorare la sua durezza e fornire un grado di protezione contro le esplosioni.