Abstrakt: Infrarød termisk billeddannelsesteknologi anvendes i vid udstrækning inden for områder som medicin, videnskabelig forskning og militæret; Men traditionelle metoder til modulering af termisk stråling fokuserer ofte på infrarød camouflage og kæmper for at opfylde kravene til termisk billedbehandling. For nylig offentliggjorde et hold fra Central South University forskningsresultater i *Chinese Optics Letters*, der beskriver fremstillingen af glas med en porøs nanotrådstruktur ved hjælp af femtosekund laserscanningsteknologi. Denne innovation forbedrer med succes materialets infrarøde emissivitet og termiske strålingsydelse, hvilket gør det muligt for infrarød billeddannelse mere præcist at afspejle de faktiske omgivende temperaturer. Huari Laser ydede teknisk support, idet dens højtydende femtosekundlasere spillede en afgørende rolle i den vellykkede udførelse af eksperimenterne-og demonstrerede derved pålideligheden og kapaciteten af indenlandsk produceret laserudstyr inden for høj-videnskabelig forskning.
Kerneprincip: Laser "gravering" af mikro/nano-strukturer for at ændre termiske strålingskarakteristika
I eksperimentet blev femtosekund laserscanning brugt til at skabe ensartet fordelte nanoporer (200-500 nm i diameter) og nanotrådstrukturer på glasoverfladen. Disse mikro/nano-strukturer forbedrer absorptionen af synligt lys og infrarød emissivitet markant, mens de reducerer transmittansen af synligt lys; dette giver glasset overlegne termiske strålingsegenskaber og forbedrer derved nøjagtigheden af infrarød termisk billeddannelse.
Figur 1: (a) Skematisk af enkelt-laserablation af glas og de optiske principper før og efter behandling; (b) 3D-morfologi og tværsnitshøjdeprofil af glasset efter laserbehandling.
Figur 2: (a) Absorption og transmittans over forskellige bølgelængdeområder; (b) Emissivitet og reflektans over forskellige bølgelængdeområder; indsætningen i (a) viser optiske billeder af glasprøven før og efter laserbehandling.
Nøgledata: Præstationsforbedringer på et øjeblik
Synligt lysområde: Efter laserbehandling udviser glasset en 8%-16,4% stigning i absorption og en reduktion i transmittans til 16%-51%, med en betydelig forbedring af spredningseffekter.
Infrarød rækkevidde: Infrarød emissivitet er væsentligt øget, hvilket resulterer i termiske strålingsegenskaber, der langt overgår ubehandlet glas.
Billeddannelsesydelse: Test udført i et 150 graders opvarmningsmiljø og på menneskelige hudoverflader viste, at den infrarøde billeddannelsestemperatur af det behandlede glas bedre matchede de faktiske forhold, med en temperaturafvigelse ca. 2 grader mindre end den for ubehandlet glas.
Eksperimentel opsætning: Femtosekundlaser som kernedriver
Eksperimentet brugte et femtosekundlasersystem med høj-gentagelse-hastighed fra Huari Laser. Ved at anvende galvanometerscanning og F-Theta-linsefokusering-og præcis styring af laserkraft, scanningshastighed og afstand- opnåede teamet en effektiv og ensartet fremstilling af mikro- og nano-strukturer på glasoverfladen.
Den vellykkede udførelse af dette eksperiment var afhængig af den højtydende femtosekundlaserteknologi leveret af Huari Laser. Huari Lasers femtosekundlasere tilbyder nøglefordele, der gør dem til det foretrukne valg til både videnskabelig innovation og industrielle anvendelser:
1. Præcis parameterkontrol: Nøgleparametre såsom frekvens og pulsbredde kan justeres fleksibelt for at opfylde forarbejdningskravene for forskellige materialer; den specifikke konfiguration, der blev brugt i dette eksperiment, var perfekt egnet til fremstilling af mikro- og nano-strukturer på glas.
2. Stabil behandlingsydelse: Stabil udgangsenergi og høj scanningspræcision sikrer ensartetheden og repeterbarheden af mikro- og nano-strukturerne, hvilket giver en solid garanti for pålideligheden af de eksperimentelle data.
3. Bredt anvendelsesområde: Ud over fremstillingen af materialer til infrarød termisk billeddannelse kan disse lasere anvendes inden for områder som mikro/nano-bearbejdning, materialeoverflademodifikation og fremstilling af optoelektroniske enheder, hvilket giver forskerholdene mulighed for at udforske yderligere innovative retninger.
