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  • 新型红外成像仪可将红外光转换为图像

    作者:佚名 来源:cnbeta 时间:2021-09-10 10:56 阅读:222 [投稿]
    州大学圣地亚哥分校研究人员开发了新型红外成像仪,可以将红外光转换为图像,透过烟雾和雾气可以绘制一个人的血管图,同时监测心率,而不接触该人的皮肤。

    加州大学圣地亚哥分校研究人员开发了新型红外成像仪,可以将红外光转换为图像,透过烟雾和雾气可以绘制一个人的血管图,同时监测心率,而不接触该人的皮肤。

    该成像仪检测的是红外光谱的一部分,称为短波红外光(波长为1000至1400纳米),它正好在可见光谱(400至700纳米)之外。短波红外成像不能与热成像混为一谈,后者探测的是人体发出的更长红外波长。该成像仪的工作原理是将短波红外光照射到感兴趣的物体或区域,然后将反射回设备的低能量红外光转换为人眼可以看到的更短、更高能量的波段。红外线成像仪提供了一个人手中血管的清晰图像,并能看穿硅片等不透明物体,它使不可见的光变得可见。


    虽然红外成像技术已经存在了几十年,但大多数系统都很昂贵、笨重和复杂,往往需要一个单独的摄像头和显示器。它们通常还使用无机半导体制造,成本高并含有砷和铅等有毒元素。加州大学圣地亚哥分校开发的红外成像仪克服了这些问题。它将传感器和显示器结合到一个薄的设备中,使其紧凑而简单。它是用有机半导体制造的,所以它成本低、灵活,可安全用于生物医学应用。它还提供了比一些无机同类产品更好的图像分辨率。 

    最近发表在《先进功能材料》上的论文显示,这种新成像器具有额外的优势。它能看到更多的短波红外光谱,从1000到1400纳米,它也是迄今为止显示尺寸最大的红外成像器之一,面积为2平方厘米。而且,由于该成像器是用薄膜工艺制造的,因此很容易和很便宜地扩大规模。

    该成像器由多个半导体层组成,每个层都有数百纳米的厚度,相互堆叠在一起。其中三层,每层由不同的有机聚合物制成,是成像器的关键角色,这三层包括一个光电探测器层,一个有机发光二极管(OLED)显示层,以及中间的一个电子阻隔层。

    光电探测器层吸收短波红外光(低能量光子),然后产生电流。该电流流向OLED显示层,在那里被转换成可见图像(高能量光子)。一个中间层,称为电子阻挡层,使OLED显示层不失去任何电流。这就是使设备能够产生更清晰图像。

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