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氨气泄漏探测器

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氨气泄漏探测器相关的资讯

  • 制冷型探测器+高灵敏度模式,在安全距离内也能轻松查看微小VOCs泄漏
    FLIR VOCs红外热像仪(光学气体成像热像仪)已在石油天然气、石化和相关行业中使用多年。众所周知,大部分化合物和气体是肉眼看不见的。然而,许多公司在其生产过程中会大量使用这些物质。实地检测挥发性气体化合物的泄漏可能很危险,因此使用光学气体红外热像仪就变得很有必要。由于是在潜在的危险区域运行,因此安全对维护工程师至关重要。借助VOCs红外热像仪,检测人员可以进行快速的非接触式测量,甚至可以检测几米外的微小泄漏和数百米外的大泄漏。更具体地说,他们可以从安全区域或几乎没有危险分类的区域查看位于受限危险区域的泄漏。全球范围内广受好评世界各国政府都在接受FLIR OGI热像仪的使用,并在专门的法规中采用了这些热像仪。在美国,环境保护局(EPA)于2011年1月在其子部分W法规中规定了光学成像热像仪的使用。在欧洲,该技术被纳入石油和天然气精炼行业最佳可用技术参考(BREF)文件的最终草案,并作为工业排放75/320/EU(IED)新指令的一部分。这些法规建议的基础是由使用FLIR OGI热像仪的最终用户运营商和服务提供商公司提供的。下面就以FLIR GFx320本质安全型光学气体热像仪为例,详细述说一下选择FLIR VOCs红外热像仪的优势。FLIR GFx320体现了天然气井场、海上平台、液化天然气站等场所的散逸烃泄漏可视化方面的技术突破。该产品已被批准用于危险场所,使测量人员能够在保证安全的情况下放心地工作。选择气体泄漏检测工具的标准从安全距离观察泄漏需要专用技术。在为此类应用选择OGI热像仪时,两个主要标准很重要。首先,需要考虑探测器的性能和调谐的可能性。其次,热像仪需要具有适当的灵敏度和相关的灵敏度增强功能。以下讨论用于说明FLIR G系列VOCs红外热像仪如何满足这两个标准。探测器FLIR GFx320是一款制冷型OGI热像仪,其配备的锑化铟(InSb)探测器是光电探测器,当暴露于红外辐射时会产生电流。这款高灵敏度探测器用于FLIR GFx320红外热像仪,可在3.2-3.4微米波段内观察气体。它不仅能使气体显现,而且会使最小的温差清晰可见。FLIR开发的InSb探测器比大多其他低温冷却探测器应用得更广泛。InSb探测器可观察 3.2–3.4 μm 波段内的气体气体检测热像仪中使用的探测器是需要冷却到非常低温度的量子探测器。光谱调谐或冷滤波技术对光学气体成像热像仪至关重要。冷滤波通过消除不需要的波长区域的背景辐射,显著提高了检测能力。对于许多气体来说,吸收红外辐射的能力取决于辐射的波长。冷滤光片让FLIR热像仪仅在VOCs具有非常高吸收尖峰的波长下工作,从而增强气体的可见性。冷滤光片让FLIR热像仪仅在VOC具有非常高吸收尖峰的波长下工作,从而增强气体的可见性。FLIR GFx320可以应用优化的积分时间,特别是在室温及以下温度。因此,与使用带有热过滤器的相同探测器相比,它可以显示更小的细节,并检测更低的气体浓度,它还提供了更稳定的辐射测量和更高的精度。辐射测量或热成像(使用红外热像仪进行非接触式温度测量)对于OGI技术也至关重要,因为这将帮助用户确定VOCs气体吸收的背景辐射温度。高灵敏度模式全新FLIR G系列VOCs红外热像仪中均配备一种名为高灵敏度模式(HSM)的成熟技术,该技术是检测最小泄漏的基石。这是FLIR OGI热像仪中的一项功能,即使不使用三脚架也可以检测气体,并显着提高灵敏度。因此,与“正常”红外模式相比,用户可以从更远的距离看到更小的泄漏。正常模式高灵敏度模式HSM 模式下泵的气体泄漏更明显高灵敏度模式(HSM)是一种获得专有的图像相减视频处理技术,可增强热像仪的热灵敏度。HSM功能从后续帧的视频流帧中减去一定百分比的单像素信号(增强了帧之间的差异),使泄漏在最终图像上更清晰突出地显示出来。使用HSM,用户可以控制应用于视频流的补偿量,从而控制热灵敏度的增加程度。例如,在下面的动图中,当热像仪切换到HSM时,洗手液散发出的蒸汽变得更加明显:设置适当的温度范围和水平(中点)对于获得所需的光学气体成像结果至关重要。范围较宽将提供较少的图像细节;更窄、更精细的范围将提供更多细节。由于FLIR GFx320是一款经过校准的辐射测量热像仪,因此它具有这些最基本的功能。事实上,HSM模式使用户能够搜索气体,而无需在缩小范围之前设置图像的级别。由于将液位设置为背景温度是一个复杂的过程,而且不可能一次处理多个背景,HSM模式让维护工程师或操作员节省大量时间,并使他们更容易、更快地搜索小泄漏。全新FLIR VOCs红外热像仪FLIR GFx320红外热像仪的两大特点使其成为在更远、更安全的距离检测较小VOCs泄漏的理想选择。当然全新FLIR G系列VOCs红外热像仪中,还有很多其他型号可选。作为气体泄漏检测工具中的佼佼者,FLIR G620、GFx320和Gx620三个型号可用于检测和准确量化油气行业中的碳氢化合物、易挥发气体和其他挥发性有机化合物 (VOCs) 排放情况。热像仪集成了量化功能,用户可将排放测量功能无缝融合到日常泄漏检测和维修工作流程当中,因此开展检测工作时无需另外携带一台辅助设备。此外,全新FLIR G系列VOCs红外热像仪通过了ATEX认证,其灵敏度符合OOOOa标准,同时还配备了旋转式人体工学触摸屏,确保专业人员能更安全、更高效地完成工作。FLIR G系列VOCs红外热像仪凭借专业的技术和贴心的设计在全球范围内获得了广大用户的认可
  • 精准探测:氨气检测仪,守护环境与安全的卫士
    随着工业化的快速发展,环境问题日益凸显,其中氨气的排放和泄漏问题尤为引人关注。氨气作为一种无色、有刺激性气味的气体,不仅会对人体健康造成危害,还可能引发环境污染事件。因此,精准探测氨气,及时采取措施,对于保障环境安全具有重要意义。  氨气,一种具有强烈刺激性气味的气体,在工业生产、农业养殖以及日常生活中都可能存在。在工业领域,如化工、制冷、化肥制造等行业,氨气的使用较为广泛,如果发生泄漏,不仅会对工作人员的健康造成严重威胁,还可能引发爆炸等重大安全事故。在农业养殖中,大量畜禽的粪便分解也会产生氨气,如果浓度过高,会影响畜禽的生长和健康,同时对周边环境造成污染。  氨气检测仪作为一种专门用于检测氨气浓度的设备,其精准探测的能力至关重要。它采用先进的传感器技术,能够迅速、准确地感知环境中氨气的浓度变化,并将数据实时反馈给使用者。这种实时监测的功能,使得潜在的氨气泄漏或浓度超标问题能够被及时发现,为采取有效的应对措施争取了宝贵的时间。  例如,在一家化工厂中,氨气检测仪被安装在关键的生产区域和储存设施附近。一旦氨气浓度超过安全阈值,检测仪会立即发出警报,提醒工作人员迅速撤离,并启动紧急通风和处理系统,从而有效避免了可能的人员伤亡和财产损失。  在农业养殖场,氨气检测仪可以帮助养殖户合理调整通风设施,保持空气清新,为畜禽创造良好的生长环境。同时,通过长期监测氨气浓度的变化,还能为优化养殖管理提供科学依据。  不仅如此,氨气检测仪的便携性也使其在各种场景中得到广泛应用。无论是在实验室、仓库、运输车辆还是在应急救援现场,它都能发挥重要作用。  为了确保氨气检测仪的准确性和可靠性,定期的校准和维护是必不可少的。使用者需要严格按照操作手册进行使用和维护,以保证其在关键时刻能够发挥应有的作用。  综上所述,氨气检测仪以其精准探测的能力,成为了守护环境与安全的忠诚卫士。在未来,随着技术的不断进步和应用的不断拓展,氨气检测仪将发挥更大的作用,为环保事业做出更大的贡献。作为守护环境与安全的卫士,氨气检测仪将继续为我们的生活带来清新与安宁。
  • 电力设备蒸汽冷凝水中乙二醇泄漏的早期探测
    背景矿物燃料与核电力设施使用换热器,使工艺蒸汽冷凝回到液体形态。热交换器的工作原理是,通过从一种介质(蒸汽)中转移热量至另一种介质(空气、水、或乙二醇)中。很多新近的封闭式冷却水系统、电力设施使用乙二醇(C2H6O2)作为热传递液体,因为乙二醇有很高的热传递效率。虽然乙二醇是超级好的热传递流体,但如果它从冷却器中泄漏并进入冷凝蒸汽中时,会造成严重问题。在升高的温度与压力下,水中乙二醇会降解为有机酸,会酸化冷凝液,导致系统内快速的腐蚀。有机酸的增长也会严重破坏离子交换树脂床与矿物质脱除塔。发现早期针孔大的热交换器泄漏,对于保持维护电力设施与工艺设备的完整性,非常重要。虽然很多工厂使用痕量水平的胺来中和,来控制回路的pH,但这些胺常规地都是按照控制来自二氧化碳溶解产生的碳酸,来给药的。乙二醇泄漏造成的有机酸的大量流入,很容易压垮这种pH控制,并造成冷凝液明显的酸化。问题电厂通常检测pH与阳离子电导率来监测蒸汽回路水的纯度。然而,那些参数并不总是足够。充分早地探测乙二醇的早期泄漏以预防显著的下游问题十分重要。因为pH与阳离子电导率的偏离,仅仅在乙二醇分解之后才产生,这些检测对于探测泄漏来说,经常已经太晚了。水中乙二醇在热的高压蒸汽回路中降解。如果热交换器中发生泄漏,这种泄漏的现象在乙二醇降解之前,可能无法通过pH与电导率探测到。在这一点上,工艺设备(例如:矿物质脱除塔、树脂床、冷凝液抛光器、锅炉、涡轮机等)可能已经暴露在酸性的冷凝液或蒸汽中。乙二醇是一种含碳38.7%的有机分子,因此能够使用在线、连续的总有机碳(TOC)分析来探测到。Sievers M系列在线TOC分析仪能够在乙二醇在冷凝液蒸汽中降解之前,更早地检测到乙二醇的泄漏。解决方案在Sievers分析仪进行的实验室研究中,Sievers M系列TOC分析仪表现出对乙二醇的回收率在97.3%-99.1% ,对于碳含量在0.5-25 ppm 碳 (1.3-64.7ppm 乙二醇)。Sievers M系列TOC分析仪的回收率总结如下表:在图2中,分析仪显示出对检测乙二醇有高的线性响应。基于定量回收率(≥97.3%),与高度的线性(R2=1.0000),Sievers M系列TOC分析仪很适用于检测冷凝液蒸汽中宽广范围的乙二醇浓度。几个著名的组织(EPRI、VGB、与 Eskom)建议100-300 ppb作为蒸汽循环补给水的合适的背景TOC水平。水或蒸汽循环中的这个TOC背景很好地位于Sievers M系列TOC分析仪的检测水平0.03 ppb之上,同时这个TOC背景也足够低,可以轻松检测背景TOC浓度之上的乙二醇泄漏造成的TOC偏移。由于乙二醇泄漏造成的事故的成本,从设备维修与更换、以及停产期间损失的能量产出等方面,可能是成百上千美元。由于乙二醇有毒并有危险,额外的缓和被污染的冷凝水也非常关键。使用Sievers M系列在线TOC分析仪,冷凝蒸汽每2分钟被分析一次,提供给设备操作者高解析度的数据,使用这些数据,可以快速识别并解决使用乙二醇溶液的热交换器的泄漏。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!参考文献1.Berry, D. and Browning, A. Guidelines for SelectingandMaintaining Glycol Based Heat Transfer Fluids.2011. Chem-Aqua, Inc.2.EPRI Lead in Boiler Chemistry R&D. PersonalCommunication. January 28, 2015.3.Ethylene vs. Propylene Glycol. www.dow.com.Accessed January4.22,2015.http://www.dow.com/heattrans/support/selection/ethylene-vs-propylene.htm.5.Heijboer, R., van Deelen-Bremer, M.H., Butter, L.M.,Zeijseink, A.G.L. The Behavior of Organics in aMakeup Water Plant. PowerPlant Chemistry. 8(2006):197-2026.Faroon, O., Tylenda, C., Harper, C.C., Yu, Dianyi,Cadore, A., Bosch, S., Wohlers, D., Plewak, D.,Carlson-Lynch, H. Toxicological Profile for EthyleneGlycol. 2010. US Agency for Toxic Substances andDisease Registry (ASTDR).7.Maughan, E.V., Staudt, U. TOC: The ContaminantSeldom Looked for in Feedwater Makeup and OtherSources of Organic Contamination in the Power Plant.PowerPlant Chemistry. 8(2006): 224-233.8.Rossiter, W.J. Jr., Godette, M., Brown, P.W., Galuk,K.G. An Investigation of the Degradation of AqueousEthylene Glycol and Propylene Glycol Solutions usingIon Chromatography. Solar Energy Materials. 11(1985): 455-467.9.Vidojkovic, S., Onjia, A., Matovic, B., Grahovac, N.,Maksimovic, V., Nastasovic, A. Extensive FeedwaterQuality Control and Monitoring Concept forPreventing Chemistry-related failures of Boiler Tubesin a Subcritical Thermal Power Plant. Applied ThermalEngineering. 59(2013): 683-694.
  • 【飒特红外】推出红外热成像VOCs气体泄漏检测仪V88T
    VOCs治理迫在眉睫VOCs是什么东西?居然比PM2.5还厉害?最新的科学研究发现,VOCs是如今空气污染中最主要的物质——可吸入颗粒物PM2.5和臭氧O3的前体物,也是造成雾霾天气和臭氧污染的重要元凶。1. VOCs的定义在我国,国家标准GB/T 18883-2002 《室内空气质量标准》中对总挥发性有机化合物(Total Valatile Organic Compounds TVOC)的定义是:利用Tenax GC和Tenax TA采样,非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。2. VOCs的分类VOCs种类繁多,常见的VOCs有100多种,按化学结构不同,VOCs可分为八类:烷类,芳香烃类,烯类,卤烃类,酯类,醛类,酮类,其他。其主要成分有烃类,卤代烃,氧烃和氮烃,它包括苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。3. VOCs的来源典型的VOCs排放源可分为人为排放源(包括固定源与移动源)和自然排放源(包括生物源与非生物源)两类,其中以人为排放源为主。VOCs排放行业众多,各行业涵盖范围广,共包括33个行业部门,86个细分行业,115个子排放源。4. VOCs的危害VOCs是无形中的环境杀手,对环境有较大危害,对水体、土壤和大气可造成污染。它亦是人体健康的阻击者,VOCs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道引发急性或慢性中毒,导致神经痉挛,甚至昏迷、死亡。若VOCs长期通过吸入或皮肤接触大量进入人体内,人体的神经系统会受到严重侵害。当居室中VOCs浓度超过一定浓度时,在短时间内人们会感到头疼、恶心、呕吐、四肢乏力,严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。5. VOCs治理政策环保部、发改委等6部门2017年印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。《工作方案》要求,到2020年,建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs污染防治管理体系,那么在《工作方案》中,环保部对VOCs做出了哪些治理措施呢?《工作方案》中,提出了5点要求。一是加大产业结构调整力度。加快推进“散乱污”企业综合整治,严格建设项目环境准入,实施工业企业错峰生产。二是实施工业源VOCs污染防治。全面实施石化行业达标排放,加快推进化工行业 VOCs综合治理,加大工业涂装VOCs治理力度,深入推进包装印刷行业VOCs综合治理,因地制宜推进其他工业行业 VOCs 综合治理。三是深入推进交通源VOCs污染防治。统筹推进机动车VOCs综合治理,全面加强油品储运销油气回收治理。四是有序开展生活源农业源VOCs污染防治。推进建筑装饰行业 VOCs 综合治理,推动汽修行业 VOCs治理,开展其他生活源 VOCs治理,积极推进农业农村源VOCs污染防治。五是建立健全VOCs管理体系。加快标准体系建设,建立健全监测体系,实施排污许可制度,加强统计与调查,加强监督执法,完善经济政策。VOCs治理难度和解决方案众所周知,气体检测热像仪可以帮助您快速、安全地“看到”数百种不可见气体,但并非所有类型的气体都可以通过光学气体成像(OGI)进行可视化。它的工作原理是测量通过一定体积气体的红外辐射。每种气体都有自己的光谱吸收特性,许多气体化合物会吸收一些红外能量,但只能在一定的窄波长范围内吸收。在这个非常狭窄的波长范围内,针对特定气体,OGI热像仪可以被此特定气体阻止的能量到达红外(IR)热像仪,从而可视化气体羽流(通常看起来像烟云)存在的位置,而这片云就是气体吸收该波长能量的地方。作为一家专注于红外热成像技术应用达33年之久的高科技企业,广州飒特红外股份有限公司,推出了集“气体检漏”和“红外测温”为一体的为“多种气体精准检漏”而生的红外气体探测仪V88T。该热像仪搭载二类超晶格制冷型探测器,工作温度在150K,具有超强的灵敏度,能精准探测细微的温度差异,避免遗漏可能的隐患点。在安卓系统的支持下,V88T可以OTA在线升级,让设备常用常新——用户可在机身设置内自主选择是否在线更新系统,让设备时刻保持最佳状态。同时,V88T还带有多种气体图像模式,微小的泄漏量也能被探测、捕捉。氨气探测试验红外气体探测仪V88T还通过了ATEX认证,配备了5.5寸OLED高清电容触摸屏,确保专业人员能更安全、更高效地完成工作。支持超远距离检测与激光定点测温,录制带有温度数据的红外视频。飒特红外V88T不仅能实现气体泄漏的可视化,还能快速检测工业生产与废气治理设备的“高温热点隐患”,赋能企业安全高效生产,一站式满足天然气、石油化工等工业企业的多种场景应用需求。管道连接法兰及接缝漏热情况评估值得一提的是,红外热成像技术除了应用在VOCs工业废气治理领域之外,在环保执法领域也发挥着重要的功能和作用。在面对不法企业夜间偷排污染气体的治理难题时,执法人员可使用红外气体探测仪V88T,开展常态化的空气质量检测与监督,现场拍摄废气偷排证据,为环境执法人员精准高效执法、判别气体类型及气体污染情况,提供有效的画面数据与技术支撑。飒特红外全新高端红外气体探测仪V88T产品优势• 气体可视化:将不可见的有毒气体可视化,快速定性和定位VOCs的泄漏源头;• 精细化泄漏检测:载有VOCs物料的设备、管线组件的密封点往往数量多,泄露气体量微小。光学气体热像仪使用高灵敏度的探测器,可以在安全距离内进行快速扫描,捕捉泄露气体的痕迹;• 远距离扫描:可实现远距离泄漏检测,解决不便到达的密封点泄漏检测工作,让泄漏检测工作变得高效便捷的同时,也保障工作人员的人身安全;• 防爆认证:设备具备防爆认证,轻松应对危险区域内的检测要求;• 非接触测温:非接触测温功能,快速查找泵和电机、管道和阀门等设备的异常热点;• 不停机检测:检测时无需关闭系统或接触设备,不影响企业生产;• 预测性维护:帮助企业建立设备预测性维护体系,保障生产安全,防患于未然;• 规避风险:帮助企业避免违反法规、减少罚款和收入损失;• 符合环境法规:满足环境监察取证要求,督促企业遵守环境法规;• 既响应国家的VOCs环保法规政策,又增强企业的生产安全。应用场景炼油厂、炼化厂、农药厂、化学处理厂、危化品停车场、危化品储罐区天然气企业、海上石油平台、天然气场站、天然气井场、天然气储存设施、天然气输送管道、天然气压缩机站、生物气发电厂、天然气发电厂、环保执法机构、LDAR检测服务公司。专家预计,气体泄漏检测可为工业领域节约7000万元能源损失。未来,红外热成像技术将在气体泄漏检测、电力测温以及其他民用工业领域得到更广泛的研发和应用,为中国的工业建设、经济发展和人民的安全、健康保驾护航。飒特红外33年专注红外测温作为中国首家工业红外热像仪研制生产企业,“飒特红外”创下中国第一台民用工业检测型红外热像仪、第一座现代化红外热像仪研发生产基地等八项行业第一,以“飒特红外”企业标准为蓝本起草的《工业检测型红外热像仪》国家标准自2006年起实施。作为国内最早“走出去”的红外检测厂商之一,2008年飒特红外就已登陆欧洲,目前实现欧盟本地化生产,向全球60多个国家和地区输出,位居欧洲市场前三强。飒特红外被评为中国专精特新“小巨人”目前,飒特红外旗下应用于工业测温、电力系统、安防监控、消防救援、科学研究等全行业产品矩阵,经过33年发展,旗下产品畅销海内外,覆盖日本、美国、法国等全球100多个国家与地区,客户包含中国电网、华为等很多世界500强公司,用户口碑及市场反馈良好。
  • 焜腾红外推出全系列T2SL制冷红外探测器,全面覆盖中波和长波多种面阵规格
    ——记HOT T2SL Ⅱ类超晶格探测器量产第三年 致力于Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器产业化的焜腾红外,在过去三年已经完成Ⅱ类超晶格红外探测器工程化批产超千支。尽管已是焜腾红外120k高工作温度制冷型探测器实现量产的第三年,但是在技术迭代和产品开发方面,焜腾红外却从未止步。在稳定批产的同时,焜腾红外也在逐步发力150k制冷探测器的批量生产以及长波Ⅱ类超晶格制冷型探测器的工程化工作。现阶段已经研发出温度更高(160K)、面阵更大(2Kx2K)、重量更轻(260 g)、波长更长(12 μm)、寿命更久(45000小时)的Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器,全面覆盖中波和长波多种面阵规格。 经过技术研发人员过去三年的持续努力,焜腾红外现已研制出适用于不同场景和应用条件的多种T2SLⅡ类超晶格探测器。仅重量方面就已经研制出550 g、350 g、和260 g三种规格,其中重量仅重260 g的探测器其芯片的工作温度已经能达到150K,部分甚至可达160K的芯片工作温度。在制冷机的配置上,除了旋转式斯特林制冷机外,还可以根据客户需求搭配线性制冷机,以实现挥发性有机化合物(VOCs)气体在线泄漏检测系统应用高达45000小时的寿命的特殊需求。除了重量和制冷机配置上可以适配用户的不同需求外,焜腾红外在探测器面阵上也已经可以做到2Kx2K,覆盖范围除中波之外,也已研制出最长波长达12 μm的长波探测器。焜腾红外能为广大客户提供多种阵列规格和响应波长的产品,分别为320x256、640x512、1280x1024以及2048x2048,其光谱响应范围涵盖3.2 μm – 3.5 μm、3 μm – 5 μm、7.5 μm – 9.5 μm及10.3 μm – 10.7 μm多个波段,基本上实现了中波和长波全规格探测器的技术供应。 焜腾红外的技术研发路线集中于深耕Ⅱ类超晶格制冷红外探测器这一新型探测器技术路线,研制出并生产覆盖中长波的Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器,下一步的研发方向将会向着更长波发力,以及研发覆盖波段更全、应用范围更广、在有害气体检测方面能检测到更多气体种类的II类超晶格探测器。除了现有生产基地之外,焜腾红外在嘉兴的新厂(占地35亩的焜腾光电芯片产业园项目)已经结顶并即将落成投入使用,届时该产业园将会成为国内最具竞争力的覆盖Ⅲ-V族化合物半导体制冷型芯片与探测器组件及VCSEL芯片的重要基地,预计达产后年产红外探测器一万支,最终实现国产化探测器的全规格批产。 在第24届中国国际光电博览会中(9月6-8日),焜腾红外将携自研和生产的各类探测器、探测器组件和VCSEL芯片亮相,展位在深圳国际会展中心(宝安新馆)CIOE红外技术及应用8号馆8B023,欢迎各位莅临展位进行洽谈合作!本次展会展品介绍V340红外热成像气体泄漏检测仪V340红外热成像气体泄漏检测仪是一款针对VOCs的非接触式泄漏检测设备,产品工作波段为3.2 µm – 3.5 µm,可检测甲烷、乙醇、汽油、苯等400余种VOCs气体或挥发性液体的微小泄漏。机载式VOCs气体泄漏可视化巡检系统U-330机载式VOCs气体泄漏可视化巡检系统U-330应用于甲烷及其他VOCs的泄漏检测,整套系统由大疆M300RTK无人机搭载吊舱式VOCs气体泄漏红外成像仪D330组成。在线式VOCs气体泄漏可视化检测系统M330在线式VOCs气体泄漏可视化检测系统M330应用于甲烷及其他VOCs的泄漏检测。探测终端内采用高灵敏度320x256高工作温度的二类超晶格中波制冷红外焦平面探测器、通过有线网络可实时观测VOCs气体泄漏状态的双光图像,系统适用于工业领域VOCs气体泄漏的实时在线监测。
  • 国产化替代又一新成就——焜腾红外全球首发二类超晶格SF6红外热成像探测器
    近日,浙江焜腾红外技术股份有限公司(以下简称“焜腾红外”)通过持续的技术投入和研发试制,迎来了国产化替代的又一重要新成就:在二类超晶格(T2SL)材料技术优势基础上进一步深耕,往更长波方向迈进。该制冷型红外焦平面热成像探测器在覆盖普通长波的基础上,将波长延伸至11 μm-12 μm,正式推出器件覆盖10.3 μm-10.7μm波段,涵盖320 × 256和640 × 512二种面阵规格。该探测器可实时快速精准定位有害气体六氟化硫(SF6)的泄漏位置,并具有呈现高量子效率、高清晰度、高灵敏度、高精确度的气体泄漏热像视图的优势。二类超晶格六氟化硫(SF6)红外热成像探测器作为大气环保监测的一个有效手段,六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器可广泛应用于能源电力、环保监测、石油化工、船舶运输等领域,特别适用于电力行业中大型变电站的主变压器故障监测,变电站主变压器一旦出现故障,会泄漏六氟化硫(SF6)有害气体,如何通过远程非接触式的方式去判断SF6有害气体泄漏,一直以来都是行业难题。六氟化硫(SF6)气体红外探测器作为一种比较行之有效的监测手段,其核心探测器多年来一直靠进口国外厂家的产品来满足。之前国内生产的SF6热成像仪中使用的探测器一直是通过进口的量子阱(QWIP)探测器来实现。此次焜腾红外突破技术壁垒,利用其二类超晶格技术优势,攻克了这一技术难题,实现了核心材料和技术的全新国产化替代。同时,焜腾红外也是行业内全球第一家推出二类超晶格技术的六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器的企业,可谓国产化替代的又一里程碑!接下来,焜腾红外将持续提升产品技术优势,与行业内优秀的红外热成像整机厂商一起为电力设备故障监测及其他领域的有害气体监测提供有效的技术手段,用焜腾造中国“芯”武装这一领域的仪器与设备!关于焜腾红外焜腾红外成立于2017年9月,是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外探测器及激光芯片的国家高新技术企业,建有浙江省高新技术研发中心,2022年入选国家级第四批“专精特新小巨人企业”。多年来公司专注于红外探测芯片材料、器件、测试、封装等关键技术的研发,致力于Ⅱ类超晶格红外探测器的国产化研发生产与产业化应用,在大气环境监测、环保治霾等民用领域实现批量化应用,为实现碳达峰碳中和国家战略提供了有效的技术手段。
  • 国产红外探测器厂商中科爱毕赛思完成数亿元融资
    近期,高性能制冷红外探测器生产厂商中科爱毕赛思(常州)光电科技有限公司(以下简称“中科爱毕赛思”)完成数亿元融资,资金将用于二期产线建设、新一代产品研发及市场拓展。本次融资由海通证券旗下海通创新资本领投,方广资本、常金控、元科投资跟投;老股东昇和资本、国海创新资本、常州高新投持续投资。锑化物II类超晶格技术自从20世纪70年代锑化物II类超晶格的理论被提出以来,基于InAs/GaSb 体系的II类超晶格材料受到了极大的关注,其基本原理是通过InAs层与GaSb层的重复交替排列形成一维周期性结构。类似于周期性排列的晶格,超晶格周期性的长短变化使超晶格表现出从半金属到窄带隙半导体的特性。InAs/GaSb超晶格的特点是InAs与GaSb之间形成II型离隙型能带结构,电子与空穴被分别限制在InAs与GaSb层中,相邻InAs层中电子波函数的交叠形成电子微带,同样地,相邻GaSb层中空穴波函数的交叠形成空穴微带。通过电子吸收光子在最高空穴微带(重空穴带)与最低电子微带(第一电子微带)之间的跃迁来实现对光信号的响应。红外探测器“一代器件,一代整机,一代装备”,红外探测器是红外产业链的核心器件。红外探测器性能高低直接决定了红外成像的质量。红外探测器在红外成像系统中的地位类似于人视觉系统中的视网膜,将从环境中检测的红外辐射的信号,转变为机器可以识别的电流或电压的信号,是探测、识别和分析目标物体红外信息的关键。据具体的需求和应用,红外探测器会有不同的分类,最为常见的是根据制冷需求,分为制冷红外探测器和非制冷红外探测器。制冷型红外探测器一般指的是利用半导体材料的光子效应制成的探测器,光电效应需要半导体冷却到较低温度才能够观测,所以红外系统需要制冷后才能使用。制冷型红外探测器具有温度灵敏度高、响应速度快、探测器距离远等优点,因此应用广泛,主要包括:(1)科学研究:在科学研究领域,制冷型长波红外探测器可用于天文学、气象学、地球物理学等学科的研究。它能够探测到来自宇宙的红外辐射,为科学家提供有关宇宙起源、星体演化等重要信息。(2)野生动物研究:中长波双色制冷红外探测器可以用于野生动物研究中,通过探测动物的红外辐射来观察和研究动物的行为和习性,对于生态保护和动物学研究具有重要意义。(3)工业应用:在工业领域,制冷型长波红外探测器可用于检测机器设备的工作状态和故障预警,例如对发动机、涡轮机等进行检测。它能够实时监测机器设备的运行状态,及时发现潜在的故障和问题,从而提高生产效率和设备使用寿命。(4)环境监测:在环境监测领域,制冷型长波红外探测器可用于检测空气污染、气体泄漏、森林火灾等环境问题。它能够快速准确地检测到环境中的异常变化,为环境保护和应急响应提供及时准确的信息支持。(5)安防应用:在安防领域,制冷型长波红外探测器可用于安全监测、防止非法入侵和犯罪活动。它能够进行24小时不间断的红外监测,对目标进行精确的探测和识别,从而有效地保障公共安全和财产安全。(6)消防救援:在火灾发生时,中长波双色制冷红外探测器可以通过探测火焰和烟雾的红外辐射来及时发现火源,从而帮助消防人员快速定位火点并进行救援。(7)特殊应用:制冷型长波红外探测器可用于侦察、目标跟踪等任务。它具有抗干扰能力强、探测距离远、探测精度高等优点。展望未来中科爱毕赛思正式成立于2020年,是一家专注于光电技术领域的高科技企业,致力于锑化物超晶格技术产业化,推动高性能半导体光电子技术产业的发展。公司已经掌握了分子束外延生长(MBE)与芯片制备的核心技术,并具备新一代高性能光电子器件从结构设计、材料外延、器件制备到组件封装的全产业链技术能力。未来,中科爱毕赛思(常州)光电科技有限公司将持续推动锑化物超晶格的发展,坚持科技创新、自立自强的理念,不断追求卓越,努力成为一流的高性能红外探测器供应商。
  • 高芯科技长波制冷系列红外探测器量产全记录
    制冷长波红外器件的研制工艺一直是业内公认的顶尖红外技术。高芯科技早在成立初期,就实现了长波制冷红外探测器的攻关和批产。目前,公司全系列长波制冷红外探测器产品的整体量产能力已经稳步跻身业内头部阵营。WHY IS 长波制冷红外?长波制冷红外器件因其较高的帧频、低温响应度以及适应性在高端热像应用领域潜力巨大。长波制冷红外探测器的优势集中在:1. 穿透能力强,适应复杂使用环境(沙尘、海面、云层、反光等);2. 积分时间短,帧频更高;3. 低温响应度高,适合探测室温目标。WHY IS 超晶格?高芯科技完全掌握锑化物超晶格研制工艺,并基于此开发出长波制冷红外探测器全系列产品。作为发达国家一致选择的第三代高性能焦平面探测器的优选材料,锑化物超晶格制备长波探测器具备如下优点:1. 量子效率高;2. 低成本;3. 宽波段精确可调;4. 工作温度高;5. 长波、双色性能优良;6. 大面积材料均匀性好。锑化物超晶格材料的强项是极高的质量,均匀性和稳定性。因此基于其制备的红外探测器在有效像元率、空间均匀性、时间稳定性、可制造性上要比其他材料更有优势,这种优势尤其体现在长波探测器的降低成本和大面阵制备两个方面。WHY IS 高芯科技?高芯科技拥有涵盖材料、芯片、电路、封装、制冷机的完备生产线,超过两万平洁净厂房,上千台(套)精密制程设备。全系长波制冷红外探测器在这里实现了从原材料到整机系统的完全国产化制造。坚实的硬件基底支撑公司实现了覆盖多种面阵规格、多种像元尺寸以及多种波段组合的制冷红外探测器全产品线量产。前沿超晶格技术始终是高芯科技的前进方向。从立项研发到量产交付,从新品导入机制到工艺过程控制,高芯科技娴熟掌握锑化物超晶格长波红外探测器的关键芯片工艺,逐年实现320×256、640×512以及1280×1024百万像素长波红外探测器的规范化批量制造。兼顾性能的同时,产品的应用稳定性也是我们关注的重点。高芯科技的红外探测器在历经严苛贮存环境测试、上千次开关机验证、耐久性工作寿命论证等多项可靠性试验后,产品性能、图像均匀性等各项指标依然满足应用所需。2024年1月,高芯科技以1280×1024/10μm长波制冷红外探测器产品为代表的科技成果一举通过湖北省技术交易所专家评定:“整体达到国际先进水平,部分指标国际领先”。未来,各类制冷红外探测器的市场需求会进一步扩大。高芯科技将深入挖掘红外核心器件底层技术,继续精研热像传感芯片制造工艺,稳步提升制冷红外探测器的量产交付能力,牢牢把握长波、高温、双色制冷红外探测器快速发展的重大市场机遇,持续保持公司在锑化物超晶格探测器产业化领域的领先优势。关于高芯科技武汉高芯科技有限公司掌握了红外热成像技术的核心——红外焦平面探测器,致力于为全球红外热成像用户提供专业的非制冷和制冷红外探测器、机芯模组以及应用解决方案。公司在红外探测器及相关领域获得多项技术专利,可同时提供非制冷和制冷红外探测器。建立了8英寸0.11μm氧化钒非制冷红外探测器、8英寸0.5μm碲镉汞制冷红外探测器、8英寸0.5μm二类超晶格制冷红外探测器三条批产线,自主完成原材料提纯、生长,到芯片的流片、制造、封装与测试的全套工艺。公司产品品类丰富,覆盖多种面阵规格、多种像元尺寸以及多种波段组合 。产品灵敏度高、可靠性好,各项性能指标达到国际先进水平,已广泛应用于人体测温、工业测温、安防监控 、无人机载荷、气体泄漏检测、户外夜视、智能驾驶、物联网、智能家居、智能硬件等领域。
  • 高芯科技“晶圆级红外探测器”项目摘得“金燧奖”中国光电仪器品牌榜银奖
    12月16日,“2023世界光电科学与技术大会”在成都盛大召开。在开幕式现场,第二届“金燧奖”颁奖典礼同期而至,高芯科技首次入围即获颁中国光电仪器品牌榜银奖。“金燧奖”中国光电仪器品牌榜是由中国光学工程学会领衔发起的国家级光电项目评选,面向国家重大战略需求,重点推选出我国自主研发、制造、生产的高端光电仪器,展现自主核心竞争力,树立民族品牌自信心。本次评选,高芯科技凭借“晶圆级红外探测器”项目一举斩获银奖奖项。这项荣誉,既是大会主办方给予高芯科技在红外热成像技术创新所做努力的极大鼓励,也是国内光电行业权威对高芯科技在红外传感器领域具备深厚实力的官方认可。轻量化、低成本是红外热成像产业的大势所趋。晶圆级红外探测器更小更轻的尺寸和重量促成红外成像模块的轻量化升级,更高的产能又进一步降低热像集成的成本。高芯科技在业内率先实现晶圆级红外探测器量产,更多形态晶圆级红外热成像模组和机芯在这里诞生,更多行业红外应用解决方案从这里输出。未来,高芯科技将继续秉承“智慧传感、芯联万物”的经营理念,助推红外技术普及,用热像之“芯”惠及大众。关于高芯科技武汉高芯科技有限公司掌握了红外热成像技术的核心——红外焦平面探测器,致力于为全球红外热成像用户提供专业的非制冷和制冷红外探测器、机芯模组以及应用解决方案。 公司在红外探测器及相关领域获得多项技术专利,可同时提供非制冷和制冷红外探测器。建立了8英寸0.11μm氧化钒非制冷红外探测器、8英寸0.5μm碲镉汞制冷红外探测器、8英寸0.5μm二类超晶格制冷红外探测器三条批产线,自主完成原材料提纯、生长,到芯片的流片、制造、封装与测试的全套工艺。公司产品品类丰富,覆盖多种面阵规格、多种像元尺寸以及多种波段组合 。产品灵敏度高、可靠性好,各项性能指标达到国际先进水平,已广泛应用于人体测温、工业测温、安防监控 、无人机载荷、气体泄漏检测、户外夜视、智能驾驶、物联网、智能家居、智能硬件等领域。
  • 科尔康便携式气体检测仪Gas-Pro再次入选火山环境考察探险队专用探测器
    对于“全球变暖”这个词,我们都不陌生,经常可以看到关于它对地球的潜在影响的统计数据。其中一个预测是:到本世纪末,全球气温将上升0.8至4摄氏度。许多人可能不知道,火山爆发这一完全自然的现象,会向我们的大气排放大量气体。而这些气体目前尚未被纳入世界气候模型,这意味着可能存在很大的误差。然而,这种情况即将发生改变。灵感四射的法国火山学家Yves Moussallam在Rolex和2019年Rolex企业奖的支持下,肩负起研究火山及其对地球的影响的使命。他冒险进入这些极具危险的环境中进行测量,为科学家和气候学家提供了用以改进预测模型的数据。通过观察火山并收集这些重要数据,他正在推动世界了解火山对气候变化的影响。Yves对火山探险并不陌生。2015年,他曾带领一个小团队来到南美洲的纳斯卡俯冲带。此次探险的任务是对几种挥发性气体的流量进行精确的大规模估算。 极端的工作条件意味着气体探测器是这支科考队所需装备的重要部分。为了保证团队的安全,Yves选择采用科尔康(Crowcon)检测设备,并对科尔康便携式气体检测仪Gasman和Gas-Pro的小巧、自清洁和安全功能感到满意。科尔康Gas-Pro便携式气体探测器(此次选用的是扩散式)用于监测CO2、H2S、CO、SO2等气体的危险等级,并向小组成员发送警报。同时,探测器还可以监测气体平均暴露等级,以保障长期暴露在低等级危险气体中的小组成员安全。Gas-Pro探测器的数据记录存储功能也为科考队提供了额外的信息。 现在,Yves带着一支新探险队再次归来,并再次选择了科尔康。这一次,Yves将前往意大利的美拉尼西亚地区。跟踪火山活动的卫星显示该地区的火山气体排放量约占全球的三分之一。他的探险队将攀登这些火山,并直接在火山烟流中进行测量。测量火山气体的方法主要有两种。第一种方法是通过卫星从太空拍摄图像。第二种是直接进入现场,测量由爆发源释放的气体。专家们认为,直接在现场工作的方法是最准确的,因为它的位置离爆发源更近,出错的风险更低。要进行这些测量,需要使用具备经过试验、测试的可靠设备。鉴于科尔康一贯的可靠性,Yves再次将目光投向了科尔康复合式气体检测仪Gas-Pro。科尔康的Gas-Pro具备机载数据记录功能,提供一个额外数据行以及平均曝光量,这对于时间跨度较长的探险非常重要。该设备重量很轻,对于需要携带笨重装备的团队来说大有帮助。科尔康的每名成员都希望Yves在安全的情况下成功探险,我们也希望他能够为我们带来新的数据,帮助我们了解火山对全球的影响。关于科尔康:英国科尔康检测仪器有限公司是安全和环境监测产品领域的领导者,专门从事开发、制造和销售创新、可靠并具有成本效益的易燃和有毒气体检测仪器。公司成立于1970年,总部位于英国牛津的阿宾登,并在荷兰、美国、新加坡、印度、中东和中国设有分公司。科尔康的产品远销世界各地,服务于石油、天然气、石化、公用市政、水清洁与污水处理、消防、建筑等其他因气体或蒸汽意外泄漏有可能产生爆炸或威胁毒气的行业。请访问科尔康中文官网www.crowcon.com.cn,了解更多资料。 市场合作请联系:Ms. Kate Li电话:010-67870335-104邮箱:kate.li@crowcon.com官网:www.crowcon.com.cn / www.crowcon.com
  • 直播回放:工业危险气体泄漏的红外成像检测技术
    厂内生产、存储或运输等过程中均存在爆炸性或有毒有害气体泄漏风险,易造成安全或环境风险,带来人身伤害和经济损失。而气体往往是不可见的,用传统气体检测方式,较难快速定位泄漏位置。红外热像方式可以快速定位泄露位置,尤其是有些人员不方便到达位置的气体泄露。解决方案:便携式巡检+固定式在线检测周期性、重点排查巡检一便携式手持巡检对于包括VOCs在内的多种气体泄漏的检测或日常巡检,多采用便携式气体检测报警仪来快速分辨气体泄漏方位。日常VOCs气体/甲烷泄漏实时检测一固定式在线检测储罐区日常检测,合理规划化、区域布局,在重点区域进行点位布设检测点安装固定式气体成像型双光谱云台设备来达到实时在线检测。红外感知+可见光,监测气体泄漏及周边高温安全隐患.主要应用场景:管道系统、储罐、阀门和管道连接、泵和压缩机、反应器\蒸馏塔等装置设备检测效果:专业人员用红外VOCs检漏仪对十几米高的储罐顶部呼吸阀、泡沫发生器等VOCs易泄漏位置进行扫描探测,肉眼看不见的气体泄漏在仪器显示屏里“浓烟滚滚”,快速锁定全部泄漏点位。应用价值:变无形为有形:气体成像和扩散方向清晰可见高效定位:精准定位泄漏点可追溯:可拍照、录像,保存现场数据,用于二次排查分析应用案例一某天然气处理厂甲烷泄漏检测检测效果:主要针对各种管道、阀门、储罐等这些易发生气体泄漏的隐患部位,进行定期巡检;采用艾睿自研高灵敏度带通滤波探测器,实现气体的可视化检测。3.5寸触摸液晶屏:640x512高分辨率,高于目前市面上的制冷型气体成像仪,节省成本 Ex ic II CT4防爆等级,可以安全地应用于爆炸危险场所体积小(670g),使用便捷,用户使用体验感更好更多详情请点击查看直播回放:艾睿红外热像仪应用场景分析及案例分享
  • Top-Unistar和Advacam联合推出光子计数、像素化X射线探测器探测模块加工解决方案
    北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,一直在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,凭借过硬的技术理解,高效和快速的反馈赢得厂家和中国客户的一致赞誉。目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。我们根据Advacam在传感器研发、加工,晶圆焊撞和倒装焊接等加工的能力,在中国市场推出相应技术支持,为国内HPC探测器的研发团队(包括企业)就传感器加工、各种类型晶圆的焊撞和不同形状的混合像素探测器的倒装焊接等方面需求提供工艺服务。目前已为多家客户提供了满意的工艺解决方案,获得好评及持续服务合同。无尘室Advacam在Micronova拥有世界一流的无尘室。2600平方米的无尘室是北欧国家最大的硅基微结构制造、研发设施。有多种用于硅晶圆前端加工工具和完整的倒装芯片生产线。半导体材料的所有工艺服务均在芬兰埃斯波的Micronova工厂内完成。1. 传感器加工服务ADVACAM的标准产品包括在厚度为200 µm至1 mm的6英寸(150 mm)高电阻率硅晶圆上制造像素化,微带和二极管传感器。甚至可以使用成熟的载体晶圆技术来制造更薄的传感器(甚至只有几微米)。此外,ADVACAM还为大面积传感器组件提供了在8英寸(200毫米)高电阻率晶圆上的Si平面传感器处理工艺。ADVACAM专门制造无边缘的像素和微带传感器。无边缘传感器是整个传感器都对辐射敏感。该技术可提供小于1微米的非敏区域。无边缘传感器是在6英寸(150毫米)高电阻率硅晶圆上制造的,厚度为50 µm至675 µm。1.1 平面硅传感器可以制作任意极性的平面硅传感器,如p-on-n,n-on-n, n-on-p和p-on-p。p-stop和p-spray技术都可以用于阳极电极的电隔离。基于在6英寸和8英寸晶圆上加工的传感器均有低泄漏电流和高击穿电压的特点,通常比耗尽电压高许多倍。整个加工过程的交货时间很短。Advacam为晶圆连续加工提供了可能,包括可通过凸点下金属层沉积、凸点焊接,将晶圆切成小块,完成传感器和读出芯片的倒装焊接。我们还提供探测器模块与PCB的引线键合。进入熔炉的8英寸硅芯片1.2 无边 Si传感器各种尺寸的无边缘传感器经过了严密的制造和进一步加工。Advacam不仅可以提供无边缘传感器加工服务,还可以提供整个加工过程,通过凸点下金属层沉积和倒装焊接步骤以提供一整个无边缘传感器模块。将无边缘传感器用于大面积拼接可以优化生产良率。这是目前只有ADVACAM能提供的独特服务。平面传感器(左),像素矩阵周围的无效区域较宽。无边缘传感器(右侧)在传感器的物理边缘也敏感。过往案例- 左右滑动查看更多 -2. 晶圆焊撞ADVACAM使用电化学电镀工艺在6- 8英寸晶圆上沉积UBM和焊料凸点。焊撞工艺只适用于完整的晶圆(而非单个芯片)。沉积的焊料凸点的直径和间距分别从20 µm和40 µm开始。晶圆凸块工艺需要一层掩模。该工艺与标准的8英寸 CMOS芯片(带有缺口)以及6英寸和8英寸硅传感器晶圆兼容。2.1 高温焊撞ADVACAM提供的典型焊料合金是共SnPb(63:37)和InSn(52:48)合金。如果客户要求,还可沉积AgSn焊料。高温焊撞适用于Si或GaAs传感器的倒装焊接。小间距焊球凸点2.2 低温焊撞InSn焊料用于化合物半导体传感器的低温焊接。这些传感器,如CdTe和CdZnTe,通常对温度敏感,它们的热膨胀系数明显大于硅。低温焊料凸点沉积在读出ASIC的每第二个像素点上2.3 焊撞技术由于沉积率高,清晰的化学机理、沉积均匀性好,电镀已被广泛应用于倒装芯片凸点的沉积。UBM和焊料凸点都将使用相同的光刻胶掩模依次沉积。电镀通常需要一个掩模层和一个光刻流程。UBM/焊料在光刻胶开口处电沉积,在去除光刻胶后,沉积的金属层充当蚀刻晶圆导电种子层的掩模。尽管电镀过程很简单,但该过程对不同材料的化学相容性非常敏感。图片描绘了一个像素在电镀工艺的不同步骤中:1)芯片清洁,2)场金属沉积(粘附/种子层),3)厚胶光刻,4)UBM电镀,5)焊料电镀,6)光刻胶剥离,7)湿法蚀刻种子层,8)湿法蚀刻粘合层,9)回流焊。3. 倒装焊接ADVACAM一直参与各种间距和尺寸的混合像素探测器的倒装焊接,多年来累积了特殊的能力。今天,ADVACAM为客户的高价值组件提供商用倒装芯片服务。除了以生产为导向的工作外,ADVACAM还帮助客户进行研发项目。3.1 标准倒装焊接大多数倒装芯片的委托工作是在硅传感器模块上粘合CMOS芯片,但是复合半导体传感器(GaAs, CdTe和CdZnTe)越来越受欢迎。ADVACAM已经为这些传感器开发了自己的晶圆焊撞和倒装焊接工艺,如今它们通常能以高成功率进行倒装焊接。典型的焊料结构是将焊料凸点与UBM一起沉积在ASIC读出晶圆上,并且传感器晶圆具有可焊接的UBM焊盘。Si传感器倒装焊接到CMOS读出芯片模块的横截面SEM图像3.2 特殊的倒装焊接在特殊的元件(如带有Cu Through Silicon Vias(TSV)的CMOS芯片)中,最好是将焊料凸点沉积在传感器晶圆上而非是在非常昂贵的带TSV的CMOS芯片上。无边缘传感器倒装焊接到薄的MPX3 TSV 芯片4. 其他服务ADVACAM还提供其他一些与半导体传感器制造和微封装相关的服务,以便为其苛刻的客户提供一站式交钥匙解决方案。ADVACAM正在不断扩大我们的服务组合,提供新的技术解决方案。4. 1 晶圆切割服务ADVACAM使用传统的金刚石刀片切割提供定制切割服务。传感器晶圆的切割非常敏感,因为微裂纹可能会引入大量的泄漏电流。ADVACAM专门从事非标准切割工艺,慢进料速度可优化切割质量。采用分步切割(两次切割)可以获得最佳切割质量。CMOS芯片保护环的精细切割4.2 Timepix读出芯片探测ADVACAM具有自动探测Timepix读出芯片的能力,从而对优质和劣质芯片进行分类和区分。这种技术与焊撞一起节省了客户的时间和金钱,避免了对晶圆的不必要污染。CMOS读出晶圆探测图和根据其特性分类的芯片4.3 传感器和掩模设计服务ADVACAM还提供半导体传感器设计服务,并通过光刻掩模设计帮助其客户获得所需的元件性能。最佳的传感器设计需要了解完整的半导体工艺,从材料到选择合适的触点和保护环,以及传感器的倒装焊接。布局通常以gds格式交付给客户。Si传感器芯片的一角的近视图
  • 让泄漏气体无处遁形 | 谱育科技 EXPEC 1880 红外热成像气体泄漏检测仪 新品上市
    谱育科技 EXPEC 1880红外热成像气体泄漏检测仪 EXPEC 1880 红外热成像气体泄漏检测仪(以下简称EXPEC 1880)是一款针对挥发性有机气体(VOCs)的非接触式泄漏检测仪,采用高端中波制冷型二类超晶格红外探测器。该产品通过Ex ic nc op is II c T4 Gc防爆认证,防护等级高(IP54)。照妖镜——化无形为有形肉眼即可见泄漏气体超能力——不可达点检测实现远距离检测泄漏黄金搭档——定性定量检测EXPEC 1880+EXPEC 3100组合1、定性定量分析 EXPEC 1880 红外热成像仪 与 EXPEC 3100 便携式VOCs分析仪通过工业级WIFI连接,实现了设备间的检测数据实时互通(氢火焰离子法FID+光离子法PID),在快速影像捕捉泄漏气体的同时,实时显示VOCs泄漏值。2、不可达点检测 EXPEC 1880 可针对不可达密封点进行红外热成像气体泄漏检测,即使不接近泄漏点,也可实现远距离泄漏检测,有效避免不必要危险和损失,保障操作人员安全。 ☆ 生态环境部2019年6月26日发布《重点行业挥发性有机物综合治理方案》(环大气〔2019〕53号)中指出:对不可达密封点采用红外法检测。 ☆ 生态环境部2020年6月19日发布《关于征求储油库大气污染物排放标准(征求意见稿)等三项标准意见的函》中的《加油站大气污染物排放标准(征求意见稿)》指出:采用红外摄像方式检测油气回收系统密闭连接点位,不应有可见油气泄漏。3、多模式选择 EXPEC 1880具有可见光、普通红外、高灵敏红外三种模式。在检测时可快捷切换不同模式,发现泄漏组件,精准定位泄漏源头,让微小气体也无处遁形。4、优越性能配置(1)4.3英寸可旋转触摸屏+800*600像素取景器(2)手柄符合人体工学,可180度旋转调节。(3)启动时间≤5分钟,做到分秒必争,提高现场检测工作效率。(4)连接防爆手操器,可实现与谱育LDAR管理平台数据互通;也可通过防爆手操器实现远程监控。(5)GPS定位、视音频录制功能,便于现场取证。5、多领域应用 石油化工厂、炼油厂、井场, 油气储集区、加油站、天然气管道、海上石油平台、泄漏检测与修复(LDAR)、环保监督执法部门等。
  • 案例︱石化设备的日常检查和泄漏检测需要怎样的一款红外热像仪?
    创立于1981年的Inspectahire,是国际知名的专项远程可视化检查技术及解决方案供应商,为全球多个行业中的众多企业服务。Inspectahire以最先进的技术为依托,帮助其用户管理资产的安全性、收益性和环境影响。 Inspectahire以一支技术娴熟、检测知识渊博、经验丰富的工程师团队为依托,提供设备租赁、承包和设计工程服务。这批工程师的专长涉及所有环境(包括恶劣和危险环境)下的多种陆上和海上设备及资产。Inspectahire的所有检测方案均依据ISO 9001最佳实践执行。 Inspectahire在北海乃至世界范围内从事石油和天然气行业三十年,在该领域积累了精深的专业知识。安全和成本是近海石油和天然气行业目前面临的两大挑战。Inspectahire旨在利用最优秀的技术应对这些挑战。 Inspectahire总经理Cailean Forrester表示: “近海石油和天然气行业积极主动地探索用于检测可能影响其资产的安全性、盈利能力和环境影响的排放问题的最佳技术,Inspectahire力争识别和提供适用于所有远程检测场景的现有最佳技术解决方案。”安全性与经济节约危险的气体泄漏问题是每一个石油和天然气生产厂共同的担忧。其中一些气体不仅危害环境,而且气体泄漏还会浪费公司大量金钱。Cailean Forrester 解释道:“我们公司长久以来一直使用光学气体成像红外热像仪检测危险气体泄漏,多亏光学气体成像红外热像仪,我们能够轻松检测位于难以触及或危险位置的气体。并且我们能够帮助其它公司避免其生产工厂发生代价高昂的故障停机。”接触式测量技术与光学气体成像Cailean Forrester称:“我们曾一直使用某种接触式测量工具,如激光探测器或泄露嗅探器,但是问题是必须得直接接触目标,这种方式不总是安全的,甚至是不现实的。换言之,这种方式有局限性且不太精确。 空中航拍热图像 使用MSX功能提供更多细节及视角Cailean Forrester 解释道:“我们公司长久以来一直使用光学气体成像红外热像仪检测危险气体泄漏,多亏光学气体成像红外热像仪,我们能够轻松检测位于难以触及或危险位置的气体。并且我们能够帮助其它公司避免其生产工厂发生代价高昂的故障停机。”接触式测量技术与光学气体成像Cailean Forrester称:“我们曾一直使用某种接触式测量工具,如激光探测器或泄露嗅探器,但是问题是必须得直接接触目标,这种方式不总是安全的,甚至是不现实的。换言之,这种方式有局限性且不太精确。凭借像GFx320这样的光学气体成像红外热像仪,您能够在安全距离处以高精度检测气体泄漏。”GFx320光学气体成像红外热像仪经适当调节,GFx320光学气体成像红外热像仪能够可视化400多种肉眼无法看到的VOCS(挥发性有机物)气体。GFx320可检测到以0.4 g/小时速率泄漏的气体,符合美国环保局OOOOa甲烷法规中定义的灵敏度标准。FLIR独有的高灵敏度模式(HSM)能利用专利型视频处理技术将泄漏探测能力增加5倍。危险场所认证GFx320的第三方安全认证使检查员对工作充满信心,可以手持热像仪进入。GFx320简化了检查员的操作,根据公司协议,在Zone 2/Class I, Div II区域作业时可能无需获取动火作业许可证。符合安全2区(ZONE 2)要求Zone 2区域指由于可燃性气体或蒸气到达一定量可能形成爆炸性空气需要在场人员采取特殊安全预防措施的任何场所。Zone 2区域同样可定义为,爆炸性空气在正常操作下不会产生,如果产生仅会短时间存在。 Inspectahire目前使用GFx320对碳氢化合物生产厂执行维护检测和碳氢化合物检测作业,或检测将碳氢化合物用作燃料的任何材料。GFx320热像仪能够更快速地扫描更广的区域,监测借助接触式测量工具难以进入的区域。Cailean Forrester解释道:“如果某个区域存在碳氢化合物泄漏,您当然可以借助GFx320观察到泄漏,即使量很少,微小泄漏可能会发展成大规模泄漏,因此能够在早期检测到泄漏至关重要。借助GFx320,我们确保能进行准确、可靠的检测。” 此外,GFx320极大地增强了操作员的安全性,因为它使用户能够在安全距离处检测到排放物,确保他们可能无需获取动火作业许可证便可进入Zone 2/Class I, Div II区域作业。如需了解更多产品参数,请进入菲力尔中国展位。
  • 首幅大气氨气柱全球分布图发布 风云卫星具备定量探测全球氨气浓度能力
    日前,我国科研人员通过分析风云气象极轨卫星上搭载的红外高光谱大气探测仪观测光谱的特点,探索建立了一套适用于风云卫星氨气柱浓度的全物理反演算法,并成功获得风云卫星首幅大气氨气柱全球分布图。这意味着风云卫星已具备定量探测全球氨气浓度的能力。氨气是大气中重要的碱性气体,与酸性气体快速反应后生成的硫酸铵和硝酸铵等二次气溶胶,是雾和霾期间大气细颗粒物PM2.5的主要污染成分。铵盐气溶胶还会通过散射影响太阳辐射,破坏地球辐射收支平衡,引起地球气候变化。因此,对氨气进行全球监测非常有必要。然而,传统的氨气浓度获取主要依赖于地面原位观测,很难满足实际需求,尤其是极地、沙漠、海洋、森林等的数据获取困难。我国风云三号系列气象极轨卫星从第四颗星开始(风云三号D星、E星、F星),搭载了红外高光谱大气探测仪,为实现氨气全球探测提供了可能。中国科学院大气物理研究所副研究员周敏强和中国气象局研究员张兴赢合作攻关,建立了适用于风云卫星氨气柱浓度的全物理反演算法。该算法在反演氨气时,可进行臭氧、二氧化碳、水汽、地表温度等干扰参数的同步反演。研究发现,风云卫星上的红外高光谱大气探测仪可以很好地捕捉全球氨气高值区,获得大气氨气柱分布图。周敏强指出,这次研究建立的反演算法虽已论证风云卫星的全球氨气定量遥感观测能力,但目前在海洋和高纬度地区反演精度较低。未来,研究团队将进一步改进反演算法,引入神经网络算法,提升反演精度,提高海洋和高纬度地区有效观测数据的质量。
  • 更多宇宙的声音可以被新探测器听见
    欧洲爱因斯坦望远镜艺术图 图片来源:ET概念设计团队 5年前,当物理学家首次探测到引力波时,他们为宇宙打开了一扇新的窗户。引力波是大质量黑洞或中子星碰撞时产生的涟漪。现在,研究人员已经在计划更大、更灵敏的探测器。而且,美欧之间的竞争已经初露端倪,美国科学家提出建造更大的探测器,而欧洲研究人员则在追求更激进的设计。  “目前,我们只捕捉到最罕见、最响亮的事件,但在宇宙中还有更多的声音。”美国加州州立大学天体物理学家Jocelyn Read说。加州理工学院物理学家David Reitze也表示,物理学家希望新的探测器能在21世纪30年代运行,这意味着他们必须现在就开始计划。“引力波的发现已经吸引了全世界的目光,所以现在是思考接下来会发生什么的好时机。”  目前的探测器都是L形的仪器,叫做干涉仪。激光在悬挂在每条臂的两端的镜子之间反射,有些光线会漏出来,在L形臂的弯处会合。在那里,光的干涉方式取决于臂的相对长度。通过监测这种干扰,物理学家可以发现通过的引力波,这种引力波会使臂的相关数值产生不同程度的变化。  因此,为了探测空间的微小拉伸,干涉仪的臂必须很长。发现了第一个引力波的位于路易斯安那州和华盛顿州的激光干涉仪引力波天文台(LIGO),臂长达4公里。位于意大利的Virgo探测器有3公里长的臂。  现在,研究人员现在想要一种灵敏度比现有设备高10倍的探测器。它能发现可观测宇宙中所有的黑洞合并,甚至可以追溯到第一批恒星出现之前,从而寻找大爆炸中形成的原始黑洞。它还应该能发现数百个“千新星”,揭示中子星超密度物质的本质。  美国科学家对新探测器的愿景很简单。“我们只想把它做得非常非常大。”Read说。Read正在帮助设计“宇宙探索者”—— 一个臂长40公里的干涉仪,本质上是一个放大了10倍的LIGO。  指导了LIGO建设的加州理工学院物理学家Barry Barish说,这种批量设计可能使美国能够负担得起多个分离的探测器,这将有助于新设备像现在的LIGO和Virgo一样精确定位天空中的事件源。  但安置这样巨大仪器可能很棘手。40公里的臂必须是直的,但地球是圆的。如果L形的弯道位于地面上,那么干涉仪的末端可能必须放在30米高的护堤上。因此,美国研究人员希望找到一个碗状区域,以便容纳这种结构。  相比之下,欧洲物理学家设想了一个地下引力波天文台,称为爱因斯坦望远镜(ET)。意大利国家核物理研究所物理学家、ET指导委员会联合主席Michele Punturo说:“我们想要实现一个能够在50年内承载(探测器)所有进化的基础设施。”  ET将由多个V形干涉仪组成,臂长10公里,排列在一个深埋地下的等边三角形中,以帮助屏蔽振动。借助指向三个方向的干涉仪,ET可以确定引力波的偏振度,帮助科学家在天空中定位引力波的来源,并探测引力波的基本性质。  Punturo表示,ET预计耗资17亿欧元,包括用于隧道和基础设施的9亿欧元。研究人员正在考虑两个地点,一个靠近比利时、德国和荷兰的交汇处,另一个在撒丁岛。相关计划正在等待审议。  美国的提议则不那么成熟。研究人员希望美国国家科学基金会提供6500万美元用于设计工作,这样就可以在本世纪20年代中期对这台价值10亿美元的机器做出决定。但物理学家们都希望这两台新设备能在2030年代中期启动。
  • 碳中和催生黑科技:TDLAS+激光雷达强强联手!甲烷泄漏无所遁形
    英国布里斯托尔大学所衍生出的QLM技术公司开发了一种基于量子光谱技术的气体成像仪器。该设备称为QLM-1,让来自石油和天然气行业的的重要温室气体——甲烷泄漏——无所遁形。 “这款相机使用最进的量子光谱技术来‘看到不可见的气体分子’”英国研究与创新部(UKRI)商业化量子技术挑战总监Roger McKinlay说。 一种新型的量子光谱气体成像技术让破坏环境的甲烷泄漏无所遁形(图片来源:UKRI) 该传感器使用一种称为可调谐二极管激光雷达(Tunable Diode Lidar, TDLidar)的新技术,该技术将可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)、差分吸收激光雷达(Differential Absorption Lidar, DIAL)、和时间相关单光子计数(Time Correlated Single Photon Counting, TCSPC)的优势结合,实现了基于低功率半导体二极管激光器的远程气体光谱分析和测距。该团队的1个TDLidar甲烷传感器在随机调制连续波(RM-CW)激光雷达系统中,使用波长在甲烷分子吸收线附近1.6509 μm的近红外激光器和珀尔帖冷却单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode, SPAD)探测器。 相较于现有基于激光的甲烷测量系统通常使用复杂且昂贵的反射镜阵列,将光反射到传统检测器中。QLM产品使用的SPAD探测器足够灵敏,可以仅探测几个光子,而且无需镜子提供反射回波。 这项工作由英国的工业战略挑战基金旗下的商业化量子技术挑战项目资助,是两年期的研究项目——碳排放单光子激光雷达成像(Single Photon Lidar Imaming of Carbon Emissions, SPLICE)——的成果。SPLICE是英国国家量子技术计划的一部分,据QLM官网宣称,这个技术将使其气体可视化解决方案完全商业化。 QLM在其网站上表示:“SPLICE项目的总体目标是成功开发行业实用化的单光子激光雷达气体成像仪器,并可用于全球范围内的连续气体泄漏检测和温室气体监测。”该项目的三个关键目标是实现远距离条件下的高精度测量、产品实用性和广泛适用性,以及可扩展和低成本的技术。该项目资金将用于产品研发、现场试验、工艺优化和商业路演等。到项目结束时,QLM气体成像相机和配件将完全投用于石油、天然气、以及环境科学行业,从而在设施规模上颠覆性地改变监测甲烷和二氧化碳的方式。 值得一提的是,如果释放到大气中,甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳的84倍。此外,科学家估计,如果从油气井中提取天然气的过程中有3.2% 的甲烷(天然气的主要成分)泄漏到大气中,其造成的温室效应,将使天然气的环保性比煤炭还要低。 在实际应用场景中,过去的监测方法通常囿于太长的反应时间,并且难以准确测量甲烷的泄漏。崭新的甲烷气体成像系统可以远距离连续检测、量化和模拟泄漏的发展,还可以监控排放率并创建气体泄漏位置的精确地图,并在气体泄漏时立即通知工厂操作员。这些优势都是对与当前检测方法的重大改进。 QLM首席执行官Murray Reed表示:“石油和天然气巨头已承诺大幅减少其甲烷排放量,然而没有人能够正确、连续和大规模地测量甲烷,无法测量的东西是没办法管理的。”“问题的规模是巨大的,仅在北美就有超过50万口活跃的气井,以及全球成千上万的海上钻井平台和储气设施。在英国,我们有24个主要的管道压缩机站,为长距离天然气管道供能,以及数百个地上储存装置。所有的设备都可能在某个时候发生泄漏。” 与此同时,谢菲尔德大学、阿斯顿大学和布里斯托尔大学正在努力扩大新传感器可以检测的气体范围,以包括许多其他温室气体。这开启了在农业和其他产业使用该技术的可能性。 作为SPLICE项目的补充,QLM与Inzpire Limited合作开展搭载在无人机上的甲烷测量试验,评估其激光雷达气体成像系统安装在无人机上的检测和量化甲烷排放的能力。基于对人眼安全的红外半导体激光器,对环境进行的激光扫描将可以构建物体和气体分子的3D图片,准确显示泄漏的位置和大小。 QLM的TDLidar甲烷传感器示意图:激光扫描可以构建物体和气体分子的3D图片,准确显示泄漏的位置和大小
  • 公交司机发明微声探测仪 可检测车是否漏气
    邵师傅发明的微声探测仪  天然气公交车如果路上发生漏气将很危险,可是检测起来又很困难,有了微声探测仪就轻松多了。记者近日了解到,为了检测天然气泄漏情况,公交驾驶员邵明德师傅发明了一种微声探测仪。  “这是话筒探头,将探头放在燃油管路上,如果有天然气泄漏就会有‘嗤嗤’的声音,”6月7日,在公交20路队,驾驶员邵明德给记者试验了他的新发明微声探测仪,其中探头是驻极体话筒,话筒通上线,插入经过改造的收音机,“这个收音机经过改造就有了放大器的功能,通过这个放大器和耳机,话筒所收到的‘嗤嗤’天然气泄漏的声音就能听到了”。同时,为了夜间使用这套设备,邵师傅还在探头处装有LED灯,一通上电LED 灯还挺亮的。  “由于路颠和管线老化,难免会出现管线天然气泄漏情况。”据邵师傅说,自从2007年开上天然气汽车后,他就发现天然气管线有些时候发生泄漏,但是检测起来很麻烦,要在车的燃油管路上涂抹肥皂水试验是否漏气,从那时起他就在琢磨如何检测天然气泄漏问题,最终发明了微声探测仪。
  • 山大为大型强子对撞机实验研制400台探测器
    3月30日,世界最大的大型强子对撞机(LHC)实验成功,成功刷新质子流对撞最高能级记录,首次达到设计目的。记者今天获悉,山东大学在ATLAS(超环面仪器)探测器的建造项目中承担了400台探测器的研制生产任务。实验中所使用的探测器就是在山东大学研发并制造的。   山东大学物理学院教授、博士生导师何瑁带领的科研团队从1998年开始参加LHC的ATLAS实验。该团队用了四年的时间为ATLAS研制400台探测器,能够覆盖800平方米的测量面积,是ATLAS实验的第一级触发探测器。为开发研制探测器,科研团队曾派遣相关人员赴以色列学习,并在山东大学南新校区专门建造了物理研究所。探测器的研发、制作总共投入资金近300万元。每台探测器都有6层楼之高,根据规定其测粒子的误差要在1毫米之内,达到几亿分之一秒的精确度。经过以色列及欧洲多国的严格检测,400台检测器全部合格,质量完全达到设计要求,得到国外同行的高度赞扬。
  • 【新书推荐】宽禁带半导体紫外光电探测器
    基于宽禁带半导体的固态紫外探测技术是继红外、可见光和激光探测技术之后发展起来的新型光电探测技术,是对传统紫外探测技术的创新发展,具有体积小、重量轻、耐高温、功耗低、量子效率高和易于集成等优点,对紫外信息资源的开发和利用起着重大推动作用,在国防技术、信息科技、能源技术、环境监测和公共卫生等领域具有极其广阔的应用前景,成为当前国际研发的热点和各主要国家之间竞争的焦点。我国迫切要求在宽禁带半导体紫外探测技术领域取得新的突破,以适应信息技术发展和国家安全的重大需要。本书是作者团队近几年来的最新研究成果的总结,是一本专门介绍宽禁带紫外光电探测器的科技专著。本书的出版可以对我国宽禁带半导体光电材料和紫外探测器的研发及相关高新技术的发展起到促进作用。本书从材料的基本物性和光电探测器工作原理入手,重点讨论宽禁带半导体紫外探测材料的制备、外延生长的缺陷抑制和掺杂技术、紫外探测器件与成像芯片的结构设计和制备工艺、紫外单光子探测与读出电路技术等;并深入探讨紫外探测器件的漏电机理、光生载流子的倍增和输运规律、能带调控方法、以及不同类型缺陷对器件性能的具体影响等,展望新型结构器件的发展和技术难点;同时,介绍紫外探测器产业化应用和发展,为工程领域提供参考,促进产业的发展。本书作者都是长年工作在宽禁带半导体材料与器件领域第一线、在国内外有影响的著名学者。本书主编南京大学陆海教授是国内紫外光电探测领域的代表性专家,曾研制出多种性能先进的紫外探测芯片;张荣教授多年来一直从事宽禁带半导体材料、器件和物理研究,成果卓著;参与本书编写的陈敦军、单崇新、叶建东教授和周幸叶研究员也均是在宽禁带半导体领域取得丰硕成果的年轻学者。本书所述内容多来自作者及其团队在该领域的长期系统性研究成果总结,并广泛地参照了国际主要相关研究成果和进展。作者团队:中国科学院郑有炓院士撰写推荐语时表示:“本书系统论述了宽禁带半导体紫外探测材料和器件的发展现状和趋势,对面临的关键科学技术问题进行了探讨,对未来发展进行了展望。目前国内尚没有一本专门针对宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,本书的出版填补了这一空白,将会对我国第三代半导体紫外探测技术的研发起到重要的推动作用。”目前市面上还没有专门讲述宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,该书的出版可以填补该领域的空白。本书可为从事宽禁带半导体紫外光电材料和器件研发、生产的科技工作者、企业工程技术人员和研究生提供一本有价值的科研参考书,也可供从事该领域科研和高技术产业管理的政府官员和企业家学习参考。详见本书目录:本书目录:第1章 半导体紫外光电探测器概述1.1 引言1.2 宽禁带半导体紫外光电探测器的技术优势1.3 紫外光电探测器产业发展现状1.4 本书的章节安排参考文献第2章 紫外光电探测器的基础知识2.1 半导体光电效应的基本原理2.2 紫外光电探测器的基本分类和工作原理2.2.1 P-N/P-I-N结型探测器2.2.2 肖特基势垒探测器2.2.3 光电导探测器2.2.4 雪崩光电二极管2.3 紫外光电探测器的主要性能指标2.3.1 光电探测器的性能参数2.3.2 雪崩光电二极管的性能参数参考文献第3章 氮化物半导体紫外光电探测器3.1 引言3.2 氮化物半导体材料的基本特性3.2.1 晶体结构3.2.2 能带结构3.2.3 极化效应3.3 高Al组分AlGaN材料的制备与P型掺杂3.3.1 高Al组分AlGaN材料的制备3.3.2 高Al组分AlGaN材料的P型掺杂3.4 GaN基光电探测器及焦平面阵列成像3.4.1 GaN基半导体的金属接触3.4.2 GaN基光电探测器3.4.3 焦平面阵列成像3.5 日盲紫外雪崩光电二极管的设计与制备3.5.1 P-I-N结GaN基APD3.5.2 SAM结构GaN基APD3.5.3 极化和能带工程在雪崩光电二极管中的应用3.6 InGaN光电探测器的制备及应用3.6.1 材料外延3.6.2 器件制备3.7 波长可调超窄带日盲紫外探测器参考文献第4章 SiC紫外光电探测器4.1 SiC材料的基本物理特性4.1.1 SiC晶型与能带结构4.1.2 SiC外延材料与缺陷4.1.3 SiC的电学特性4.1.4 SiC的光学特性4.2 SiC紫外光电探测器的常用制备工艺4.2.1 清洗工艺4.2.2 台面制备4.2.3 电极制备4.2.4 器件钝化4.2.5 其他工艺4.3 常规类型SiC紫外光电探测器4.3.1 肖特基型紫外光电探测器4.3.2 P-I-N型紫外光电探测器4.4 SiC紫外雪崩光电探测器4.4.1 新型结构SiC紫外雪崩光电探测器4.4.2 SiC APD的高温特性4.4.3 材料缺陷对SiC APD性能的影响4.4.4 SiC APD的雪崩均匀性研究4.4.5 SiC紫外雪崩光电探测器的焦平面成像阵列4.5 SiC紫外光电探测器的产业化应用4.6 SiC紫外光电探测器的发展前景参考文献第5章 氧化镓基紫外光电探测器5.1 引言5.2 超宽禁带氧化镓基半导体5.2.1 超宽禁带氧化镓基半导体材料的制备5.2.2 超宽禁带氧化镓基半导体光电探测器的基本器件工艺5.3 氧化镓基日盲探测器5.3.1 基于氧化镓单晶及外延薄膜的日盲探测器5.3.2 基于氧化镓纳米结构的日盲探测器5.3.3 基于非晶氧化镓的柔性日盲探测器5.3.4 基于氧化镓异质结构的日盲探测器5.3.5 氧化镓基光电导增益物理机制5.3.6 新型结构氧化镓基日盲探测器5.4 辐照效应对宽禁带氧化物半导体性能的影响5.5 氧化镓基紫外光电探测器的发展前景参考文献第6章 ZnO基紫外光电探测器6.1 ZnO材料的性质6.2 ZnO紫外光电探测器6.2.1 光电导型探测器6.2.2 肖特基光电二极管6.2.3 MSM结构探测器6.2.4 同质结探测器6.2.5 异质结探测器6.2.6 压电效应改善ZnO基紫外光电探测器6.3 MgZnO深紫外光电探测器6.3.1 光导型探测器6.3.2 肖特基探测器6.3.3 MSM结构探测器6.3.4 P-N结探测器6.4 ZnO基紫外光电探测器的发展前景参考文献第7章 金刚石紫外光电探测器7.1 引言7.2 金刚石的合成7.3 金刚石光电探测器的类型7.3.1 光电导型光电探测器7.3.2 MSM光电探测器7.3.3 肖特基势垒光电探测器7.3.4 P-I-N和P-N结光电探测器7.3.5 异质结光电探测器7.3.6 光电晶体管7.4 金刚石基光电探测器的应用参考文献第8章 真空紫外光电探测器8.1 真空紫外探测及其应用8.1.1 真空紫外探测的应用8.1.2 真空紫外光的特性8.2 真空紫外光电探测器的类型和工作原理8.2.1 极浅P-N结光电探测器8.2.2 肖特基结构光电探测器8.2.3 MSM结构光电探测器8.3 真空紫外光电探测器的研究进展8.3.1 极浅P-N结光电探测器的研究进展8.3.2 肖特基结构光电探测器的研究进展8.3.3 MSM结构光电探测器的研究进展
  • 挥发性有机物泄漏检测与修复(LDAR)解决方案
    2022年4月1日起实施的HJ1230-2021《工业企业挥发性有机物泄漏检测与修复技术指南》(以下简称“HJ1230-2021”),再次将LDAR送上“热搜”! LDAR是什么?为何要进行LDAR?LDAR工作如何开展?LDAR检测技术与设备有哪些?如果你也有这些疑问,不妨花3分钟一起来学习一下。PART01 什么是LDAR? LDAR即泄漏检测与修复(leak detection and repair),是目前国际上通用的一种无组织VOCs控制技术,可广泛应用于石化等行业中设备泄漏环节的VOCs减排。说白了就是采用固定或移动监测设备,监测石化、化工企业各类反应釜、原料输送管路、泵、压缩机、阀门、法兰等易产生VOCs的泄漏处,并修复超过一定浓度的泄漏处,从而达到控制原料泄漏对环境造成污染,是目前国际上较先进的化工废气检测技术。PART02 为何要进行LDAR?可以降低污染物排放,减少环境污染。保障员工的生命安全,提高设备的安全性。让企业有效减少因泄露造成的生产成本,提高经济效益。PART03 LDAR工作如何开展? 根据HJ1230-2021标准要求,LDAR工作步骤如下图所示: 除了上述LDAR工作步骤以外,HJ1230-2021中还进一步明确了LDAR质量管理体系的建立: 工业企业的各类设备与管线组件往往十分复杂,阀门、法兰等易产生VOCs的泄漏处数目庞大,如果靠人力手工记录每一个检测点的检测和修复情况,不仅工作量巨大,工作效率低,而且极易出现纰漏。针对这一管理难题,崂应推出了“LDAR泄漏检测与修复管理平台”,可以与崂应3033型便携式挥发性有机物气体检测仪搭配使用,轻松实现LDAR全流程智能化管理。 总而言之,无论何时开展LDAR工作,现场检测环节都是必不可少的重要一环,如何选择合适的检测技术与设备更是绝大多数客户的痛点所在。 接下来我们就结合HJ1230-2021标准内容和相关检测设备要求,为您梳理LADR工作解决方案如下:PART04 LADR工作解决方案HJ1230-2021中现场检测步骤分为“常规检测”和“非常规检测”:Routine detection(一)常 规 检 测 如图所示,HJ1230-2021中要求开展常规检测应配备氢火焰离子化检测仪,推荐使用崂应3033型便携式挥发性有机物气体检测仪作为常规检测仪器,它是专为VOCs无组织排放检测开发的快速检测设备,主要采用FID技术对各类管阀件、排泄口和设施密闭系统的泄漏点进行快速监测和精准识别,符合HJ1230-2021中检测仪器性能要求。Unconventional testing(二)非 常 规 检 测如图所示,HJ1230-2021中非常规检测分为日常巡检和LDAR周期性检查。日常巡检主要以目视检查为主,而周期性检查方法主要包括光学检查、超声检查、皂液检查、其他仪器检测等。其中“光学检查”方法是指“根据受控设备中VOCs物料组分和含量,选择合适的光学仪器(如光学气体成像仪、傅里叶红外成像光谱仪等)。发现有明显来自密封点的烟羽,则该密封垫为疑似泄漏点。”光学检查推荐使用崂应3233型 气体泄漏红外热像仪,它是采用高精度制冷型红外探测器,实现远程非接触式红外成像,帮助快速发现、排查泄漏点。“其他仪器检测”方法是指“可以使用其他任何对VOCs有响应的仪器(包括催化燃烧式可燃气体检测仪、光离子化检测仪等)辅助检测”。光离子化检测仪推荐使用崂应2026型手持式单气体检测仪(PID)或崂应3033型 便携式挥发性有机物气体检测仪(选配PID模块),采用PID技术对泄漏点进行快速检测,帮助用户及时发现泄漏点,以进行修复。
  • 燃气集团泄漏检测车8个“鼻孔”查漏气
    近日,一台保险杠上长了8个“鼻孔”的怪车缓慢行驶在江北区读书梁附近,驾驶室内安装的一台电脑屏幕格外引人注目。这是我市正式投用的首台燃气泄漏检测车,只要用它“嗅一嗅”,就能快速检测出路面上发生燃气泄漏的地方。  “鼻孔”能辨不同气体  昨日上午10点,两名探测队员开着检测车从重庆燃气集团公司出发,沿建北二路一线进行巡查,检测车前端配备的8个探头垂落地表,持续不断地将路面上的气体输入后车厢内的工业计算机进行浓度分析,并将数据传输到副驾驶座前的显示屏,由工作人员进行监控。重庆市燃气集团管道公司探测科副科长袁昕介绍,检测车可以通过鉴别甲烷和乙烷的含量,分辨出天然气和沼气,方便工作人员及时排解安全隐患。  燃气泄漏检测车会报警  袁昕表示,如果有气体泄漏,燃气泄漏检测车会发出警报并立即计算浓度,在不影响安全的情况下,工作人员将气体采样并送到公司进行专门的气体成分分析。当确定是天然气泄漏后,调度中心会根据现场勘测的数据,及时派出抢险队队员和合适的仪器进行抢修。“如果发现危急情况,比如说气体浓度过高达到5%~15%的爆炸临界点,就会立即用车载仪器进行气体成分分析,及时将数据传回调度室。”  此外,车上还配备了手持检测仪,可将采集的气体样本进行更为精确的浓度分析。  主城管道10天就检测完  据悉,目前燃气集团共引进了两台燃气泄漏检测车,全面检测主城燃气管道。据袁昕称,以前靠人工作业每人每小时最多只能检测两公里,工作辛苦且统计数据繁琐,容易出现重复劳动,无法满足现实需求,而现在的检测车每天工作5~6小时,可以检测50~80公里管线,主城天然气管道10天就可以检测完毕。  加气站缺气随时能调配  据了解,除燃气泄漏检测车外,重庆燃气集团还配备了信息化管理系统,保证高峰期供气。记者昨日在重庆燃气集团调度中心看到,大屏幕上正显示着各加气站实时情况。  “我们会根据大屏幕上的实时监控图,调配各个CNG加气站的供气量。”调度中心副总调度长刘革伟表示,虽然目前市民用气基本得到满足,但出租车交班前后仍是加气高峰期,有排队现象。“如果出现了这种情况,调度中心会临时采取调配。”此外,重庆燃气集团抢险科还有100多人24小时坚守岗位,随时准备出动解决燃气泄漏事故。
  • 多国探测器飞抵火星,科学仪器助力火星探测
    近日,中国“天问一号”、美国“毅力号”以及阿联酋“希望号”火星探测器飞抵火星轨道。中国“天问一号”携13台科学仪器踏入环火轨道2月10日,“天问一号”火星探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环火轨道。据了解,天问一号共携带了13个高科技科学仪器,火星磁力仪,火星矿物学光谱仪,火星离子和中性粒子分析仪,火星高能粒子分析仪,火星轨道地下探测雷达,地形摄像机,火星探测器地下探测雷达,火星表面成分检测器,火星气象监测器,火星磁场检测器,光谱摄像机,还有两个先进摄像头。其中,轨道器配备了7个科学仪器,火星巡视车配备了6个科学仪器。火星表明成分探测仪结合了被动短波红外光谱探测和主动激光诱导击穿光谱探测技术,可以探测火星表面物质反射太阳光的辐射信息,同时其可主动对几米内的目标发射激光产生等离子体,测量原子发射光谱可准确获取物质元素的成分和含量。火星矿物光谱分析仪搭载在火星环绕器上。在环绕器对火星开展科学遥感探测期间,该仪器可在近火段800km以下轨道,通过推帚式成像、多元实时动态融合的总体技术,获取火星表面的地貌图像与相应位置的光谱信息,为探测火星表面元素与矿物成分等提供科学数据。小型化、高集成化是深空探测载荷发展的主要趋势。火星离子与中性粒子分析仪采用从传感器到电子学进行最大限度共用的设计思路,在一台仪器中实现对离子和能量中性原子进行能量、方向和成分的探测,大大降低了仪器对卫星平台的资源需求。仪器采取静电分析进行离子的方向和能量测量、采取飞行时间方法进行离子成分的测量。中性原子采用电离板电离成带电离子,后端的能量测量和成分测量与离子相同。鉴定件样机已经完成了初步的测试定标,结果表明其满足设计要求。 阿联酋“希望号”携3组设备抵达火星当地时间2月9日,阿联酋“希望号”火星探测器抵达火星,对火星大气开展科学研究。这是阿联酋首枚火星探测器,由阿联酋和美国合作研制。“希望”号探测器历经半年时间,飞行近5亿公里,阿联酋由此成为第五个到达火星的国家。“希望”号于2020年7月20日从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空。“希望”号主要任务是研究火星气候和大气的日常和季节变化。由于阿联酋政府明确要求该国项目团队不能直接从别国购买探测器,阿联酋的工程师深度参与了合作研发。“希望”号高约2.9米,其太阳能电池板完全展开时宽约8米,重1.5吨,携带3组研究火星大气层和监测气候变化的设备。“希望”号的主要任务是拍摄火星大气层图片,研究火星大气的日常和季节变化。与人类今年计划发射的另外两个火星探测器不同,“希望”号不会在火星着陆,而是在距火星表面2万至4万公里的轨道上环绕火星运行。“希望”号绕火星运行一周需要大约55小时,它将持续围绕火星运行至少两年。美国“毅力号”漫游者火星车将登录火星美国宇航局的“毅力号(Perseverance)”漫游者火星车目前计划于2021年2月18日着陆。该次着陆顺序大多为自动化。据了解,“毅力号”(Perseverance)火星探测器为NASA公布的新一代火星车,由美国的初一学生亚历山大马瑟命名,用于搜寻火星上过去生命存在的证据。2020年5月18日,NASA公布“毅力号”火星车多项测试视频集锦,由于火星车登陆后无法对其进行维修,团队需确保其能承受极端温度变化及持续辐射的环境。2020年7月30日,美国“毅力”号火星车从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。毅力号探测器将进行一次近7个月的火星旅行,并于2021年2月18日在火星杰泽罗陨坑(Jezero)内以壮观的“空中起重机”方式安全着陆。“毅力号”是一个2300磅(1043千克)的火星车,是世界最大的行星漫游车。其样品处理臂由一对组件组成:Bit Carousel和Adaptive Caching Assembly(自适应缓存装置),它们将用于收集、保护这些灰尘和岩石样本并将其返回给科学家。Bit Carousel 由9个钻头组成,火星车将使用它们钻入地面,拉动样本并将它们传递到火星车内部,以通过自适应缓存装置进行分析。该系统具有七个电机和总共3000个零件,并负责存储和评估岩石和灰尘样品。毅力号身上总共安装了五款成像工具,首先是桅杆头上的SuperCam(位于大的圆形开口中),其次是两个位于桅杆下方灰框中的Mastcam-Z导航摄像头。激光、光谱仪、SuperCam成像仪将用于检查火星的岩石和土壤,以寻找与这颗红色星球的前世有关的有机化合物。两台高分辨率的Mastcam-Z相机能够与多光谱立体成像仪器一起工作,以增强毅力号火星车的行驶和岩心采样能力。该探测器的10个科学设备中有一个叫做“MOXIE”,它能从火星稀薄、以二氧化碳为主的大气层中制造氧气,这些的设备一旦扩大规模,就可以帮助未来宇航员探索火星,这是美国宇航局将在21世纪30年代实现的重要太空目标。此外,一架被命名为“Ingenuity”的1.8公斤重的小型直升机将悬挂在毅力号腹部位置抵达火星,一旦毅力号找到合适位置,Ingenuity直升机将分离,并进行几次试飞,这将是首次旋翼飞行器在地外星球飞行。美国宇航局官员表示,如果Ingenuity直升机成功飞行,未来火星任务可能经常采用直升机作为探测器或者宇航员的“侦察兵”。旋翼飞行器可以进行大量科学勘测工作,探索难以到达的区域,例如:洞穴和悬崖。同时,Ingenuity直升机配备一个摄像系统,可以拍摄具有重要研究价值的火星表面结构 。美国洞察号执行任务失败,被迫“冬眠”然而,火星探测并非一帆风顺,与此同时,也传来了美国“洞察号”任务失败的消息。“洞察”号火星无人着陆探测器是美国宇航局向火星发射一颗火星地球物理探测器,它的机身设计继承先前的凤凰号探测器,着陆火星之后将在火星表面安装一个火震仪,并使用钻头在火星上钻出迄今最深的孔洞进行火星内部的热状态考察。根据项目首席科学家布鲁斯巴内特(Bruce Banerdt)的说法,这一探测器将是一个国际合作进行的科学项目,并且几乎是先前大获成功的凤凰号探测器的翻版。据了解,洞察号搭载完全不同的3种科学载荷,包括两台由欧洲提供的仪器,专门设计用于探查这颗红色星球的核心深处,从而了解与其形成过程相关的线索。它将探测这里是否存在任何地震现象,火星地表下的地热流值,火星内核的大小,并判断火星的内核究竟处于固态还是液态。巴内特说:“地震仪设备(即SEIS,全称为‘内部结构地震实验’)由法国提供,地热流值探测仪(HP3,即热流和物理属性探测仪)则由德国提供。按照计划,热流探测器需要将探头打入地下5米深的位置。然而,由于热探针始终无法获得挖掘所需的摩擦力,美国NASA官方宣布,用于探索火星的洞察号执行任务失败。与此同时,由于“洞察”号使用太阳能电池板从太阳获取能量,而火星的冬季也是火星距离太阳最远的时候,再加上洞察号火星探测车的太阳能电池板目前被灰尘覆盖,大大减小了它能获取到的太阳能,“洞察”号将被迫进入“冬眠”。火星探测道阻且长。
  • 新型石墨烯光学探测器实现监测光谱从可见光到红外辐射
    德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫(HZDR)研究中心的科学家通过在 SiC 上一个微小的片状石墨烯加上天线,开发出一种新的光学探测器。据称,这种新型探测器可以迅速的反射所有不同波长的入射光,并可在室温下工作。这是单个检测器首次实现监测光谱范围从可见光到红外辐射,并一直到太赫兹辐射。  HZDR 中心的科学家们已经开始使用新的石墨烯探测器用于激光系统的精确同步。据HZDR 物理与材料科学研究所的物理学家 Stephan Winnerl 称,相对于其他半导体,如硅或砷化镓,石墨烯可以承载具有超大范围光子能量的光,并将其转换成电信号,只需要一个宽带天线和恰当的衬底来。  石墨烯片和天线组件吸收光线,将光子的能量转移至石墨烯的电子中。这些“热电子”能够增加探测器的电阻,产生快速电信号,在短短 40 皮秒内便可完成入射光注入。  衬底的选择是提高捕光器的关键。过去使用的半导体衬底吸收了一些波长的光,但碳化硅可在光谱范围不主动吸收光。 此外,天线的作用就像一个漏斗,捕捉长波红外和太赫兹辐射。目前,科学家们已经能够将光谱范围增加为此前型号探测器的90倍,所能探测到的最短波长比最长的小 1000倍。而在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,红光波长仅是紫光的两倍。  该光学探测器已被 HZDR 中心采用,用于易北河中心的两个自由电子激光器的精确同步。这种精确同步对“泵浦探针”实验尤为重要,研究员使用其中一个激光器激发材料,再使用另一个具有不同波长的激光器进行测定。在这种实验中,激光脉冲必须精确同步。因此,科学家们使用石墨烯探测器如同使用秒表。精确同步的探测器可以显示出激光脉冲何时达到目标,大带宽有助于防止探测器变为潜在错误来源。该种探测器的另一个优点是,所有的测量可以在室温下进行,避免了其他探测器所需的昂贵和费时的氮气或氦气冷却过程。
  • 非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器
    高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBₙn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有抑制作用。近期,由中国科学院半导体研究所、昆明物理研究所、中国科学院大学和陆装驻重庆军代局驻昆明地区第一军代室组成的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器”为主题的文章。该文章第一作者为贾春阳,通讯作者为赵俊总工程师和张逸韵研究员。本工作制备了不同直径的nBn和pBn结构的中波InAsSb/AlAsSb红外接地-信号-接地(GSG)探测器。对制备的探测器进行了变温暗电流特性,结电容特性和室温射频响应特性的表征。材料生长、器件制备和测试通过固态源分子束外延装置在2英寸的n型Te-GaSb衬底上外延生长nBn和pBn器件。势垒型器件的生长过程如下所示:先在衬底上生长GaSb缓冲层来平整表面以及减少应力和位错,接着生长重掺杂(10¹⁸ cm⁻³)n型InAsSb接触层,然后生长2.5 μm厚的非故意掺杂(10¹⁵ cm⁻³)InAsSb体材料吸收层。之后生长了150 nm厚的AlAsSb/AlSb数字合金电子势垒层,通过插入超薄的AlSb层实现了吸收区和势垒层的价带偏移的显著减少,有助于空穴向接触电极的传输,同时有效阻止电子以减小暗电流。最后分别生长300 nm厚的重掺杂(10¹⁸ cm⁻³)n型InAsSb和p型GaSb接触层用于形成nBn和pBn器件结构。其中,Si和Be分别被用作n型和p型掺杂源。生长后,通过原子力显微镜(D3100,Veeco,USA)和高分辨X射线衍射仪(Bede D1,United Kingdom)对晶片进行表征以确保获得高质量的材料质量。通过激光划片将2英寸的外延片划裂为1×1 cm²的样片。样片经过标准工艺处理,包括台面定义、钝化和金属蒸镀工艺,制成直径从10 μm到100 μm的圆形台面单管探测器。台面定义工艺包括通过电感耦合等离子体(ICP)和柠檬酸基混合溶液进行的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺,以去除器件侧壁上的离子诱导损伤和表面态。器件的金属电极需要与射频探针进行耦合来测试器件的射频响应特性,因此包括三个电极分别为Ground(接地)、Signal(信号)和Ground,其中两个Ground电极相连,与下接触层形成欧姆接触,Signal电极与上接触层形成欧姆接触,如图1(c)和(f)所示。通过低温探针台和半导体参数分析仪(Keithley 4200,America)测试器件77 K-300 K范围的电学特性。器件的光学响应特性在之前的工作中介绍过,在300 K下光电探测器截止波长约为4.8 μm,与InAsSb吸收层的带隙一致。在300 K和反向偏置为450 mV时,饱和量子效率在55%-60%。通过探针台和频率响应范围10 MHz-67 GHz的矢量网络分析仪(Keysight PNA-XN5247B,America)对器件进行射频响应特性测试。结果与讨论材料质量表征图1(a)和(d)的X射线衍射谱结果显示,从左到右的谱线峰分别对应于InAsSb吸收层和GaSb缓冲层/衬底。其中,nBn和pBn外延片的InAsSb吸收区的峰值分别出现在60.69度和60.67度,GaSb衬底的峰值则出现在60.72度。因此,InAsSb吸收层与GaSb 衬底的晶格失配分别为-108 acsec和-180 acsec,符合预期,表明nBn和pBn器件的InAsSb吸收区和GaSb衬底几乎是晶格匹配的生长条件。因此,nBn和pBn外延片都具有良好的材料质量。原子力显微镜扫描的结果在图1的(b)和(e)中,显示出生长后的nBn和pBn外延片具有良好的表面形貌。在一个5×5 μm²的区域内,nBn和pBn外延片的均方根粗糙度分别为1.7 Å和2.1 Å。图1 (a)和(a)分别为nBn和pBn外延片的X射线衍射谱;(b)和(e)分别为nBn和pBn外延片的原子力显微扫描图;(c)和(f)分别为制备的圆形GSG探测器的光学照片和扫描电子照片器件的变温暗电流特性图2(a)显示了器件直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片的温度依赖暗电流密度-电压曲线,通过在连接到Keithley 4200半导体参数分析仪的低温探针台上进行测量。图2(b)显示了件直径90 μm的nBn和pBn探测器在77 K-300 K下的微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线,温度下降的梯度(STEP)为25 K。图2(c)显示了在400 mV反向偏压下,nBn和pBn探测器表现出的从77 K到300 K的R₀A与温度倒数(1000/T)之间的关系,温度变化的梯度(STEP)为25 K。图2 从77K到300K温度下直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片(a)暗电流密度-电压曲线;(b)微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线;(c)R₀A随温度倒数变化曲线器件暗电流的尺寸效应由于势垒型红外探测器对于体内暗电流可以起到较好的抑制作用,因此研究人员关注与台面周长和面积有关的表面泄露暗电流,进一步抑制表面漏电流可以进一步提高探测器的工作性能。图3(a)显示了从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温工作的暗电流密度和电压关系,尺寸变化的梯度(STEP)为10 μm。图3(b)显示从20 μm-100 μm的nBn和pBn探测器的微分电阻和台面面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线。图3(d)中pBn器件的相对平缓的拟合曲线说明了具有较高的侧壁电阻率,根据斜率的倒数计算出约为1.7×10⁴ Ωcm。图3 从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温下的(a)暗电流密度和电压变化曲线和(b)R₀A随反向偏压的变化曲线;(c)在400 mV反偏时,pBn和nBn器件R₀A随台面直径的变化;(d)(R₀A)⁻¹与周长对面积(P/A)变化曲线器件的结电容图4(a)显示了使用Keithley 4200 CV模块在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线,器件直径从20 μm到100 μm按照10 μm梯度(STEP)变化。对于势垒层完全耗尽的pBn探测器,预期器件电容将由AlAsSb/AlSb势垒层电容和InAsSb吸收区耗尽层电容的串联组合给出,其中包括势垒层和上接触层侧的InAsSb耗尽区。图4 (a)在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线;(b)反偏400 mV下结电容与台面直径的变化曲线。器件的射频响应特性通过Keysight PNA-X N5247B矢量网络分析仪、探针台和飞秒激光光源,在室温和0-3 V反向偏压下,对不同尺寸的nBn和pBn探测器在10 MHz至67 GHz之间进行了射频响应特性测试。根据图5推算出在3V反向偏压下的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的圆形nBn和pBn红外探测器的3 dB截止频率(f3dB)。势垒型探测器内部载流子输运过程类似光电导探测器,表面载流子寿命对响应速度会产生影响。图5 在300 K下施加-3V偏压的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的nBn和pBn探测器的归一化频率响应图图6 不同尺寸的nBn和pBn探测器(a)3 dB截止频率随反向偏压变化曲线;(b)在3 V反向偏压下的3 dB截止频率随台面直径变化曲线图6(a)展示了对不同尺寸的nBn和pBn探测器,在0-3 V反向偏压范围内的3 dB截止频率的结果。随着反向偏压的增大,不同尺寸的器件的3 dB带宽也随之增大。因此,在图6(a)中观察到在低反向偏压下nBn和pBn器件的响应较慢,nBn探测器的截止频率落在60 MHz-320 MHz之间而pBn探测器的截止频率落在70 MHz-750 MHz之间;随着施加偏压的增加,截止频率增加,nBn和pBn器件最高可以达到反向偏压3V下的2.02 GHz和2.62 GHz。pBn器件的响应速度相较于nBn器件提升了约29.7%。结论通过分子束外延法在锑化镓衬底上生长了两种势垒型结构nBn和pBn的InAsSb/AlAsSb/AlSb基中波红外光探测器,经过台面定义、工艺钝化工艺和金属蒸镀工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG探测器。XRD和AFM的结果表示两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。探测器的暗电流测试结果表明,在室温和反向偏压400 mV工作时,直径90 μm的pBn器件相较于nBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm²,说明了该器件在室温非制冷环境下表现出低噪声。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明,pBn器件的表面电阻率约为1.7×10⁴ Ωcm,对照的nBn器件的表面电阻率为3.1×10³ Ωcm,而pBn和nBn的R₀A体积项的贡献分别为16.60 Ωcm²和5.27 Ωcm²。探测器的电容测试结果表明,可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区,nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明,直径90 μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz,对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz,相比提升了约29.7%。初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光探测器,对室温中波高速红外探测器及光通讯模块提供技术路线参考。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023157
  • 我国科学家研制出耐极端环境日盲紫外光电探测器
    记者近日从中国科大了解到,该校微电子学院龙世兵教授课题组基于低成本非晶氧化镓材料,通过缺陷和掺杂工程实现了极端环境下依然表现超高灵敏度的日盲探测器。该方法为高性能、耐极端环境日盲紫外探测器的研制及应用提供了一种可行的参考。相关成果日前在线发表在《先进材料》杂志上。 氧化镓作为新兴的超宽禁带半导体材料,具有热稳定性好、禁带宽度大、紫外吸收系数大、材料易加工等优点,是日盲紫外探测较为理想的候选材料。然而,基于非晶氧化镓材料开发高环境耐受性的高性能日盲紫外探测器还需解决其材料稳定性差、缺陷密度高、漏电流大、持续光电导效应明显等问题。 课题组通过一系列研究,成功设计出高性能且耐极端环境的氧化镓日盲紫外光电探测器。与常规非晶富镓氧化镓器件相比,工程化处理的器件暗电流降低107倍、探测率提升102倍、响应速度提升。同时,得益于子带隙吸收的抑制,探测抑制比提升了105倍,显示出器件优异的光谱选择性。在高温、高压、高辐射等极端条件下,器件依然保持较高的探测性能,实现了高温下的清晰日盲成像验证。
  • 华南理工研制新型有机半导体红外光电探测器,性能超越传统近红外探测器
    随着近红外(NIR)和短波红外(SWIR)光谱在人工智能驱动技术(如机器人、自动驾驶汽车、增强现实/虚拟现实以及3D人脸识别)中的广泛应用,市场对高计数、低成本焦平面阵列的需求日益增长。传统短波红外光电二极管主要基于InGaAs或锗(Ge)晶体,其制造工艺复杂、器件暗电流大。有机半导体是一种可行的替代品,其制造工艺更简单且光学特性可调谐。据麦姆斯咨询报道,近日,华南理工大学的研究团队研制出基于有机半导体的新型红外光电探测器。这项技术有望彻底改变成像技术,该有机光电二极管在近紫外到短波红外的宽波段内均优于传统无机探测器。这项研究成果以“Infrared Photodetectors and Image Arrays Made with Organic Semiconductors”为题发表在Chinese Journal of Polymer Science期刊上。研究团队采用窄带隙聚合物半导体制造薄膜光电二极管,该器件探测范围涵盖红外波段。这种新技术的成本仅为传统无机光电探测器的一小部分,但其性能可与传统无机光电探测器(如InGaAs光电探测器)相媲美。研究人员将更大的杂原子、不规则的骨架与侧链上更长的分支位置结合起来,创造出光谱响应范围涵盖近紫外到短波红外波段的聚合物半导体(PPCPD),并制造出基于PPCPD的光电探测器,相关性能结果如图1所示。图1 基于PPCPD的光电探测器性能在特定探测率方面,该器件与基于InGaAs的探测器相比具有竞争力,在1.15 μm波长上的探测率可达5.55 × 10¹² Jones。该有机光电探测器的显著特征是,当其集成到高像素密度图像传感器阵列时,无需在传感层中进行像素级图案化。这种集成制造工艺显著简化了制备流程,大幅降低了成本。图2 短波红外成像系统及成像示例华南理工大学教授、发光材料与器件国家重点实验室副主任黄飞教授表示:“我们开发的有机光电探测器标志着高性价比、高性能的红外成像技术的发展向前迈出了关键的一步。与传统无机光电二极管相比,有机器件具有适应性和可扩展性,其潜在应用范围还包括工业机器人和医疗诊断领域。”该新型有机光电探测器有望对各行各业产生重大影响。它们为监控和安全领域的成像系统提供了更为经济的选择。未来,基于有机技术的医疗成像设备有望更加普及,价格也会更加合理,从而在医疗环境中实现更全面的应用。该器件的适应性和可扩展性还为尖端机器人和人工智能等领域的应用铺平道路。这项研究得到了国家自然科学基金(编号:U21A6002和51933003)和广东省基础与应用基础研究重大项目(编号:2019B030302007)的资助。论文链接:https://doi.org/10.1007/s10118-023-2973-8
  • 如何查明采矿作业中的压缩气体泄漏?FLIR声像仪“听声辨位”更准确
    众所周知,采矿业是负责开采各种金属和矿石,其需要高效可靠的机械设备以确保简化流程、提高安全性。空气压缩机是采矿作业中的关键组成部分,能够通风、为各种钻探方法提供动力并驱动地下和露天矿场中的多种工具。然而,压缩气体系统时常面临各种挑战,例如泄漏导致能源成本增加、设备效率降低等,进而影响整体生产效率和安全性。那么,空气压缩机的泄漏问题该如何避免?设备状态监测:FLIR声波成像仪为应对空压机气体泄漏问题并优化采矿作业流程,采矿公司可利用先进技术开展状态监测,而专为识别压缩气体泄漏设计的FLIR Si124-LD系列声波成像仪就非常适合!声波成像仪的工作原理是生成精确的声学“热点”并实时叠加在数码相机拍摄的图像上,助您准确定位声源。FLIR Si124-LD内置124枚麦克风,即使处于存在嘈杂机械的环境中也能远距离探测并精确定位微小气体泄漏,因此非常适合采矿作业的恶劣环境。使用FLIR Si124-LD发现压缩气体泄漏搭配专业软件,简便报告流程FLIR Si124-LD还配有基于网页的报告软件FLIR Acoustic Camera Viewer。这款智能工具可自动将拍摄的图像保存到云端并为用户提供有价值的见解,例如压缩气体泄漏的波形和预估能源成本、严重程度评估和推荐的纠正措施等。在此基础上,8GB的存储空间和简便的无线数据传输功能简化了共享图像和数据的流程,让用户大大节省了后期报告的时间。附带Si系列插件的FLIR Thermal Studio套件这款功能强大的超声波气体泄漏探测器还兼容FLIR Thermal Studio套件桌面软件,而该软件能够在单份报告中整合红外和声学成像功能,带来额外优势。这种双功能共同展示能够提高用户的维护决策能力,同时还让用户无需学习使用多个软件平台,一个软件就能搞定整体报告流程!助力采矿场简化检测流程,节约能源成本通过部署FLIR Si124-LD声波成像仪,矿场可以比点扫描法快10倍的速度定位压缩气体系统中的加压泄漏,从而提高生产效率。FLIR Si124-LD系列声波成像仪有助于确保能源供应稳定不间断,而这对采矿业的开采和生产至关重要。FLIR Si124-LD还有助于节省采矿作业资金。如需估算通过投资我们的技术,普通企业可以节省多少钱,用户可通过计算修复气体泄漏节省的成本与声波成像仪自身的成本对比,点击下方图片获取Si124-LD投资回报率计算器。FLIR Si124-LD只需简单培训,对于纳入采矿设施预防性维护计划非常方便。该声波成像仪对于确保采矿业能源供应稳定不间断,节约生产成本和保障设备安全至关重要!采矿作业压缩气体配气站中的阀门FLIR Si124-LD目前有两个版本想要详细了解的小伙伴戳这里:两大版本对比详情用于压缩空气泄漏检测的声波成像仪是采矿业提高效率和降低成本的好助手
  • 基于HfS₂/MoS₂范德华垂直异质结的高性能红外探测器
    由范德华(vdW)异质结内产生的层间激子(interlayer excitons)驱动的红外(IR)探测器,能够克服二维材料光电探测器的诸多问题。过渡金属二硫族化合物(TMDC)的范德华异质结为层间激子的产生提供了先进平台,可用于探测单个TMDC的超截止波长。近日,韩国化学技术研究院(Korea Research Institute of Chemical Technology)、韩国忠南国立大学(Chungnam National University)与韩国国立蔚山科学技术院(Ulsan National Institute of Science and Technology)组成的科研团队在Advanced Functional Materials期刊上发表了以“High-Performance Infrared Photodetectors Driven by Interlayer Exciton in a Van Der Waals Epitaxy Grown HfS2/MoS2 Vertical Heterojunction”为主题的论文。该论文的共同第一作者为Minkyun Son、Hanbyeol Jang和Dong-Bum Seo,通讯作者为Ki-Seok An。这项研究首次提出了一种由层间激子驱动的高性能红外光电探测器,该红外探测器由化学气相沉积(CVD)生长的范德华异质结所制备。这项研究标志着光电器件领域进步的一个重要里程碑。研究人员选择HfS₂与MoS₂的组合来构成范德华异质结平台,从而制备成层间激子驱动的红外探测器。这是由HfS₂的选择性生长以及HfS₂与MoS₂的适当能带偏移(band offset)所激发的。在两步CVD工艺中,HfS₂仅在MoS₂上选择性生长,从而构建了具有较大界面面积的垂直异质结,并为层间激子的产生提供有利的条件。图1a展示了采用两步CVD工艺制备HfS₂/MoS₂范德华垂直异质结的过程。图1 HfS₂/MoS₂范德华垂直异质结的制备及成果研究人员利用拉曼光谱和光致发光(PL)技术,探究了原始MoS₂和HfS₂/MoS₂的结构特征和光学性质,结果如图2a至图2c所示。为了进一步阐明异质结构的化学组成,研究人员利用X射线光电子能谱技术(XPS)对HfS₂/MoS₂进行了化学鉴定,测量结果如图2d至图2f所示。图2 原始MoS₂和HfS₂/MoS₂的光谱探测结果以及HfS₂/MoS₂的XPS测量结果随后,为了直接证实HfS₂与MoS₂之间存在垂直异质结,研究人员针对其获取了高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像以及相应的快速傅里叶变换(FFT)分析,结果如图3所示。图3 HfS₂/MoS₂垂直异质结HRTEM图像和FFT分析接着,研究人员对基于HfS₂/MoS₂的光电探测器的原理及性能做了详细研究。图4a为基于HfS₂/MoS₂的光电探测器示意图,光电性能测试结果如图4b至4d所示。研究人员同时制备了MoS₂光电探测器,并与基于HfS₂/MoS₂的光电探测器的光电性能进行了比较,结果如图4e至图4h所示。图4 基于HfS₂/MoS₂的光电探测器的性能及其与MoS₂光电探测器的比较最后,研究人员探索了不同红外波长(850 nm、980 nm和1550 nm)下基于HfS₂/MoS₂的光电探测器的光响应情况,结果如图5a至图5d所示。图5e展示了在漏极电压(VDS)=−5 V和5 V时,HfS₂/MoS₂能带对齐(band alignment)中层间激子的光致电子提取过程。图5 基于HfS₂/MoS₂的光电探测器的光响应及其层间激子的驱动原理综上所述,这项研究成功制备了基于CVD生长的HfS₂/MoS₂异质结高性能光电探测器。在两步CVD工艺中,HfS₂仅在MoS₂上生长,从而建立了具有较大界面面积的垂直异质结。这种有利结构能够有效促进层间激子的产生。该基于HfS₂/MoS₂的光电探测器表现出卓越的性能,在470 nm波长处,探测率(D*)=5 × 10¹⁴ Jones,比MoS₂光电探测器提高了36倍。值得注意的是,在1550 nm波长处(该波段已超出HfS₂和MoS₂各自的探测范围),基于HfS₂/MoS₂的光电探测器的性能表现为:光响应度(R)=600 A/W,D*=7 × 10¹³ Jones,快速上升和衰减时间分别为60 µs和71 µs。这项研究首次报道了利用CVD工艺生长的TMDC来制备层间激子驱动的红外探测器,这种方法为大规模开发高性能二维材料红外探测器开辟了道路。这项研究获得了韩国国家研究基金会(NRF,2021M3H4A3A01055854和2021M3H4A3A02099208)的资助和支持。
  • 江门中微子实验中心探测器不锈钢主结构安装完成
    6月24日,江门中微子实验(JUNO)地下700米的实验大厅内,中心探测器不锈钢主结构最后一个拼装单元吊装合拢,标志着中心探测器不锈钢主结构安装工作顺利完成。 江门中微子实验核心探测设备——中心探测器位于地下实验大厅内44米深的水池中央,其不锈钢主结构设计采用直径约41米的球形网壳结构形式,也称作不锈钢网壳,作为探测器的主支撑结构,它将承载35.4米直径的有机玻璃球、两万吨液体闪烁体、两万只20英寸光电倍增管、两万五千只3英寸光电倍增管、前端电子学、电缆、防磁线圈、隔光板等诸多关键部件。 不锈钢主结构由预制的焊接H型钢通过12万套高强螺栓拼接而成,结构制造精度要求非常高,连接孔与环槽铆钉的安装间隙不超过1毫米,球形网壳网格拼装精度小于3毫米,是目前国内最大的单体不锈钢主结构。自2013年立项以来,高能所与设计、生产企业协同攻关,攻克诸多工艺技术难题,解决了大型不锈钢复杂结构焊接变形问题,通过特殊工装和工法完成了所有构件在工厂的高精度预拼装;研发了不锈钢表面粗化技术,该技术将不锈钢表面抗滑移系数从普通的0.2提高到0.5以上;同时针对JUNO项目的特殊需求研制了高强不锈钢短尾环槽铆钉。 不锈钢主结构项目负责人、现场安装经理何伟表示:不锈钢主结构设计与预研过程中获得了多项技术发明专利授权,同时带动提升了相关制造企业的创新发展和综合实力;其中不锈钢短尾环槽铆钉技术经中国机械通用零部件工业协会鉴定,首次用于不锈钢钢结构领域,相关标准据此发布,填补了国内空白。在不锈钢网壳现场安装过程中,为了保证安装质量、提高安装速度,同时满足实验高洁净度的要求,工程技术人员不断摸索优化拼装单元和安装工法,并且改进了铆钉枪的使用,有效减少了铆接不良率和返修数量,保证了质量和工期。 江门中微子实验项目采用单主线多副线并行的高效建设方案。在中心探测器不锈钢网壳安装过程中,同步进行了反符合探测器主支撑结构和有机玻璃升降平台的现场安装。其中,反符合探测器主支撑结构分布于直径43.5米的大型圆柱形池壁内侧,为悬挂不锈钢钢结构位于防水HDPE膜外,具有大长细比自重预应力的特点。该结构准确紧贴池壁,充分提高探测体积,同时43米通长无侧支撑,从根本上解决混凝土穿透处高压地下水渗漏难题。该结构作为池壁承载的主结构,承载探测器的各种电缆、光纤、液闪和纯水管路、tyvek反射纸以及水切伦科夫探测器刻度光源等。 不锈钢主结构的合拢也意味着有机玻璃球现场安装的开始,中心探测器结构中的有机玻璃球直径35.4米,壁厚120毫米,重600多吨,是世界上最大的单体有机玻璃结构,生产和建造在国内外都无先例,如何突破传统工艺,在短期内顺利完成这一球体建造是项目组面临的又一巨大挑战。 江门中微子实验位于广东省江门市开平市,是由中科院和广东省共同建设的大科学装置,同时也是一个大型的国际合作项目。2015年开始建设,计划2023年建成运行,以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标,并进行其他多项科学前沿研究。江门中微子实验的实施将使我国在中微子研究领域的领先地位得到进一步巩固,并成为国际中微子研究的中心之一。
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