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红外线波长检测

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红外线波长检测相关的资讯

  • 红外线检测酒驾一查一个准
    关某在民警指导下进行“红外测”。 红外线测试仪 8月3日晚,红外线酒精检测仪显示测试人的血液酒精含量为85mg/100ml,达到醉酒驾驶的标准。据此,司机关某也成为了深圳市乃至全国首例通过红外线酒精检测技术(以下简称“红外测”)确定醉酒驾驶违法行为的当事人。  记者8月3日晚从交警部门获悉,该部“红外线呼出气体酒精含量检测仪”系8月1日新《条例》实施后第一次使用。  据介绍,深圳市交警以往查处酒驾、醉驾,主要依靠电化学原理的呼气式酒精检测仪进行现场呼气测试(简称“吹测”),以及抽血后依靠光谱分析进行血液酒精含量检测(简称“血检”)两种方式。其中,“吹测”方便快捷,但按照执法程序规定,如当事人对吹测结果有异议的需要进行“血检”,而该检测需要抽血,容易引起当事人心理上的对抗,耗时相对较长。  为提高执法效率,新《条例》第50条特别规定了使用红外线酒精检测(简称“红外测”)的方式。即采用国家计量认证的红外线酒精测试仪再次进行检测,并以该次检测结果作为确定违法行为性质的依据。据悉,这一方式在国外早已得到成功运用,其准确程度和检验体内酒精的结果几乎没有误差,方便、快捷、准确。由此,《条例》规定,驾驶人酒后驾车被查处时对吹测结果有异议的,可申请进行红外线复查。
  • 高端近红外线水分检测仪 深芬仪器研制成功
    高端近红外线水分检测仪深芬仪器研制成功,CSY-JH近红外水分检测仪是深圳市芬析仪器制造有限公司研制的高端近红外水分检测仪,采用非接触式红外慢反射方式对样品水份进行测定,CSY-JH近红外水分检测仪采用无损检测,不破坏样品理化指标3-5S内对样品进行快速检测水分含量。CSY-JH近红外水分检测仪可广泛应用于一切需要快速测定水分的行业,如医药、粮食、饲料、种子、菜籽、脱水蔬菜、烟草、化工、茶叶、食品、肉类以及纺织,农林、造纸、橡胶、塑胶、纺织等行业中的实验室与生产过程中对水分测定的要求;同时满足固体、颗粒、粉末、胶状体及液体含水率的测定。近红外水分检测仪仪器优点:1、采用非接触式红外慢反射方式对样品水份无损检测。2、测量速度快速3-5S内对样品进行快速检测水分含量。3、自定义多种测量模式,可以预设1-10不同测量模式4、具有温度自动补偿基本不受外界温度变化的影响长期稳定性好5、测量精度精确,近红外水分检测仪采用光栅式红外技术,其稳定性比六光束、八光速大大提高,满足生产工艺要求。近红外水分检测仪技术参数:测量范围:0.01-100%测量精度:0.01%测量时间:3-5S探头:光栅式红外技术
  • 在校大学生发明“红外线”能见度探测仪
    越来越多的雾霾天,真让南京的天空越来越暗,城市视野也越来越模糊。  雾霾对出行及公众的身体健康都是极大的损害,雾霾来临时,我们如何监测?雾霾来临前,能不能提前预警?  南京信息工程大学大气物理学院的本科生王成芳近期研发出了雾霾天气的智能探测仪,它不仅能准确&ldquo 读&rdquo 出雾霾天南京人的&ldquo 视力&rdquo 情况,而且还能够分辨出一场雾霾天来临时,能见度的极速下降,究竟有多少是雾粒子在起作用,有多少是霾粒子在起作用。这为大范围实时监测雾霾天气提供了可行性。  雾霾监测预报有难度  在气象预报领域,雾霾提前预报一直是个难点,气象专家介绍说,雾霾在气象学上区别很大,虽然它们都会造成低能见度的状态,但是实际上除了湿度条件以外,雾霾的构成是非常复杂的,比如,由于气溶胶污染物浓度较高会造成霾,而它的成分是非常复杂的,在我们头顶的天空中,气溶胶的主要化学成分包括有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑炭、重金属,还有一些其他元素。同时,数值预报需要考虑的条件和因素也很多,包括能见度等的监测、预报难度比较大。  南京信息工程大学的专家告诉记者,其实能见度监测仪的研究也是近些年才开始应用的,以前在中国雾霾的能见度监测,其实靠的都不是仪器,靠的都是气象预报员的双眼和经验,他们一般来说都把气象台远处的一些标志性的建筑或山体作为标的物,靠雾霾天气中能看到远处的什么景象来大致&ldquo 估摸&rdquo 出能见度的情况,因此还是存在一些人工误差的,而且也没有办法大范围、全覆盖地探测一个区域的能见度。  两只红外眼睛测出能见度  经过几年的研制,王成芳自主研发能见度探测仪成功。记者看到,能见度探仪器有一只相对而视的&ldquo 眼睛&rdquo ,王成芳告诉记者,这两只眼睛都安装有&ldquo 红外线&rdquo 装置,它们共同捕捉两个红外线&ldquo 眼睛&rdquo 之间的团空气,然后利用红外装置&ldquo 透视&rdquo 其中的污染物粒子的粒径大小,成分,而对于空气中的污染物粒子的消光系数进行精确测量,从而能够精确推算出我们肉眼能够看到的精确的能见度。  王成芳说,这个能见度探测仪的一个好处是,不仅能够取代人眼直接探测灰暗的天空究竟能看多远,更重要的是,它能够分清南京模模糊糊的天空究竟是由什么样的颗粒物在起决定性作用。  记者了解到,目前研发出来的能见度实时监控装备,在终端可以实时显示能见度信息与能见度-时间曲线,这将为气象专家提供清晰具体的预报信息。
  • 便携红外线二氧化碳分析仪
    便携红外线二氧化碳分析仪简介 CEA-800型 促销价:5800元一:用途和使用范围 本仪器主要用于环保,卫生防疫系统监测公共场空气中的CO2浓度,也可用于环保,人防。快速准确地对宾馆,商场,医院,影剧院等公共场所中的CO2浓度进行测定. 本仪器为国内先进的交直流供电便携式红外线CO2分析器,直流用镍镉电池供电,机内设有充电线路。仪器光学部分结构先进,电路部分全部采用进口大规模集成电路。体积小,可靠性高,预热时间短,可使用户工作效率大大提高。 二:主要特点: (1) 线性化输出,数字显示直读浓度。 (2) 内置泵、主动式采样,连续测量。 (3) 交直流两用、操作简便。 (4) 符合国家 GB/T18204.24-2000标准 (5) 铝合金仪器箱,美观坚固。 (6) 内藏式过滤器并可在外部更换。 三:工作原理 本仪器是根据比尔定律和气体对红外线的选择性吸收原理设计而成。采用气体滤波相关(G,F,C)技术和红外探测器。 四:主要技术数据 1:测量范围:0-5000PPmCO2 2:重复性:≤1%F.S 3:预热时间:2分钟 4:响应时间:≤10秒 5:环境温度:0℃-35℃ 6:环境湿度:85%R.H 7:重 量:2 公斤 8:外形尺寸:85 ×165×210mm3 9::耗电:≤500mA 10:供电:220VAC+10%;9VDC+10% 五:联系方式: 江苏金坛市亿通电子有限公司 邮编:213200 地址:金坛市华城开发区华兴路180号 电话:0519-82616366 82616576 传真:0519-82613699 Http://www.eltong.com E-mail:crh3090@pub.cz.jsinfo.net
  • 技术前景好 四类近红外线光谱用途分析
    p  尽管近红外线光谱仪(near-infrared spectrometer)的存在已有六十年之久,却鲜少有人知道它对于测量不同物质能量反射的重要性。德州仪器(TI)的AvatarNIR光谱仪,便能帮助各种产业找出物质的分子“指纹”— 范围包括农业、法医鉴识、制药、石油、医疗照护等。/pp  过去六十年来,近红外线光谱仪技术已有极大的进展。早期这类装置既笨重且只限于实验室使用,但现在的红外线光谱仪已能利用微处理器控制、精确的A/D采样及电脑化光谱计算技术,并透过统计分析,在不同地点快速的取得结果。/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20151202173932.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/46ad611c-cb8d-45aa-a4a6-bc3ff7e82b29.jpg"//pp style="text-align: center "图1 : 近红外线光谱仪技术应用范围广泛/pp  目前近红外线光谱仪可依使用场合区分为四大用途:/pp  strong—实验室—/strong/pp  仪器通常体积较大、精确度高且属于一般用途。用来处理光谱资料的电脑可能位于实验室内部,有些则是位在远端并透过乙太网路或USB连网。它们能处理大量的资料,几秒内就能和分散式参考标的进行比对。/pp  strong—野外—/strong/pp  可携式近红外线光谱仪的外型类似小型实验室仪器,可随意移动,通常只需交流电110伏特,或12伏特加上变流器即可供电。可携式近红外线光谱仪的尺寸通常只比便当盒大一点,可放置在货卡尾门上,适用于农田或矿场等产业型场景。/pp  strong—工厂—/strong/pp  这类专用设备可监测工厂环境,通常有特定的用途。在工厂的建置中,一条生产线上可能包含多种的光谱仪,透过乙太网路或以无线连网连结主要的控制设施。/pp  strong—掌上型—/strong/pp  机动且使用便利的手持式光谱仪,是目前业内一大焦点。现有产品只要装上电池即可运转,尺寸与大型手摇钻相近。优点是携带方便,且内建电源供应装置可遥控使用。/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20151202173921.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/5374cfb0-6606-4bb9-bd08-d29cdd1dbc67.jpg"//pp style="text-align: center "图2 : 透过行动装置来检测食物比较便利/pp  相关领域持续出现进展,体积更小、成本效率高的装置也应运而生,未来这项技术终将进入消费性市场。试想智慧手机若能内建近红外线光谱仪,就可以评估食物是否完全成熟、侦测食物的过敏原、确认高价橄榄油的纯度、协助医疗侦测或检查汽车机油。在台湾等地的市场里,消费者的健康意识抬头,越来越关心像是牛奶、食用油等食材是否带有不良化学添加物,因此搭载近红外线光谱仪技术的装置,将有机会发挥极大的用处。(作者Joe Siddal任职于德州仪器)/p
  • 日本开发出红外线夜视彩色成像新技术
    图上为使用新技术拍摄的红外线夜视图像,下为普通红外线成像图。 日本产业技术综合研究所提供。(来源:日本共同社)  据日本共同社报道,日本产业技术综合研究所的主任研究员永宗靖2月8日宣布,开发出了红外线夜视彩色成像的新技术。此前的红外线夜视技术以黑白和单色为主,新技术有望提高监视摄像头的性能。  红外线夜视通过被拍摄物体物体反射出的红外线显示图像,通常只能显示白色和绿色。  永宗等研究人员发现,除了被拍摄物体的距离和形状外,物体自身的颜色也会对反射的红外线强度产生影响。通过图像处理,研究人员成功捕捉了被拍摄物体的颜色差异,基本再现了原色。目前只能识别距离约30厘米的物体的颜色。  永宗说:“如果能够判定在黑暗中拍摄的作案者的衣服等颜色,就可以提高破案率。”
  • 德国发明可装入手机的近红外线质谱仪
    据台湾&ldquo 中广新闻网&rdquo 31日报道,德国的科学家设计出一种可以装置在手机内的近红外线质谱仪,它可以分辨水果是否已经过熟。  据报道,这种质谱仪可以测知气体或是液体中的成份 过熟或是核心已经腐坏的水果,散发的气体会在质谱仪下现形。  报道称,德国科学家发明这种可以装入手机的质谱仪,搭配应运软件,只要把手机靠近要检测的水果,手机就会显示出读数。  除了辨识水果是不是过熟之外,这个装置还可以运用到别的方面,包括检测血糖或是侦测爆裂物等。但目前并不清楚这款质谱仪软件何时能够上市。  仪器信息网注:文中提到的近红外线质谱仪疑为近红外光谱仪。  相关新闻:国内首台基于手机的近红外光谱系统研制成功
  • 阿泰可发布阿泰可红外线整车试验舱UC230新品
    阿泰可UC230红外线整车试验舱本红外线整车试验舱用于电机功率≤150kW电动车的性能试验,提供温度-20℃~+60℃的环境模拟条件,满足下述试验标准的相关要求。 UC230红外线整车试验舱主要技术指标1. 温度控制范围:-20℃~+60℃, 2. 湿度范围:相对湿度: 30~95% ,低温试验时舱内无凝露现象其中无光照时,湿度范围为30~95%;有光照时,湿度范围为30~80%3. 条件控制:l 降温时间:25℃→-20℃≤85min(空载)60℃→25℃≤40min(空载)l 升温时间:- 20℃→25℃≤50min(空载)25℃→60℃≤50min(空载)l 温度波动度:≤±0.5℃(空载),l 温度均匀性:≤±1.5℃(空载),温度偏差≤±2.0℃(带负载,车前迎风口,车顶、左、右) 4. 光照系统:l 红外光辐射灯,工作环境温度-20℃~60℃最大1200±25 W/m2,均匀度±10%;调节范围: 30%~100%。(无光照时时,湿度控制30%~95%;有光照湿度控制30%-80%);l 使用两端接线式中波红外模拟灯,使用寿命≥5000h,且在此期间其辐射强度不发生变化;l 日照强度可通过对车辆表面的温度控制自动和手动调节;l 投射区域(长×宽)5000mm×2500mm;垂直移动距离:辐射灯下表面距离仓底最小2200mm,最大3000mm。 创新点:4.光照系统:?红外光辐射灯,工作环境温度-20℃~60℃最大1200± 25 W/m2,均匀度± 10%;调节范围: 30%~100%。(无光照时时,湿度控制30%~95%;有光照湿度控制30%-80%);?使用两端接线式中波红外模拟灯,使用寿命≥ 5000h,且在此期间其辐射强度不发生变化;?日照强度可通过对车辆表面的温度控制自动和手动调节;?投射区域(长× 宽)5000mm× 2500mm;垂直移动距离:辐射灯下表面距离仓底最小2200mm,最大3000mm。
  • 美国开发“平面阵列红外线光谱仪”
    研究发现,高精度声谱仪能够早期检测疾病、化学武器和环境污染物。  美国PAIR技术公司开发一种新型传感器“平面阵列红外线光谱仪”,它可以在较低浓度下在液体和气体中识别生物和化学因子,检测时间低于1秒。新的光谱谱仪没有移动部件,依靠焦平面阵列(FPA)探测器。  “这是现有的技术的一个良好的替代技术,”该技术的创始人之一大通布鲁斯博士说,“该仪器没有移动部件,轻巧耐用,体积小,便于携带,可以随身携带它到牙医办公室。“  目前的检测技术是基于傅立叶变换红外(FT - IR光谱)光谱法,需要数十分钟的化学分子指纹识别。一傅立叶变换红外光谱法(FTIR)是一种重要的分析测试手段。近年来,仪器联用等新技术的不断发展,使FTIR的应用范围日益广泛,成为鉴别未知污染物和环境监测的重要工具。
  • 川投信产:免费提供8000支红外线测温仪元器件
    p style="text-indent: 2em "日前,川投信产旗下宏科电子接到了某电子研究所打来的紧急求助电话,需要提供一批电容器,主要用于抗疫一线重要保障物资生产。经过为期5天的紧张生产,第一批8000多只元器件已经打包完成,免费投入抗疫一线。br//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/17874daa-4bac-406a-a00a-1709c6f09254.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="450" height="253" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: left text-indent: 2em "川投信产宏科电子工人正在加班加点生产元器件。/pp  据了解,此次宏科电子交付的元器件是为应对此次新冠肺炎新研发出来的红外线测温仪的核心元件,该红外线测温仪主要用于医院、地铁站、机场等人群密集的地方。有了这个元器件,测温仪就能实时抓取检测范围内的高温人群,并形成数据记录下来。/pp  “这个产品本身具有体积小、容量大、可靠性高的特点,按我们正常的生产程序,大概需要一个多月。”成都宏科电子科技有限公司总经理张明介绍,“我们采用公司已有的,为宇航配套的高端电容器半成品进行加工,在川投集团、川投信产的领导下,我们组成党员先锋队,三班倒,最后用了五天时间生产出了满足用户需求的产品。”/pp  第一批8000多只货品已经完成生产,张明说,“后续还将提供多批次不同品种的价值几十万元的产品,我们是免费送给客户,最快时间用在防疫一线。”/pp  在产品生产现场,可以看到坚守岗位的员工手臂上都戴有一条写着“党员先锋队字样”的袖章。据了解,该企业148个党员主动报名,赶制这份货品。公司工程技术员徐琴就是其中一位,她说,“这个时候共产党员就要冲上去,尽管我们生产的只是一颗小小的电容器,但是我们想用我们的实际行动来告诉武汉人民,武汉加油,我们在一起!”/ppbr//p
  • 一种分子装置可将红外线变成可见光
    一个国际研究团队开发出一种检测红外光的新方法,通过将红外光的频率变为可见光的频率,可将常见的高灵敏度可见光探测器的“视野”扩展到远红外线。这一突破性研究发表在最近的《科学》杂志上。  人类眼睛可看到400—750太赫兹之间的频率,这些频率定义了可见光谱。手机摄像头中的光传感器可检测低至300太赫兹的频率,而通过光纤连接互联网的检测器可检测到大约200太赫兹的频率。  在较低频率下,光传输的能量不足以触发人类眼睛和许多其他传感器中的光感受器,而100太赫兹以下的频率(中红外和远红外光谱)有着丰富的可用信息。例如,表面温度为20℃的物体会发出高达10太赫兹的红外光,这可以通过热成像“看到”。此外,化学和生物物质在中红外区域具有不同的吸收带,这意味着可通过红外光谱远程无损地识别它们。  但变频并不是一件容易的事。由于能量守恒定律,光的频率无法通过反射或透射等方法轻易改变。  在新研究中,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)、中国武汉理工大学、西班牙瓦伦西亚理工大学和荷兰原子和分子物理学研究所的科学家们通过使用介质(微小振动分子)向红外光添加能量来解决这个问题。红外光被引导到分子,在那里被转换成振动能量。同时,更高频率的激光束撞击相同的分子以提供额外的能量,并将振动转化为可见光。为了促进转换过程,分子夹在金属纳米结构之间,通过将红外光和激光能量集中在分子上,充当光学天线。  领导这项研究的EPFL基础科学学院克里斯多夫加兰德教授说:“新设备具有许多吸引人的功能。首先,转换过程是连贯的,这意味着原始红外光中存在的所有信息都忠实地映射到新产生的可见光上。它允许使用标准探测器(如手机摄像头中的探测器)进行高分辨率红外光谱分析。其次,每个设备的长度和宽度约为几微米,这意味着它可以合并到大型像素阵列中。最后,该方法具有高度通用性,只需选择具有不同振动模式的分子,即可适应不同的频率。”
  • 额头、手腕、耳道...哪种测量更准确? 了解红外线体温计的“一二三”
    p style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "2月18日电 近期,由于新型冠状病毒肺炎肆虐,筛查体温已经成为各有关单位、学校、家庭等做好防控工作的必要手段。常规的水银体温计测量更加稳定,但由于检测时间过长(3~5min),必然是不能满足日常快速筛查的要求的。因此,在人流量较多场所采用非接触式的温度计,既安全,又方便快捷。/spanbr//pp style="text-indent: 2em "但是,由于很多使用者并没有正确掌握使用方法,导致筛查体温成为一种形式,没有真正发挥防控疫情的作用。今天,人民网邀请到首都医科大学附属北京天坛医院药学部和中国科学技术大学附属第一医院药学部的三位专家,带您更加深入的了解红外线体温计的各项特点。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/4062eb18-2bbe-4f6e-ad03-4bd6e2717fda.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="text-indent: 2em "红外线体温计的工作原理是什么?/span/strong/pp style="text-indent: 2em "先介绍一个物理常识:自然界中的绝大多数物质(高于绝对零度-273.15℃),都在向外界不断的发出红外能量。通过对这种能量的测量就可以实现读取物质表面的温度。这就是红外线体温计的工作原理。/pp style="text-indent: 2em "目前的工业技术水平,早已能够实现高精度的测温。由于多数情况下,物质无法向外界辐射其全部的红外能量,因此仪器会根据物体的红外辐射率(95%)进行读数修正。同时,不同测量部位的红外体温计,还会根据部位的差异,进行相应的修正。让我们最终看到的度数,能够大致表现出我们人体的真正体温。/pp style="text-indent: 2em "当然,再精准的测量元件,也会受到多种因素的影响。比如外界温度、污染、尘土、烟雾、其他物体的红外辐射、测量距离等等。span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong因此,红外体温计在测量时,会出现明显的数值波动。有时,会需要我们“一测再测”。/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/94f39a75-c688-4149-ab74-5166d69391bd.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "strong不同的测量位置有哪些区别?/strong/pp style="text-indent: 2em "红外线测温计如今使用的极为广泛,但是测量者使用时的测量位置却不尽相同,额头、脖颈、手腕,不同的位置的数值差异也很明显。那么到底应该测量什么位置,才更能满足检测需求的呢?/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/51f128da-4cee-46d5-bf5e-89b248bd2edc.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "在医学上,评估人体是否发热,可以观察的是:腋下、口腔、肛门以及耳温。由于耳部深处更接近脑的内部,因此耳温对发热表现的更加敏感。肛门更贴近体内,因此升温的程度也更高一些。相对来说,腋下温度与体内温度相差的幅度会更大一点。由此,检测不同部位得出的发热温度是不一样的。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/7b16474a-c792-48ed-b9e6-3eeaa8abdf34.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong在以上的常规检测部位中,除了耳温外,均不适宜用于大人群的防疫检测情况。/strong/span而耳温作为检测标准是由于近似认为它更接近动脉,且能够体现脑部温度,因此同样能够体现脑部温度的额温,就更具有判断发热的临床意义。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong相对来说,手腕由于处于人体的末端位置,对于人体真正温度的体现能力更差。/strong/span另外,额温枪在设计最初,会根据额头表面皮肤温度与人体体内温度差异进行校正,并不适宜用于手腕测温。span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong因此更加推荐“额温枪”就应用于额头测温,而不是手腕。/strong/span/pp style="text-indent: 2em "顺便提一句:耳内腔道狭窄,耳温计在使用过程中难免出现接触现象,有交叉感染的风险。如果加用一次性耳套,则会增加测量成本。/pp style="text-indent: 2em "strong不同体温计有哪些测量要点?/strong/pp style="text-indent: 2em "红外额温计:测量体温时,将额温计对准额头正中心(眉心上方并保持垂直),测量部位无遮挡物(如毛发、帽子等)且保持干净,最好在测量前用干纸巾擦拭额头,去除汗渍等。测量距离一般为(1~3)cm或说明书要求的距离span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong。测量时需1分钟内重复测量两次,两次测量数据之差在0.3℃以内,数据方可采信。/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/af7a70fe-ab25-435f-924b-a1623d77dc17.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "红外耳温计:测量体温时,请将耳温计探头插入耳道,测量前应检查耳道是否清洁,使用时须配备卫生耳套,使用后需用75%的酒精消毒,以防止多人使用交叉感染,strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "最好测双耳取其平均值。/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/323eaf04-22d6-4bb8-b656-5905670aaabf.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "strong此外,几个注意事项需要测量人员注意:/strong/pp style="text-indent: 2em "1、根据测量环境的不同,做好养护措施。尽量保持体温计处在16℃~35℃的工作环境下。测量前将体温计按说明书要求设置成“体温”模式。/pp style="text-indent: 2em "在冬季,环境温度可能达不到要求,建议可以采取保温措施,如备用红外额温计放保温箱交替使用或不测量时放入怀中等保温措施。/pp style="text-indent: 2em "2、红外耳温计不易受环境的影响,其测量精度较高,稳定性较好,可用于体温异常者的复测,但是不能测量有耳疾和正在接受治疗的耳朵。/pp style="text-indent: 2em "3、只能抓碰手柄部位,不要触碰探测头。/pp style="text-indent: 2em "4、定期使用医用体温计校正红外体温计,以保证数值准确性。/pp style="text-indent: 2em "(受访专家:首都医科大学附属北京天坛医院药学部刘腾;中国科学技术大学附属第一医院药学部殷桐、张圣雨) /pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " Arial Narrow" white-space: normal text-indent: 2em text-align: center "-------------------------------------------br style="margin: 0px padding: 0px "//pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " Arial Narrow" white-space: normal text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px "征稿活动:/strong“红外体温检测仪技术及相关应用”主题征稿活动进行中,一经入选,将在资讯栏目发布并支付一定稿酬,并择优邀请做线上专家报告span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) "(新冠病毒主题研讨会---红外体温检测仪检测技术与应用现状)/span。让我们共同努力,携手抗“疫”!span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) "(投稿或自荐邮箱:yanglz@instrument.com.cn)/span/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " Arial Narrow" white-space: normal text-indent: 2em "span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) "更多红外体温检测仪技术与应用相关资讯点击关注以下专题:/span/pp style="white-space: normal text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/zt/hwcwy" target="_blank"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bde094f1-56cd-4cf3-9247-45585be2bf41.jpg" title="1920_420_1(1).jpg" alt="1920_420_1(1).jpg" width="600" height="131" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px "//a/ppbr//p
  • 一起了解红外线二氧化碳分析仪的优势和应用
    二氧化碳被称为温室气体,同时也是碳参与物质循环的主要形式。植物光合作用、生物呼吸作用都有CO₂ 的参与,人类活动也会频繁地接触到二氧化碳。总之,二氧化碳在各行各业都有广泛的应用。另外,它作为大气的重要组成部分之一,在环境质量监测方面,CO₂ 浓度也是十分重要的检测指标。二氧化碳浓度分析要用到气体分析仪,我公司生产的THA100S二氧化碳气体分析仪属于NDIR(不分光)红外线气体分析仪,可用于连续分析混合气体中某种或某几种待测气体组份的浓度。下面来看一下二氧化碳分析仪的技术优势:l MEMS红外光源是电调制的脉冲光源,具有较高的调制频率,满足热释电检测器的特性要求。l 双通道检测器设计,有效提高了仪器稳定性。l 高精度恒温控制,降低了环境温度对仪器测量的影响。l 大气压力补偿,降低了环境大气压力变化对仪器测量的影响。l 隔离的电流环输出和开关量输出,降低外界各种干扰对仪器测量的影响。比较典型的一些工程应用领域:l 化肥化工等工业流程气体分析 l 水泥和冶金行业气体分析l 烟气成分分析(如CEMS)l 科学实验室气体分析l 空分系统过程分析
  • 国网靖州县供电公司红外线测温“把脉”电网安全
    “主变温度正常,未出现发热现象。”8月21日,在35千伏新厂变电站,国网靖州县供电公司员工对该站主变进行红外测温,这是该公司“把脉”电网安全,全力应对高温“烤”验的一个缩影。  随着“秋老虎”的来临,辖区内温度持续走高,为及时掌握变电设备在高温、高负荷情况下的健康状况,连日来,该公司结合线路设备运行具体情况,加大变电设备巡查力度,及时组织人员对变电设备进行“把脉”,全面开展红外测温工作,保障高温期间安全稳定供电。  为保证红外测温的准确性,该公司结合往年“迎战”经验,组织员工对辖区内变电站开展红外线测温工作,认真记录测温数据,分析诊断设备健康状况,细致梳理“过载、发热”设备,针对发现的发热点和异常发热现象“对症下药”,做到早发现、早处理,将隐患消除在萌芽状态。  目前,该公司已组织完成测温53次,消除安全隐患5处。下一步,还将持续开展变电设备巡视测温工作,严格落实迎峰度夏值班制度,做好应急抢修准备工作,提升优质服务水平,确保变电设备安全稳定运行,护航电网、保证居民用电安全。
  • 北京北分麦哈克展出QGS-08C Ex红外线气体分析器——CIOAE 2011视频报道系列
    仪器信息网讯 2011年11月9日至10日,“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2011)”在北京国际会议中心成功召开。在本届论坛的报道中,仪器信息网特别开设了视频报道形式,让广大网友跟随我们的镜头,近距离地了解本次论坛上各大仪器厂商展出的在线分析仪器新产品与新技术。以下是北京北分麦哈克分析仪器有限公司的产品专员刘维康先生介绍公司QGS-08C Ex红外线气体分析器等仪器的视频。  刘维康先生为大家介绍了北京北分麦哈克分析仪器有限公司的四种主要产品。QGS-08C Ex隔爆型红外线气体分析仪属于不分光式红外线气体分析器,用于连续分析CO、CO2、SO2、CH4、NH3等一种气体在多种气体混合物中的含量,其中CO2监测气体分析仪的最小量程为0-20ppm。另外QRD-1102C热导式氢分析器采用全数字化处理技术,用于在线连续分析混合物气体中H2的含量,广泛用于化肥厂合成氨流程中氢含量的分析等。此外,刘维康先生还给大家介绍了QZS-5101C热磁式氧分析器及在线分析系统装置等仪器。  北京北分麦哈克分析仪器有限公司  北京北分麦哈克分析仪器有限公司是北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司(前身北京分析仪器厂)与德国CATIC开发公司、德国SICK公司共同建立的中外合资高新技术企业。成立于1993年,主要从事开发、生产、销售用于过程在线、污染源分析的全系列产品——红外气体分析仪器系列、氢气体分析仪器系列、氧分析仪器系列及分析仪器系统集成,产品广泛应用于化工、化肥、水泥、石油、冶金、电力、环保等各领域。  公司始终专注于在线分析仪器领域,现有员工100余人,其中工程技术占40%以上。公司连续数年被北京市评为北京市高新技术公司,拥有自主知识产权20项,其中发明专利3项,实用新型13项,软件著作权4项,同时拥有一批高素质的在线分析仪器研发和生产团队。公司在在线分析行业率先取得了ISO- 9000、ISO-14000、GB/T-28001质量、环境、职业健康安全管理体系认证资格。
  • 【综述】红外热像检测技术及应用进展
    本文主要介绍了红外热像检测技术的原理、分类、优点,以及红外热像检测技术在建筑结构检测、航天航空检测、电力检修、医疗卫生等领域的应用。一、检测技术原理红外线是波长范围介于0.75μm~1000 μm之间的电磁波。自然界中,任何高于绝对零度(-273.15 °C)的物体都会不停地向外界辐射出红外能量,这是红外测温技术的理论依据和检测技术的重要物理基础。红外热像技术实现测温是基于热传导方程与辐射定律发展而来的。辐射定律和物体的红外辐射能计算式如下: 式中:P——辐射能,W/cm2 δ——玻尔兹曼常数,5.673×10-12 W/(cm2K4) ζ——普通物体的辐射率 T— —物体表面的热力学温度,K表明物体向外发射红外线的总功率与其温度的4次方成正比,因此较小的温差也会导致辐射量有很大的不同。对于不同材质的材料可根据上式进行区分,热传导微分方程如下: 式中:t——时间,min α——导温系数,m2/s λ——导热系数,W/(cmK) ρ——密度,kg/m2 c——比热容,J/(kgK)即使接受外部相同热源的照射后,每种材料因为热参数不同将会产生不同的红外辐射。二、红外热像检测技术分类按照有无激励可分为被动式红外热像检测技术和主动式红外热像检测技术。前者是利用检测对象本身的红外辐射得到其表面热像图(简称热图),通过热图分析所需信息。目前在工业设备状态监测、医学诊断、地质勘探和军事侦察领域应用广泛。当检测对象的热辐射水平和周围环境相当,无法被热像仪分辨时,可通过增加主动激励源的方式来增强被检测对象表面的热辐射,以使其和周围环境的辐射差异足以被红外热像仪分辨。增加外部热激励源的目的是得到温度差异更明显的热图,以提高检测精度。主动激励手段包括热灯激励、超声波激励、电磁激励、微波激励、激光激励等。三、红外热像检测的优点1. 测量速度快,因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度,所以响应极快,能测得迅速变化的温度场。2. 非接触性,拍摄红外图片时,红外摄像仪与被测物体是保持一定的距离的,对被测温度场没有干扰,操作安全、方便。3. 测量结果直观形象,热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出,从图上可以方便地读取各点的温度值,并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息。4. 测温范围广,由于是采用辐射测温,与玻璃测温计和热电偶测温计相比,测温范围大大扩展,理论上可从绝对零度到无穷大。5. 测量精度高。6. 易于实现自动化和实时观测。四、红外热像检测技术的应用场景(一) 建筑结构检测1. 建筑隔热检测红外热成像技术可以显示肉眼不可见的建筑结构的热量梯度分布状况,热像异常区域代表着此处与整体墙壁温差较大,这很大程度上是墙体隔热层中的空鼓、缝隙、潮气等造成的,由此可以及时发现房屋中隔热层失效的地方,以便及时修补保存热量。2. 房屋渗漏检测屋顶渗漏也是建筑保温的一大杀器。由于水与建材的温度具有差异,集成红外探测器的红外热成像整机系统能够显现这些热量偏高或偏低的区域,这通常代表着此处有水汽(渗水、发霉等)存留,通过及早发现这些屋内热量损失的位置,为后期的房屋修补指明方向。3. 地暖故障检测地暖是当今家庭采暖的主流设施之一,由于其埋藏于地板以下,一旦发生故障往往不易被察觉。而在红外热像仪的帮助下,可以快速看清地暖管道布局,寻找并定位故障区域,从而开展精准维护,避免不必要的破坏性开挖。4. 暖通管道检测现代建筑中,暖通设施的接入愈发广泛,管道结构愈加繁杂,很多密闭空间不易到达,日常检测困难重重。通过红外热成像技术,可以整体把控管道设施的全局热量梯度分布,及时发现异常区域,排除潜在隐患,保障暖通空调系统的正常运转。(二) 航天航空检测:在航天器领域的复合材料构件上,应用红外热像技术可以对细微的温度变化做出灵敏的反应,这便于研究微小构件上复杂的热分布。(三) 电力检修:电力系统的各类电力设备和线路,在正常运行、时,都会产生一定的热量,见下图。但是随着设备运行时间的增加,由于电流、电压的作用,将产生以下三种主要的发热:电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热。这些异常部位和故障点都会辐射出比正常状态更多、更强的红外能,通过红外热像图像,找出电力设备可能存在的热状态异常和潜在的故障点,从而实现对设备和线路的故障诊断。(四) 医疗卫生:在新冠疫情检测体温的过程中,红外热像也发挥了巨大的作用。红外测温计在不接触人体皮肤的情况下,对体温段的测温绝对误差保持在-0.13~ 0.11 ℃,能够满足人体体温测量的精度要求,对疫情的防控发挥了重要的作用。此外,正常人体体表温度分布呈平衡状态,当人体处于病理状态下时,全身或局部新陈代谢会发生变化,病变部位的热平衡分布被破坏并出现血流改变的现象,导致相应局部病变组织温度升高或降低。根据这一原理,红外热成像技术能比较准确地捕捉到被检测组织体温热平衡的变化情况,为临床诊断疾病提供一定的依据。(五) 安防监控:可以对水库堤坝的情况实现雨、雪、烟、雾霾等恶劣天气下实现全天候监控,监控渗漏点、开裂塌方、水流大小等,并可远距离监控山体滑坡情况,及时做出预警。此外在遇到火灾险情时,温度场的监控可即时发现温度异常,预防由于温度异常引发的二次起火。五、结束语红外热像检测技术作为一种无损的检测技术,具有非接触、高效率、高灵敏度的特点,红外热像检测技术在建筑、电力、制造业、环保、医疗等领域得到广泛应用,可以检测出设备的故障、泄漏、温度分布、表面温度等情况,提高设备的可靠性,降低能源消耗,提高生产效率。随着科技的发展,红外热像检测技术将不断进步,检测精度和可靠性逐步提高,应用领域进一步扩展,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。未来应该积极探索和研究红外热像检测技术的最新进展和应用,为推动红外热像检测技术的发展做出贡献。
  • imec集成薄膜固定光电二极管以实现卓越的短波红外成像传感器
    2023年8月14日在比利时鲁汶,imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。
  • 集成有亚波长光栅的台面型InGaAs基短波红外偏振探测器
    红外辐射(760nm-30μm)作为电磁波的一种,蕴含着物体丰富的信息。红外光电探测器在吸收物体的红外辐射后,通过光电转换、电信号处理等手段将携带物体辐射特征的红外信号可视化。其具有全天候观测、抗干扰能力强、穿透烟尘雾霾能力强、高分辨能力的特点,在国防、天文、民用领域扮演着重要的角色,是当今信息化时代发展的核心驱动力之一,是信息领域战略性高技术必争的制高点。众所周知,波长、强度、相位和偏振是构成光的四大基本元素。其中,光的偏振维度可以丰富目标的散射信息,如表面形貌和粗糙度等,使成像更加生动、更接近人眼接收到的图像。因此偏振成像在目标-背景对比度增强、水下成像、恶劣天气下探测、材料分类、表面重建等领域有着重要应用。在短波红外领域,InGaAs/InP材料体系由于其带隙优势,低暗电流,和室温下的高可靠性已经得到了广泛的应用。目前,一些关于短波偏振探测技术的研究已经在平面型InGaAs/InP PIN探测器上开展。然而,平面结构中所必须的扩散工艺导致的电学串扰使得器件难以向更小尺寸发展。同时,平面结构中由对准偏差导致的偏振相关的像差效应也不可避免。与平面结构相比,深台面结构在物理隔离方面具有优势,具有克服上述不足的潜力。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心E03组长期从事化合物半导体材料外延生长与器件制备的研究。E03组很早就开始了对近红外及短波红外探测器材料与器件的研究,曾研制出超低暗电流的硅基肖特基结红外探测器【Photonics Research, 8, 1662(2020)】,研究过短波红外面阵探测器小像元之间的暗电流抑制及串扰问题【Results in Optics, 5, 100181 (2021)】等。最近,E03组研究团队的张珺玚博士生在陈弘研究员,王文新研究员,邓震副研究员地指导下,针对光的偏振成像,并结合亚波长光栅制备技术,片上集成了一种台面型InGaAs/InP基PIN短波红外偏振探测器原型器件。该原型器件具有的深台面结构可以有效地防止电串扰,使其潜在地实现更小尺寸短波红外偏振探测器的制备。图1是利用湿法腐蚀和电子束曝光等微纳加工技术制备红外探测器及亚波长光栅的工艺流程。图2和图3分别是制备完成后的红外探测器光学显微镜图片和不同取向的亚波长光栅结构SEM图片。图1. 集成有亚波长Al光栅的台面型InGaAs PIN基偏振探测器的工艺流程示意图。图2. 两种台面尺寸原型器件的光学显微镜图片 (a) 403 μm×683 μm (P1), (b) 500 μm×780 μm (P0)。图3. 四种角度 (a) 0°, (b) 45°, (c) 90°, (d) 135° Al光栅形貌。图4是不同台面尺寸的P1和P0器件(无光栅)在不同条件下的J-V特性曲线和响应光谱。在1550 nm光激发,-0.1 V偏压下,P1和P0器件的外量子效率分别为 63.2% and 64.8%,比探测率D* 分别达到 6.28×1011 cm?Hz1/2/W 和6.88×1011 cm?Hz1/2/W,表明了原型器件的高性能。图4. InGaAs PIN原型探测器(无光栅)的J-V特性曲线和响应光谱。(a) 无光照下,P1和P0的暗电流密度Jd-V特性曲线;不同入射光功率下,(b) P1和(c) P0的光电流密度Jph-V特性曲线,插图是-0.1V下光电流密度与入射光功率之间的关系曲线; (d) P1和P0的响应光谱曲线。图5表明器件的偏振特性。从图5可以看出,透射率随偏振角度周期性变化,相邻方向间的相位差在π/4附近,服从马吕斯定律。此外, 0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的消光比分别为18:1、18:1、18:1和20:1,TM波透过率均超过90%,表明该偏振红外探测器件具有良好的偏振性能。图5. (a) 1550 nm下,无光栅器件和0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的电学信号随入射光极化角度的变化关系;(b) 光栅器件透射谱。综上所述,研究团队制备的台面结构InGaAs PIN探测器,其响应范围为900 nm -1700 nm,在1550 nm和-0.1 V (300K) 下的探测率为6.28×1011 cmHz1/2/W。此外,0°,45°,90°和135°光栅的器件均表现出明显的偏振特性,消光比可达18:1,TM波的透射率超过90%。上述的原型器件作为一种具有良好偏振特性的台面结构短波红外偏振探测器,有望在偏振红外探测领域具有潜在的广泛应用前景。近日,相关研究成果以题“Opto-electrical and polarization performance of mesa-structured InGaAs PIN detector integrated with subwavelength aluminum gratings”发表在Optics Letters【47,6173(2022)】上,上述研究工作得到了基金委重大、基金委青年基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院战略性先导科技专项、怀柔研究部的资助。另外,感谢微加工实验室杨海方老师在电子束曝光等方面的细心指导和帮助。物理所E03组博士研究生张珺玚为第一作者。
  • 光谱检测技术进军手机市场:成分/真伪一扫便知
    红外线光谱检测技术可以为使用者带来许多价值,例如食品/药品的成分,甚至珠宝的真伪,都逃不过该技术的法眼,而且只要短短几秒就能得知分析结果。因此,半导体厂非常看好该技术在手机应用上的发展潜力,正积极克服技术与应用上的瓶颈。  由于光谱检测可以在不破坏样品的前提下检测出待测物的物质成分,因此光谱仪一直是许多物质分析实验室必备的基本仪器之一。不过,传统光谱检测仪为了尽可能从更大的波长范围内取得物质的红外线波长特征,因此其光机系统设计相对复杂,设备尺寸很难缩小。  针对上述问题,德州仪器(TI)已利用其所发明的数位光源处理技术(DLP)大幅改良了光谱仪的光机设计,让光谱仪变成可以放在口袋里的小型仪器,成本也大幅降低。另一家类比晶片大厂亚德诺(ADI)则想得更远,要将光谱检测功能变成可以被整合到手机等行动装置里的超小型硬体模组。 亚德诺亚太区系统应用经理刘宪杰表示,透过演算法辅助及缩减频宽,红外线光谱检测设备可以做得非常小巧。  跳脱传统框架 光谱检测设备微型化  亚德诺亚太区系统应用经理刘宪杰(图1)表示,提到红外线光谱检测,业界总是会联想到实验室里的光谱仪。但如果从光谱检测技术的原理与光的物理特性出发,不要被传统光谱仪的硬体框架限制住,就能开发出尺寸更小,可以被整合到手机等可携式装置的解决方案。  每一种物质遇到红外线时,都会吸收特定波长的红外线,这是红外线光谱检测技术之所以能用来检测物质成分的基本工作原理。但事实上各种物质除了会吸收一种特定波长的红外线之外,同时也会吸收该特定波长的倍数波长。换言之,如果用频域的角度来看,当一个物质被红外线照射到时,除了对应的主频会被吸收外,正好位在谐波频率的红外线也会被吸收,其概念就像电子讯号的主频与谐波。  因此,如果光谱检测设备探测到某种谐波存在,一样可以确定某种对应物质存在。这对设计微型红外线光谱检测设备而言是一大福音,因为这意味着设备不一定要具备非常宽广的频宽,也足以检测出各种物质。这种“窄频”光谱仪的光机跟感测系统设计可以大幅简化,尺寸也明显缩小。亚德诺与Consumer Physics合作开发的SCiO红外线物质感测装置,就是这种窄频光谱感测装置。  SCiO是一种窄频红外线光谱仪,这也是SCiO能够微型化的关键所在。  摆脱专业判读限制要靠大数据累积  虽然硬体尺寸的问题找到解决方向,但感测器资料的判读仍是一大应用瓶颈。在现实生活中,很多物体都不是由纯物质构成。因此,感测器所读取到的资料波形往往相当复杂,而且随着红外线照射部位不同,即便是同一个待测物,测出的数值也会有所变化。此外,如果是用来量测农产品,个别待测物之间的数值也会有不小的改变。这些变数都会增加数据判读的难度。  在实验室里,经过训练的专业人员可以解读这些原始数据背后所代表的意义,但如果是锁定消费市场的光谱鉴测应用,应用开发商就必须要设法克服数据判读的问题。对此,Consumer Physics选择利用大数据(Big Data)分析搭配机器学习(Machine Learning)的方式来解决,透过销售SCiO并提供手机App给开发者社群,累积各式各样物件的大量光谱资料,从中寻找出数据变化的规律。  刘宪杰表示,随着SCiO累积的资料笔数越来越多,SCiO对物质成分的分析将更加精准,也更具参考价值。另一方面,亚德诺也会为这个资料库做出贡献,例如在宝石鉴定方面,亚德诺已开始与专业宝石鉴定师合作,借用其所拥有的宝石样本以及过去长年累积下来的光谱分析资料做交叉比对,扩大宝石类的资料库。  不过,SCiO不会跟专业鉴定产生竞争,因为SCiO的目的是让消费者在逛玉石市场时,可以很简单地判断宝石或玉的真假,至于专业宝石鉴定会更进一步分析宝石或玉的成分组成比例、成色等,判断其品质等级。  五大应用领域App将于年底前推出  SCiO于2016年初在国际消费性电子展(CES)上正式发表后,吸引许多关注跟肯定,开发社群也在持续扩增其扫描资料库,让SCiO能对使用者的日常生活产生帮助。到2016年底前,Consumer Physics与亚德诺将会陆续针对五大应用领域推出对应的App服务,分别是营养/体重管理、产品挑选、化妆美容、体适能与婴幼儿健康(图3)。  SCiO的五大类消费型应用将在2016年底前陆续推出  营养与体重管理是SCiO主打的第一个功能,透过光谱检测,可让消费者清楚知道自己吃下肚子的食物到底含有哪些营养成分,含有多少热量。  虽然目前许多国家对食品标示立有规范,必须向消费者揭露营养成分、热量等资讯,但产品包装上所记载的资料,跟实际状况往往有误差。即便是经过制程管控的加工食品,法令都允许正负20%误差,天然蔬菜水果的营养成分跟热量变化范围更大。如果消费者想得到具参考价值的数据,还是得自己动手量。  产品挑选功能则是第一个功能的延伸,主要是针对天然蔬果。比如去超市买水果,在没有SCiO的帮助下,消费者只能靠经验法则挑选,但如果用SCiO扫描,就可以知道眼前的蔬菜水果含糖量多少。  化妆美容功能则是用SCiO来检测皮肤含水量、皮肤年龄、油水平衡度等。这部分除了检测之外,App还会提供一些改善建议,例如生活作息该如何调整、化妆保养品要怎么挑选。  运动与体适能则是用红外线扫描来检测使用者到底透过运动消耗了多少热量、血氧量状况、心跳等生理数据。婴幼儿健康则是这项功能的延伸,可以量测到小朋友的身体核心温度、身体含水量。牛奶等婴幼儿食品的成分分析功能也归属于这个领域,因为以红外线量测液态物质时,其准确度会受到液面反射等因素影响,因此相关演算法还需要微调。  进军手机应用 内建/外挂模组两路并进  虽然目前SCiO的尺寸已经非常小,但距离适合整合到手机里的尺寸还有一小段差距。刘宪杰透露,亚德诺的下一代红外线光谱检测硬体解决方案已经大致开发完成,该方案的外观尺寸跟目前手机上的相机模组相当,现在已有工程样品可以提供(图4)。接下来,亚德诺将会积极与亚太区的重要手机原始设备制造商(OEM)接洽,希望藉由红外线光谱分析这项功能,为智慧型手机带来更多硬体设计上的差异化。  新一代红外线光谱扫描模组已经开发完成,将锁定手机应用市场  除了内建之外,外挂模组也是亚德诺正在思考的发展方向。该公司目前正在与其他主要晶片供应商合作开发完整的硬体晶片组参考设计与对应的软体驱动程式。
  • 【新品发布】华盛昌T-32系列口袋式Mini型红外热像仪重磅上市
    近年来,红外热像产业发展迅猛,已是我国科技创新规划和战略新兴产业的重点关注领域。自2011年来,我国陆续出台了一系列标准和政策鼓励红外热成像产业的发展。01、从只能专用到民用普及红外线是一种电磁波,具有与无线电波及可见光一样的本质,红外线波长0.76μm ~ 1000μm之间,按照波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外这四种。自然界中任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在向外辐射各种波长的红外线,物体的温度越高,辐射红外线的强度越大。红外热像仪正是利用这一原理来探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、电信号处理等手段,将目标物体的温度分布图转换成视频图像呈现,最初主要为军用,用于夜视观察敌情,因技术限制和高昂价格原因,多为军方使用。后来随着技术突破、价格合理化,才逐渐走向民用。随着科技的飞速发展,红外热像仪成为很多生产流程不可或缺的工具,在民用领域发挥着越来越重要的作用。02、民用领域愈加广泛作为我国国民经济重要的基础工业和国民经济发展战略中的重点和先行产业,电力工业目前是我国民用热像仪应用较多的行业。据有关数据统计,35%的工业火灾由电气引起,每年全球由此造成的损失高达三千亿美金,使用红外热像仪则可以大大降低损失。热像仪每幅图像包含几万到几十万个点的温度信息,能快速发现隐患,提高供电设备运行过程的可靠性。在其他现代工业领域应用中,红外热像仪则可以被用于生产过程中的质量控制,例如检测打印电路板中的瑕疵或焊点,也可用于检查机器设备运转情况,及时发现异常运行,从而及时维修和保养设备,提高生产效率。此外,红外热像仪还被广泛用于消防、安防、石油化工、冶金、人体测温、医疗、夜视等行业领域。从军用到民用的转变和应用领域的广泛拓展,加之国家出台一系列标准以及政策鼓励红外热成像产业的发展,并对红外热成像产业作为国家重点发展的产业给予高度重视,使得红外热像仪迎来了更为辉煌蓬勃的前景。03、新品T-32系列助力高效维检华盛昌作为我国红外热像仪行业的领先企业,在红外技术领域,已掌握国内外各种热成像探测器的开发技术,具备各类型非制冷红外探测器芯片关键应用技术开发、热成像机芯模组及红外热像仪整机产品的全自主开发能力和大批量生产能力。其自主研发与生产的产品已广泛应用于电力、暖通制冷、消防、石油化工、冶炼、电子制造、轨道交通、环境治理等专业领域。此次华盛昌新推出T-32/32PRO/33/33PRO系列口袋式Mini型红外热像仪搭载了一款免费的专业分析软件,为运维检修用户提供更为轻巧、敏捷、流畅的全新体验。1、机身小巧,便于携带华盛昌T-32系列口袋式Mini型红外热像仪薄薄一块,大小仅是普通手机的一半,整机重量小于180g,无论是手握、使用还是存放、携带都十分方便。2、大屏显示,搭配AUF技术其虽然大小是普通手机的一半,但配备了口袋热像仪产品中为数不多的2.8英寸液晶显示大屏,同时应用了红外热成像和可见光自动融合(AUF)技术,呈现出的热图像更加清晰准确,方便用户更轻松、更准确地找到问题。3、50Hz快帧率,敏捷捕捉运动物体T-32系列口袋式Mini型红外热像仪采用50Hz高帧频红外图像呈现方式,响应更快,画面更流畅;高精度测量,精度可高达±2°C (±3.6°F) 或±2%,测量更准、检查更高效;320×240高像素和120*90/160*120的高红外分辨率,可更清晰呈现检测画面;高灵敏传感器,可更快、更高效检测和呈现被测物体的热像图。4、高低温双量程,应用领域广泛同时,这款口袋式Mini型红外热像仪具有高低温双量程设置,低温量程为-20℃至150℃(-4℉至302℉),高温量程为0℃至550℃(32℉至1022℉)。可满足更大范围内的温度测量,应用场景更广泛,可操作性更强。5、科研级专业分析软件,免费提供另外,T-32系列内置4GB大容量EMMC,可存储6000张图片,此外还可外置SD卡扩容,相比市面上其他的热像仪,其更能满足海量数据存储的需求。其搭载了Thermview Pro专业红外软件,这是一款实验室科研级别的专业分析软件,可用于科研与实验室分析,能对现场拍摄的图片快速进行分析,同时提供录像逐帧分析以及回放分析,可进行点线面和温差模式对被测物体进行全面细致的温度剖析,还能提供可导出的分析报告,方便用户对热成像目标进行准确的观察和分析。更值得一提的是,相比市面上同等价值品牌的分析软件一年收费近4000元,华盛昌这款强大的Thermview Pro专业红外软件则是免费提供给用户。华盛昌这款T-32系列口袋热像仪集众多优势于一体,在处理电容器老化、电力金具腐蚀、绝缘失效等问题的电气巡检,电机老化或过载,管道壁减薄或增厚,阀门内漏,保温层脱落的过程巡检以及渗漏、空鼓、保温层缺失、建筑气密性等问题的建筑巡检中都能发挥出巨大作用,可广泛应用于电力、暖通制冷、消防、石油化工、冶炼、电子制造、轨道交通等行业领域。目前,红外热像仪部分核心技术仍被发达国家垄断,国外厂商在中国大陆仅出售热成像仪整机,或者在分辨率、帧频等方面有限制条件的热成像机芯组件。外国的红外探测器可以对中国出口,但实施最终用户许可制度,并且在高端产品严格限制。为更好帮助我国在红外技术领域走得更远、更广,未来,华盛昌将持续加大红外领域的投入,不断创新发展,深入研究红外技术,打造更多红外精品和高端产品,助力中国更快、更好地完成国产化进程。
  • 红外探测传感器能否正确区别人与动物?
    还记得盗贼电影里出现的红外线吗?这简直是所有盗贼片的经典片段。仿佛电影中没有穿过红外线的盗贼,就不是好电影, 那么一直有个疑问,红外线传感器能否区分检测环境下的人和动物?红外传感器原理:所有温度高于0k的物体都无时无刻不在向周围发射红外能量。由于各种物体吸收与含有的热能量不同,向外辐射的热红外能量自然不同。利用红外探测器,能将被测目标的红外辐射能转换成电信号,经过放大、转换等一系列处理,最终准确测定出物体的温度。人体有恒定的体温,会发出特定波长在10μm左右的红外线,红外探测器正是利用红外线反射的原理。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。这种探测器是以探测人体辐射为目标的。这样的称之为被动红外探测器, 动物也有热量会发射红外线,所以常规的吸顶式人体红外探测器是没办法区分人和动物的。技术的不断突破,也推动着红外传感器的市场应用进一步扩大。现在市面上也有一些防小宠物的红外报警器,被动红外探测器发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是被动红外探测器的复一种重要的功能,每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的,但不外乎有两种方式:一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性 .这些因素具体反应出移动物体的速制度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此判断移动物体可能是人还是小动物 。由此看来,我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物百的功能是相对的。这种相对性包括两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求度的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能。随着技术的不断研发,目前,红外探测传感器正朝着探测率更高,响应波长更大,响应时间更短,抗干扰性能更高,生产成本更低的方向发展。建大仁科RS-HW-N01型吸顶式人体红外传感器小巧玲珑,内部配置人体双元热释红外传感器和少量外接元器件,采用吸顶式安装,安装高度在2.5~6m之间,安装高度在3.6m时,能都形成直径6m的探测范围,将其用在机房环境监测系统中能够对机房环境实现360度的全方位探测,是一款稳定性较高的被动红外传感器。吸顶式人体红外传感器设备内部使用8-bit 低功耗CMOS处理器,采用先进的信号分析处理技术,配备较高性能的传感信号处理集成电路,具有超高的探测和防误报性能;具有抗RFI干扰(20~1000MHZ,如移动通信)的功能;设备具有自动温度补偿功能,在温度-10℃~50℃之间,相对湿度≤95%的环境内工作,不会出现凝露现象。使用者将人体红外探测器安装在机房出入口处,当有人非法闯入红外探测区域时,探测器会自动对他进行探测,若发现他在区域内活动,会立刻启动安全报警功能:设备上的LED指示灯变亮,并把告警信息通过环境监控主机上传至机房环境监测系统,系统也会在给管理人员发送有人非法入侵告警信息。吸顶式人体红外传感器的测量范围如下图:人体红外传感器起到智能安防的作用。为方便用户使用,还具有报警延时和延时报警的功能,在具体使用中用户可根据情况,将报警持续时间调整为30s、10s或5s;延时报警则通过管理软件进行设置修改。安装人体红外传感器不仅仅是为了防贼,更重要的是保障人身安全。侵入者的非法反侦测技术手段的提高,普通的门禁不能完全阻止他们,而吸顶式红外探测器性能稳定,具有超高的探测和防误报性能,安装后也不易被人发现,被广泛应用于楼盘别墅、厂房、仓库、商场、写字楼等场所,进行安全防范。
  • 迅杰光远:快速检测保障舌尖上的安全
    今天我们对于食品安全非常敏感,而很多知名的案件让我们心有余悸。比如奶粉中是否掺了三聚氰胺?辣椒面中是否含有苏丹红?蔬菜水果茶叶上是否有残留农药?大米是不是陈米抛光、是否含有滑石粉?馒头是否用硫化物蒸过催白?口红的原料是否合格?孩子衣服玩具是否是合格的成份?这一串问题在新闻并不案件,但现在我们似乎只能去选择信任可靠的销售平台和品牌,自己检测是无能为力的。 食品与药品安全问题一直困扰着国人 夏天到了,水果也多了起来,但是买到不熟的瓜果几率并不低。当然现在有人专门买个糖度计来测一下,但是这只适合买到家的水果,水果店里老板肯定是不会让你用糖度计挨个扎眼测试的。有没有无损的办法来定量、定性的去分析食物的成分?还真有,一个名叫迅杰光远的企业给我们打开了一扇完全未知领域的窗口。我们总以为科技已经进步到了很发达的程度,这个问题难道还解决不了吗?迅杰光远的产品技术正是针对有机物无损检测而开发的。迅杰光远创始人 阎巍分享近红外检测技术在有机物检测方面取得的巨大进展近红外设备可以快速测试大豆的蛋白含量、脂肪与水分最终的测试结果 在技术原理上,迅杰光远的产品使用的是近红外技术。按照定义,近红外线指的是780-2526纳米波长的红外线。这个波长的红外线照射到物体之后,会形成反射,但是物体的不同有机成分会对特定的波长产生吸收,也就是说当照射的光谱在近红外波段是连续的,反射回来的则一定不那么连续,有相当一部分被物体中所含有的有机物吸收。通过判断吸收峰的波长位置和高度,然后与设备或是app内置的标准化的成份模型进行对比,就可以通过计算来得出相关成分有没有、是什么、有多少的结论。手持式近红外设备检测红木的类型 这么有意思的技术为何不推广?近红外不是新技术,诞生已经二十年以上,但是在过去,近红外检测的产品普遍都比较大。一来是过去的计算机能力不行,所以必须要有一个pc来实现对数据的分析,但今天飞速发展的半导体技术,让我们今天手机的也有了足够的计算能力来处理这些数据。另外一方面则是产品的稳定性,要保障每次检测输出的近红外线能量一致、两个同型号产品对同一目标分析得到的结果一致才有意义,这要是过去产品要很大的原因。而迅杰光远的核心技术正是解决了小型产品一致性的问题,做到了大型产品小型化,是迅杰光远的核心技术之一。近红外设备可以快速检测大米是否新米 由于近红外可以进行无损检测的特性,因此非常适用于生成过程中的产品品质控制,但过去的产品从体积、价格上的束缚限制了这类产品的使用。现在迅洁光远的产品已经进入到了粮食、饲料的原材料收购、生产、医药生产等领域,可以快速、准确的得到数据进而进行分级和品控。 目前,迅杰光远一共开发出来三款产品:ias-2000、5000和8000三款产品。迅杰光远近红外检测设备ias-2000便携式谷物分析仪 ias-2000的光谱范围950-1650纳米,主要面向食品工业,能够在60秒之内检测出粮食材料、油脂、食品、面粉等从原始粮食到成品的成分,并且是多成分结论一次性得出,产品的准确性和稳定性高。迅杰光远近红外检测设备ias-5000智能分析仪 ias-5000的光谱范围扩展到900-1700纳米,除了进行食品有机物识别之外,还能够识别纺织品、液体有机物,对于想保持健康的人群,通过识别食物的成分指导饮食有着积极的意义。迅杰光远近红外检测设备ias-8000慧眼食品分析仪 ias-8000则实现了彻底的便携,是针对普通消费者的产品。可以手持,并且可与手机协作接合使用。对于昂贵重要等高档消费品可以快速的检测成分,并且可以判别化妆品、婴幼儿食品衣物的原料成分,用科学的数据买的放心。检测珍珠粉是否添加滑石粉检测婴儿纸尿裤是否真伪 据悉,除了面向工业生产、检测之外,迅杰光远希望进一步完善产品的功能设置,在未来推出面向家庭使用的、电器化的检测设备,让三聚氰胺、苏丹红、残留农药、不合格色素远离我们的食品,从消费端做到心中有数,给全家以健康。 目前,迅杰光远在近红外技术的应用方向已经获得重大突破,而我们已经看到相应的定位产品,未来将会有更多满足个人、行业的产品上市,帮助我们从采购源头提高安全标准。
  • 疫情防护重点物资|红外热成像体温检测产业链深度解析
    在今年春节前后于湖北武汉爆发的新型冠状病毒(2019nCoV)疫情当中,由于新型冠状病毒可以通过咳嗽、呼吸形成的飞沫进行传播,所以公共区域的疫情监控与防治成为遏制疫情的重要环节。而感染新型冠状病毒的患者症状表现主要呈现发热、咳嗽、呼吸困难和乏力等症状,所以体温筛检成为公共区域疫情监测的主要手段之一。但是,传统的温度计、额温枪等测温设备,不仅需要一对一检查,检测速度慢,而且还需要近距离接触,因此存在较大的交叉感染风险。相比之下,红外热成像体温检测设备由于能实现远距离(可达数米)、非接触式、多目标同时进行体温检测,是在公众场所甄别发热人群效率最高的一种方式。正因为如此,国务院于1月30日就印发了关于组织做好红外体温筛检仪及配套零部件生产企业复工复产工作的紧急通知,通知明确将红外体测筛检仪纳入疫情防控重点物资。虽然国内红外热成像产业链企业大立科技、高德红外、华中数控等紧急复工,并提供数千台红外热像仪,携手助力各地防疫工作,但远远满足不了目前疫情的需求。随着各地延迟上班时限的临近,返程复工大潮即将开启,必将对于疫情的防控带来更大的挑战。预计各地政府及企业将进一步加大防疫工作的建设力度,目前医院、高铁、飞机场、地铁、大型商超、写字楼、学校等场所对红外热成像体温检测设备需求急剧增长。以上海虹桥交通枢纽为例,2月8日下午2:00,上海举行新闻发布会,介绍上海新型冠状病毒感染肺炎防控工作情况。随着返程高峰的到来,上海虹桥机场、虹桥火车站共设置了16个检测点,主要以红外热成像体温检测设备为主,截至2月7日,虹桥枢纽机测体温122万人次,发现体温异常101人。显然,要想在短时间内实现对于如此大规模人次的体温检测,红外热成像体温检测设备是必不可少的利器。目前,市场上的红外热成像体温检测仪一直处于缺货的局面,各大热成像体温监测仪厂商的相关产品均处于缺货状态,一些厂商的相关热门机型的订单都已经排到了两个月以后。与此同时,热成像体温检测仪所需的一些关键元器件也出现了严重的缺货情况。下面就从市场需求、红外热成像技术及产业链等方面,对于红外热成像体温检测行业进行剖析。一、非接触式红外热成像体温筛检市场需求巨大2020年2月2日,工信部新闻发布会上曾提到,目前为止收到各地各方面对红外体温检测仪的需求约为2万台,手持式约30余万台。工信部预计,整个全自动红外热成像体温检测仪需求约为6万台,手持式约55万台。随着各地复工返程人流高峰的到来,为了进一步加强对于疫情的防控,预计各地政府及企业也将加大防疫工作的建设力度,红外热成像体温检测仪将成为疫情的关键防控设备,特别是在地铁、汽车站、火车站、机场、医院、学校、大型写字楼、工厂等应该重点监控的人流密集区域,红外热成像测温设备需求将大幅提升。根据交通运输部公开的数据显示,2019年10月24日,国内共有39个城市开通运营城市轨道交通,运营里程超过5800公里。我们假设平均1.1公里设有一个地铁站,全国地铁站数量为约5200-5300站。如果每个站点都至少部署两台红外热成像体温检测设备(进站口和出站口),则需求量将超1万套。汽车站方面,我们按照333个地级市,2862个县进行大致测算,假设每个地级市平均拥有1.5个车站,每个县拥有1.2个车站,则对应全国汽车站数量为3934个,如果每个车站配备两台红外热成像体温检测设备,则需要近8000套。火车站方面,资料显示,国内客运站数量约有2000个。根据最新的报道显示,深圳市政府和铁路部门的相关工作部署,深圳站、深圳东站、深圳北站、福田站、光明城站、深圳西站等6个车站都将在车站出站口(上述车站共计出入口13个)加装体温监测设备,共计32套。也就是说平均单站需要至少5套红外体温检测设备。考虑到很多小的站点人流较少,我们假设单站至少配置3套红外体温检测设备,则需要6000套。机场方面,资料显示,截至2019年底,国内机场已达到248个(如果按航站楼来算,数量更多)。由于大型机场的入口及安检口较多,所以需求量较大。根据四川在线的报道显示,成都双流国际机场T2航站楼,目前在客流量相对较大的8个进出口安装了10台红外热成像体温检测仪,以便在确保安全同时尽可能提高通过效率。如果我们按照平均一个机场需要10台红外热成像体温检测设备来估算,那么这块的需求就将达到2480套。▲成都双流国际机场T2航站楼部署的红外热成像体温检测设备(图片来源:四川在线)在学校方面,根据教育部发布的《2018年全国教育事业发展统计公报》显示,截至2018年,全国共有各级各类学校51.88万所。如果按照每个学校至少配置1套红外体温检测设备来估算,则需要51.88万套。在医院方面,数据显示,全国大中型医院超过3.3万家,如果每家医院至少配备2套红外热成像体温检测设备,那么就需要6.6万套。综上,在新型冠状病毒疫情之下,如果飞机、火车、地铁、汽车站等交通枢纽,以及医院、学校等人群聚集地都配备红外体温检测设备,那么仅这些市场的需求就将超过约61.13万套。此外,数据显示,目前国内写字楼物业在管面积超15.5亿平米,同时国内还有数量庞大的工厂、企事业单位,这也意味着红外体温检测设备的潜在市场需求巨大。二、红外体温监测产品类型多,单价高在产品类型方面,目前在公共区域部署的红外测温设备主要有四大类:固定式检测系统、移动式检测系统、手持式检测设备和测温安检门。▲固定式红外热成像体温检测系统,通常部署在交通站点的出入站口,检测精度高(可以做到± 0.2℃以内),视场角广、检测距离远,最远可支持10米左右,同时可以对10个左右的目标进行检测。而为了保证检测精度,通常固定式红外热成像体温检测系统会配备一个与正常人体热辐射能量一致的恒温“黑体”(上图红色方框内)来作为参照标准,进行实时校准。目前固定式的红外热成像体温监测设备价格较高,通常需要十多万元不等。(图片来源:芯智讯摄于深圳北站)▲移动式红外体温检测系统,可以进行移动式灵活部署,检测精度(在配备有黑体校准的情况下)、视场角和检测距离与固定式相当。通常价格也要十多万。(图片:高德红外部署于火神山医院的全自动红外热成像测温告警系统)▲手持式红外热成像测温设备,可以进行一对一或一对多的检测,不过检测精度(部分误差大于± 0.5℃)、视场角、检测距离(有些只有0.5m)大多低于固定式和移动式红外测温设备。价格方面,低的有四五千块的,精度较低,可能只有± 2℃,精度高的则要数万元。▲另外,在预算有限的情况下,手持式红外热成像测温仪也可以用三脚架固定住,充当固定式红外测温设备。▲红外热成像测温安检门,这种类似于固定式红外热成像体温检测系统,不过检测精度、检测距离都要低一些。以上面视频中的海康威视的这款红外热成像测温安检门为例,其测试距离为0.3-3米,精度为± 0.5℃。此类产品价格大概在2万左右。需要指出的是,由于目前市场需求较大,且受春节放假及部分区域推迟上班政策影响,这也导致了一些原料及器件的供应受阻,设备厂商的产能提升有限,这也导致了“一机难求”的局面。再加上一些中间商囤货、炒货,也进一步加重了缺货及涨价的局面。三、红外体温检测原理及系统结构1、红外热成像原理红外线是众多不可见光线的一种,又称红外光、红外热辐射,其波长介于微波与可见光之间(波长在0.76-1000微米间)。理论上,所有温度高于绝对零度(-273℃)的物体都会向外辐射红外线,而红外线能量的大小与物体表面的温度和材料特性直接相关,温度越高,红外线能量就越大。▲红外光的波长处在微波和可见光之间(来源:睿创微纳招股说明书)目前主流红外成像系统,一般选择不易被大气吸收的3~5μm、8~14μm的热红外线作为主要工作波段,工作在3~5μm波段的称为中波红外探测器,工作在8~14μm波段的称为长波红外探测器。而不同探测目标有不同的辐射特点,需要根据目标辐射温度、背景辐射环境、探测距离等因素来综合考虑选择的探测器。具体来说,红外成像系统将探测到的热红外线转换为可见图像分为三个环节。第一步是利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号;第二步是利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理,从而采集到目标物体温度分布情况;第三步是通过图像处理软件对上述电信号转换为电子视频信号,通过显示系统得到可见图像。2、红外热成像系统结构:红外探测器是核心红外热成像系统主要由包括红外光学系统、机芯、智能处理电路、电池、外壳、显示屏等组成的完整系统。▲红外热成像系统结构(来源:FLIR公司官网,睿创微纳招股书,方正证券研究所整理)其中,机芯主要由红外探测器及带有算法的数字图像处理电路构成。机芯的工作原理是将探测器输出的微弱电信号进行处理以及数字化采样,通过算法对数字化后的信号进行图像和温度定量的处理,最终将目标物体温度分布图转化为视频图像。而红外探测器是红外成像系统的核心组件,主体为红外焦平面阵列,利用焦平面阵列将红外辐射信号转化为电信号,其性能决定了最终成像的清晰度和灵敏度,结构上主要由CMOS读出电路及MEMS传感器两部分组成。上层的MEMS传感器用于吸收红外辐射能量,能量产生的温度变化引起材料电阻变化,CMOS读出电路将微小的电阻变化以电信号的方式输出。▲红外探测器架构示意图(睿创微纳招股说明书、中信证券研究)根据焦平面阵列工作单元光电转换过程中应用物理原理的不同,红外探测器可分为光子探测器和热探测器。两类探测器应用不同的敏感材料,对应不同工作温度。3、制冷型与非制冷型探测器光子探测器的各类敏感材料中,碲镉汞应用最广泛,量子阱(QWIP)、量子点、超晶格材料近年来也都在快速发展。上述敏感材料一般工作于低温环境,如适用于中波段的碲镉汞材料有效工作温度为200K(-73℃),当探测器制冷到77K时,该材料的响应波段才能延伸到3~5μm,只有接近绝对零度光谱效应才能超过8μm,因此光子型探测器需要配置制冷器,也称制冷型探测器。而制冷器的应用也决定了制冷型探测器的体积大、功耗大、寿命短。在热探测器的敏感材料中,氧化钒和非晶硅应用最广泛。参考AntoniRogalski2011年发表的《RecentprogressinHgCdTeinfrareddetectortechnology》,全球范围内应用氧化钒材料的非制冷探测器市场份额达70%,而多晶硅为17%。因为该类材料都工作在常温环境,不需要制冷器,所以热探测器也称非制冷探测器。▲非制冷红外焦平面探测器分类综合来看,制冷型由于敏感材料成本高、使用波段窄、制冷系统成本高等原因,使用成本大幅高于非制冷。且制冷型的主要敏感材料如碲镉汞和新型量子材料在制备过程中难以生长、成品率低,导致价格高于非制冷型的常用敏感材料。制冷型不同材料稳定可测的光电效应只集中在部分波段内,导致普通制冷型适用波段较窄,不同波段的探测任务需要使用多个制冷型探测器,或是价格更为昂贵的多波段制冷型探测器。非制冷型的响应是温升变化,与频率无关,因此单一热探测器能够基本覆盖完整红外波段,完成各波段探测任务。目前,制冷型探测器虽然性能优异,但是需要在液氮低温下工作,体积大且成本高,整机售价高达数十万元,主要用于航天、船舰等领域。而非制冷型探测器不需要添加制冷装置,因此结构简单、体积较小,价格相对低廉,在军用领域,不仅能够取代部分制冷型应用,还能应用于诸多制冷型红外探测器受限的场合,比如单兵装备等,在民用领域也在快速普及。除了医学测温之外,红外热成像测温还可用于预防性检测,例如对电力输电线路、发电设备、机械设备等通过红外热像仪检测异常发热区域,可以预防重大停机以及事故的发生。在建筑方面,用于检测房屋的隔热效果、墙壁外立面、空鼓、渗水和霉变等。其它的领域还包括产品研发、电子制造和制程控制等。不过,非制冷型红外探测器的设计、生产及研发涉及到材料、集成电路设计、制冷和封装等多个学科,技术难度大,目前全球仅有美国、法国、以色列、中国等少数国家能够掌握非制冷红外探测器核心技术。四、核心器件国外厂商垄断,国产化加速由于非制冷红外焦平面阵列探测器是从20世纪80年代开始,在美国军方支持下发展起来的,在1992年全部研发完成后才对外公布。初期技术路线包括德州仪器研制的BST热释电探测器和霍尼韦尔研制的氧化钒(VOx)微测辐射热计探测器。后来由于热释电技术本身的一些局限性,微测辐射热计探测器逐渐胜出。2009年,L-3公司最终宣布停止继续生产热释电探测器。之后,法国的CEA/LETI以及德州仪器公司又分别研制了非晶硅(a-Si)微测辐射热计探测器。霍尼韦尔后来把技术授权给数家公司生产制造,CEA/LETI的技术在新成立的ULIS公司生产。而后的20多年内,美国的非制冷探测器发生过多次的公司并购重组,Flir成为了最大的非制冷探测器供应商。特别需要指出的是,红外探测器不仅能够精确测量人体/物体温度,而且支持在无光环境进行侦测,具有夜视、测温等应用。因为红外热像仪捕捉红外线的能力较强,可以被动接收物体的微弱远红外辐射,抗干扰能力较强,更为隐蔽,并能在有烟雾和强光干扰的情况下探测到物体,因此最早在军事作战和警用领域被广泛应用。近年来才开始逐步进入安防及海外狩猎等民用市场。而在此次国内爆发的新型冠状病毒疫情的影响下,人体体温筛查成也为了红外热成像仪的一个重要应用。不过,由于红外探测技术具有高度的军事敏感性,现代化军队对红外设备的依赖也在不断加强,核心技术由国外少数国家掌控并高度管制,各国对高端军用红外产品及相关技术实施禁运以维持垄断地位。这也在一定程度上限制了国内高端红外探测技术的发展。根据《瓦森纳协定》中对于红外探测器的规定,满足“一定条件”的红外热像仪将属于“武器级别”,该级别的红外热像仪需要获得相关证书才可出口。这些“一定条件”包括对图像采集频率、像素、价格的要求。在该协定下,长期以来我国高端红外技术受到国外封锁,对于高端探测器的内在需求缺口大。例如,大立科技在2008年招股说明书称“法国SOFRADIR、ULIS(为母子公司)的供货,目前还没有相关替代措施。其高端产品对我国仍然禁售,中低端产品价格昂贵,并实行最终用户许可制度”。在此背景之下,美国的Flir、FLUKE以及2019年由Sofradir和ULIS合并而成的Lynred成为了全球非制冷红外探测器的主要供应商。而对于国产红外设备厂商来说,在高端红外探测器进口受限的情况下,自研也就成了一条必须要走的路。目前,国内高德红外已建成了8英寸0.25um批产型MEMS生产线,是国内唯一一条自主可控且具备批产能力的非制冷红外焦平面探测器生产线。而睿创微纳也掌握MEMS芯片的核心技术,主要系自产自用,同时也有向海康威视等供应;大立科技在核心器件领域获“核高基”重大专项资金支持,在非制冷红外焦平面探测器领域也获得了突破。此外,还有北方广微、中电11所等。据了解,海康威视也有自研非制冷红外探测器,主要依托于2016年成立的子公司海康微影,目前已可提供高性能、低功耗的视觉传感器及MEMS机芯组件。综合看,国内厂商非制冷红外探测器性能指标与国外差距不大。非制冷红外探测器的主要应用于民品和军用单兵装备市场,性能指标发展到一定程度后即可较大程度满足各方面客户的需求,继而性价比成为扩展市场的关键。国内相关厂商经过长期的研发投入与技术积累,目前与国外相关民用产品的技术性能差距不大,部分产品的部分性能指标已接近于国外同类产品。例如,睿创微纳已成功量产阵列规模达1280× 1024、像元尺寸达12μm的氧化钒非制冷探测器,在这两个主要参数上已经超越BAE、ULIS,并且已成为全球继DRS后第二家成功研制10μm非制冷探测器的企业。但12μm在睿创微纳产品系列中渗透率不高,多数产品仍使用17μm等大尺寸探测器。同时在封装技术上,国内企业如睿创微纳、高德红外仍以陶瓷封装、金属封装为主(而国外晶圆级封装已较为普及),良品率也尚待提高,预计未来国内厂商将集中在降低成本以提升产品性价比上发力,并有望获得更多的市场份额。从整机领域来看,由于红外成像行业的准入门槛较高并存在技术封锁,目前国际上仅美国、法国、韩国、以色列和中国等少数国家掌握非制冷红外芯片设计技术,而具备大规模生产能力的厂商也较少,目前主要包括美国的DRS、L3、BAE、FLIR、Seek,以色列的SCD,法国的ULIS。其中,欧美厂商较早地进入了非制冷红外热成像产品市场,已经建立份额优势。根据YoleDevelopmentGroup的统计,2017年非制冷红外热成像仪全球总销量130万台,北美厂商中仅FLIR一家公司份额就达到66%。而国内供应商主要有大立科技、高德红外、华中数控、睿创微纳、海康威视、大华、中电11所、北方广微、广州飒特等。但是,相对于国外厂商来说不论是在营收规模还是在市场份额上都较小。从整个红外产业链来看,目前国产厂商在各个环节当中的占比也仍然很小。五、部分相关企业1、FLIR美国FLIR是迄今全球最大的专门从事红外系统解决方案的公司之一。美国FLIR公司成立于1978年,逐步从民用红外市场拓展至警用执法机构、军用市场。通过贯彻“商研军用”(CDMQ)战略,坚持以降低成本、系统化、拓宽下游应用领域为三大并购方向,并在近两年并购与大数据、云计算、人工智能等相关企业,FLIR成功实现向多领域提供以红外为主探测解决方案企业的转型。近年来FLIR全球市场份额提升显著,全球民用红外市场份额由2002年的27%(Maxtech数据)提升至2016年的66%(YoleDé veloppement数据),全球军用红外市场2014年位居第七。2018年,FLIR实现营业收入17.76亿美元,近十年毛利率、净利率平均值为50.96%、14.04%,较为稳定。2、高德红外高德红外创立于1999年,是规模化从事红外核心器件、红外热像仪、大型光电系统研发、生产、销售的高新技术上市公司,拥有完全自主知识产权的红外核心芯片。高德红外工业园位于“中国光谷”,占地200余亩,总资产50亿元,高科技人才3000余名,已建成覆盖底层红外核心器件至顶层完整光电系统的全产业链研制基地。据高德红外负责人介绍,在本次新型冠状病毒疫情中,除面向大型人群的全自动红外热成像测温告警系统外,高德红外的手持测温仪也在加大供货,具备使用便携、测温精准、移动互联等特点,可快速高效进行高温体征筛查。目前公司产品处于供不应求的状况。据了解,面对疫情,高德红外关键岗位员工春节假期无休,生产员工24小时轮岗制加班加点生产红外人体测温仪。目前高德红外主要提供的红外体温筛查仪三个型号产品有XT236及MS系列,采用384× 288分辨率的非制冷焦平面探测器,可提供清晰的红外热像图,以及1280x960分辨率的可见光图像;采用先进的智能图像算法处理技术,大大提升了监控效果。同时,公司也在不断开发和升级其他产品,为了还将推出3-4种型号来应对疫情防控。同时会保持24小时轮班生产制度,充分释放产能。公司已新增了15000套全自动红外热成像测温告警系统的生产计划,即将以每月1000套的速度生产,尽快提供更多的产品来助力一线人员的疫情防控工作。对于人体测温仪的核心原材料及产能问题,在近日的电话会议上,高德红外表示,公司原材料充足,备产1.5万台,预计2月10日之后达到每天1000台的产能。高德红外强调,公司是国内唯一成功搭建三条8英寸探测器芯片(制冷、非制冷)批产线的企业,由于公司有自产芯片,探测器有现成存货,且公司新投产的备料已经基本齐备。对于其他原材料的供货,虽然武汉和湖北受到交通管制,但工信部已把高德公司列入重点保障名单,现对公司的物料和物流方面开绿灯,同时还上报了未复工原材料企业的清单,一一通知各个厂家复工,原材料采购不存在问题。另外,测温产品生产过程中最耽误工时的是校温,而目前行业只有高德红外拥有有全自动校温线,因此生产效能是没问题的。据不完全统计,截至目前,由高德红外生产的红外人体测温仪,已有二千余台安装到了包括武汉天河机场、武汉高铁站、武汉协和医院、成都双流国际机场、成都东站、北京大兴国际机场、广东白云机场等在内的全国各地的医院、车站、机场等人流密集的公共场所。在武汉火神山雷神山医院和供医生住宿的酒店里,也都安装上了高德全自动红外热成像测温告警系统。3、大立科技浙江大立科技股份有限公司(以下简称大立科技)前身为1984年成立的浙江省测试技术研究所,2001年完成改制,2008年2月在深圳证券交易所挂牌上市。大立科技的主要产品包括非制冷红外焦平面探测器芯片、红外热像仪和巡检机器人三大类,产品应用涵盖民用与军工。公司拥有热成像产品核心器件、机芯组件及整机系统的全产线生产能力,是国内规模最大、综合实力最强的民用红外热像仪生产厂商之一。从营收占比来看,大立科技营收的93%都是来自于红外产品。同时,公司是军用红外非制冷探测器定点承研承制单位,具有武器装备科研生产的完备资质,是国家二级保密资格单位。在本次新型病毒疫情发生之后,大立科技迅速做出响应,并率先在武汉大学中南医院里投入DM60-W人体测温智能筛查系统。▲大立科技DM60-W人体测温智能筛查系统(来源:公司官网)据介绍,大立科技的测温智能筛查系统援助过非洲埃博拉,是应对SARS、赛卡、鼠疫等传染疫情的明星产品,具有非接触式快速筛查体温,远距离、大面积人群检测。公司产品具备计量证书,且在卫生检疫行业应用广泛,红外与高清可见光同步监控,温度显示,并能多点温度同时报警,实行多机同时管控。目前,为了保障生产,大立科技已成立应急工作小组,生产部门加班加点,全负荷满足疫情防控需求,保障防疫工作的顺利开展。在大立科技2月2日的电话会议中表示,相关负责人表示,即使春节假期加急赶工,其测温智能筛查系统的产能也只有100台/天。而限制主要来自于上游相关器件及材料的供应商的供应不足。2月4日下午,大立科技董秘范奇就产能问题表示:“公司目前红外热成像测温仪日产能稳定在100台左右,月均大概3000台,计划在供应链稳定后,提高到5000台。产品有两种,单品价格主要取决于探测器分辨率,不同场景配备的不同镜头等。”大立科技方面还表示,当地省经信厅还向公司派驻了驻厂干部,帮助公司协调相关部门和供应商,确保供应链的持续稳定。为了可根据疫情防控需要进一步提高产能。据了解,2019年12月至今,大立科技已有200余套设备部署在武汉、上海、内蒙古、深圳以及非洲等地机场枢纽、口岸、医院等区域。针对此次疫情,公司作出快速响应,已快速支援武汉中南医院、无锡硕放机场、湖州火车站、温州机场、深圳证券交易所、杭州萧山机场等地。4、睿创微纳睿创微纳成立于2009年12月,注册资本1.8亿元,是一家领先的、专业从事非制冷红外成像与MEMS传感技术开发的高新技术企业,致力于专用集成电路、红外成像传感器及MEMS传感器设计与制造技术开发,为客户提供性能卓越的红外热成像、非接触测温与MEMS传感技术解决方案。公司核心技术团队拥有多年数模混合集成电路设计、传感器设计与制造、MEMS器件封测技术、图像处理算法研究与开发经验,具有完整的从集成电路到MEMS器件、模组技术研发和产品实现能力。值得一提的是,睿创微纳成立的近十年间获117项专利信息以及13项软件著作权。目前,睿创微纳的产品广泛应用于工业测温、汽车夜间辅助驾驶、安防监控、森林防火、建筑节能评估、消费电子以及物联网等诸多领域。整体来看,受益于民用领域红外热成像仪的需求扩张,公司民品业务收入大幅提升,2016~18年营收CAGR为153%,2018年民品营收达2.69亿元,其中探测器、机芯和整机分别贡献0.93/0.60/1.13亿元。展望未来,随着渗透率提升+下游应用空间进一步打开,公司民品业务同样有望持续快速增长。在本次新型冠状病毒疫情当中,根据公司公告,2020年前公司用于人体体温筛查的产品销售占比较低,相关产品2018/19年营收分别为7.7/196.3万元。公司的主要产品为红外探测器、机芯组件及红外热像仪。疫情爆发后,公司加紧生产测温模组及人体体温快速精准筛查红外热像仪,目前已应用于武汉协和医院、广州白云机场、成都火车站、北京地铁站等防疫筛查一线工作中。▲睿创微纳的红外体温检测设备被应用于武汉协和医院(图片来源:艾睿光电;注:艾睿光电是睿创微纳全资子公司)目前睿创微纳已接到大量订单,且政府已出台相关政策解决红外测温仪配套零部件的复工及运输问题,预计公司测温设备出货量将迅速增长(预计可达到数百~上千套/月)。另外,根据此前睿创微纳招股说明书显示,睿创微纳计划至少投入1.2亿元用于红外热成像终端应用产品开发及产业化项目,旨在拓展终端产品应用广度。项目建成后,公司将拥有汽车辅助驾驶、安防监控、个人视觉、测温四大板块,该项目将为公司新增7000只/年的整机产能,并将强化公司在民用产品领域的布局。在核心的非制冷红外焦平面芯片技术方面,睿创微纳也在积极扩充产能。根据公司招股说明书,公司计划投资2.5亿元用于非制冷红外焦平面芯片技术改造及扩建项目。该项目在公司业务的基础上,对非制冷红外焦平面芯片进行技术升级,开发下一代像元尺寸传感器技术、更先进的晶圆级封装技术(WLP)和晶圆级红外光学技术,以及智能的专用红外图像处理芯片(ASIC)技术,实现非制冷红外芯片的集成化、模组化、大规模产业化。项目建成后可生产高端、中高端、中低端和低成本四个探测器产品系列,该项目预计新增产能约36万只/年(2019年公司产能预计为20万只/年);同时,在晶圆级封装技术成熟后,公司生产效率与成本将能显著优化。与此同时,睿创微纳还将投入至少8000万元用于睿创研究院项目。研究院的三个研究方向包括太赫兹成像技术、新一代红外芯片和智能模组以及高端光学MEMS芯片。需要指出的是,睿创微纳还为海康威视、华中数控等红外整机厂商提供红外测温探测器或机芯。根据财报显示,2016年起,睿创微纳就与海康威视建立了良好的业务关系,后者连续三年成为公司第一大客户,2018年海康威视从公司的采购额接近8500万元。2018年起,随着公司加速整机业务拓展,2018年海康威视对公司的营收占比较过去两年下降。5、华中数控华中数控成立于1995年,随后在1998年华中数控变成国家数控的产业化基地,依托在学校,2001年改成股份公司,2011年在创业板上市。主营数控机床、机器人和智能制造装备、新能源汽车电驱、红外热成像仪等业务。华中数控是国内最早做红外人体测温系统的公司,产品早在2003年非典就发挥重要作用,有近二十年历史,目前这块业务年销售收入在3000万元左右,国内市占率一直排名靠前。今年单一此产品应该会带来收入的高速增长,今年新型冠状病毒疫情发生后,对于红外测温系统的需求快速增长。位于湖北武汉的华中数控不仅向湖北省内各地市州捐赠了若干人体测温红外热像仪。同时,公司生产的红外热像仪的生产和安装工作也如火如荼的进行着。此前华中数控相关负责人接受采访时就表示,1月20日深夜,由华中数控生产的首批12台红外智能体温检测系统,就已经在郑州某重点三甲医院安装完毕。21日,13台设备发往西安咸阳国际机场,1月22日安装完毕。之后还有20多台设备陆续发往郑州、北京、深圳、长春等城市的医疗机构和交通枢纽。截至1月22日,发往全国各地的“红外智能体温检测系统”已经累计达到299台套。1月25日,大年初一,火神山医院的华中数控的“红外热成像智能体温检测系统”设备也正式投入使用。在产能方面,此前工信部要求华中数控在2月10日达到50台/天的产能。而根据2月6日华中数控的电话会议显示,目前华中数控的红外体温检测设备的产能正在迅速爬升,月初产能是20-30台/天,目前本周已经爬升至60-80台/天,目前已经供货接近400台,本月7-12号基本稳定在60-80台/天,预计将于本月12日爬升至100台/天,2月20日达到110台,后续还有爬升空间。华中数控表示,目前产能制约主要是在零部件供应上(其主要采用的是国外机芯),国外芯片每周在500台,12号之后国产芯片也会供应,产能继续增加。另外,校准的黑体目前所有竞品企业都缺货,但暂时只影响设备部分精度,不妨碍使用。6、AI厂商助力红外体温检测值得一提的是,除了传统的红外体温检测设备厂商和一些安防厂商推出了相应的体温检测设备之外,国内的不少AI技术厂商也纷纷利用自身的技术赋能红外体温检测设备。旷视科技就推出了“明骥”AI体温检测系统,与以往不同的是,这套AI测温系统创新采用了人体识别+人像识别技术,配合红外/可见光双传感器的解决方案,同时基于自主研发的人工智能平台Brain++完成了对带口罩和帽子检测算法的优化,不需要被识别者脱帽或者摘掉口罩,即可完成对于体温和人脸的识别,使得在人流密集型的场景下也可以快速识别。可实现每秒15人的高速检测(摄像头采集频率达到每秒25帧),精度可达± 0.3℃,且一套系统可以覆盖16个通道,基本保证了一座地铁站出入口的管控。▲在海淀政务大厅,人们正在试用旷视“明骥”AI体温检测系统百度公司也推出了基于AI图像识别和红外热成像技术的“百度AI多人体温快速检测方案”,实现快速初步筛查,高温人群准确测温及精准定位等功能,并已在清河站完成部署。▲百度AI多人体温快速检测解决方案据介绍,百度AI多人体温快速检测解决方案使用了基于人脸关键点检测及图像红外温度点阵温度分析算法,可以在一定面积范围内对人流区域多人额头温度进行快速筛选及预警,解决了佩戴口罩及帽子造成的面部识别特征较少的问题,方便对人流聚集处的快速筛选。澎思科技也推出了“澎思智能无感人体测温系统”。据介绍,该系统采用红外热成像体温检测方式,由便携式主机、热成像摄像机(黑体可选)组成,在30° C~45° C测量范围内,系统同时支持16个目标检测,测温感应距离远达3米,多目标测温精度高达± 0.3° C,固定通道单点测温精度高达± 0.2° C,能够快速实现异常体温筛查。▲澎思智能无感人体测温系统同时,搭载澎思自研的人脸识别和行人ReID技术,实现人体体温与人员智能关联,一旦发现体温异常目标,将立即通过本地语音、灯光等多种方式实时告警,帮助工作人员快速定位发热人员及其亲密接触群体,并进行拦截,以启动进一步的确认检测和医学观察。同时体温、人脸比对记录将同步后台,方便后续溯源。
  • 首个中红外波长超级反射镜制成
    来自奥地利、美国和瑞士的科学家组成的国际科研团队,研制出了首个中红外波长范围超级反射镜,有望用于测量微量温室气体或用于切割和焊接的工业激光器等领域。研究论文发表于最新一期《自然通讯》杂志。在可见光波长范围内,现有金属反射镜的反射率为99%。在近红外范围,专用反射镜涂层的反射率高达99.9997%;但迄今最好的中红外反射镜的反射率为99.99%,光子丢失率是近红外超反射镜的33倍。人们一直希望将超反射镜技术扩展到中红外领域,以促进很多领域取得重大进展,如测量与气候变化有关的微量气体、分析生物燃料,以及提升广泛应用于工业和医疗领域的切割激光器和激光手术刀的性能等。此次,研究团队研制出的中红外超反射镜的反射率高达99.99923%。为制造出中红外超级反射镜,研究团队结合传统薄膜涂层技术与新型半导体材料和方法,开发出一种新涂层工艺。为此,他们先研制出直径为25毫米的硅基板,然后让高反射半导体晶体结构在10厘米的砷化镓晶片上生长,接着将其分成更小的圆形反射镜,再将这些反射镜安装到硅基板上,得到了超级反射镜并证明了其性能。研究人员指出,这款新型超反射镜的一个直接应用是显著提高中红外气体分析光学设备的灵敏度,可准确计量微量环境标志物,如一氧化碳等。
  • 关于红外测温仪安全性解读
    p  随着红外测温仪的大范围应用,也不禁有人担心,红外线对身体健康有影响吗?红外线测温仪会对眼睛造成伤害吗?甚至网上有传言红外线测温枪频繁照射到眼睛会伤害眼晴视网膜,轻则会引起眼球的玻璃晶体混浊及白内障等眼病,严重的会产生眼底黄斑变性。/pp  strong真实情况是怎么样的呢?多位专家给出了答案!/strong/pp  红外线测温仪分为接触式和非接触式两种,由于新冠肺炎主要的传播途径是经呼吸道飞沫和密切接触,目前使用的都为非接触式,避免因为接触而传染新冠肺炎。非接触式红外线体温计会测量不同部位,比如额头、颈部、手腕等。/pp  据广州中医药大学第一附属医院黄仲委教授介绍,红外线测温仪的红光是LED灯发出的,正确用法是照射被检者的前额而不是眼睛。如果真的照射到眼睛,尤其是红光亮度特别强、照射眼睛时间又特别长,是有可能损伤晶状体、视网膜,尤其是视网膜黄斑区,引起白内障、黄斑出血、水肿、裂孔等,但这种几率几乎为零。/pp  外线测温仪工作原理是用来接收被检查者身体体温所发出的红外线,并不是它发射红外线,测温仪的红光主要方便定位而已。至于选择测量的部位是前额还是手部都没有问题,大家可放心配合工作!/pp  北京儿童医院顺义妇儿医院眼科副主任医师祁海燕介绍说,如果红外线强度较大会对眼睛有一定的刺激和损害,严重的可引起白内障、视网膜损伤,甚至失明。眼睛对于波长小于1.5微米的红外线有一定吸收作用,如果直接照射眼睛,可使眼球中的液体因吸收短波红外线而发生反应,引发眼病。“但是,市场上的红外线测温仪并不发射红外线,发出的红光是为了方便定位,其工作原理是靠接收人体散发热量中的红外波长来测量。/pp  祁海燕进一步解释,人体在36℃-37℃时放射的红外线波长为9-13微米,这是生物体自射波长。物体温度越高,发射的波长越短,举个例子:当物体温度达到300℃时发射的红外线波长为6.8微米,而人的体温最高也就40℃多一点,此时发射的红外线波长大于6.8微米,远远高于眼睛可吸收的波长范围(1.5微米),所以人体自射远红外线是安全的。/pp  strong测量体温时,为什么就看见过测温枪里放射出来的红光呢?/strong/pp  红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波,波长在1毫米到760纳米之间,是比红光波长更长的非可见光,人眼是看不到红外线的。测温枪里红光只是瞄准的引导光束,是一道集束性比较强的红色LED灯光,并非是红外线。当然,我们也应该避免让它直接进入或者反射进入人眼,以免引起眼睛不适。/pp  资料显示,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与物体的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的原理。简单来说,红外线测温枪可以“收集红外线”并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路计算后,转变为被测目标的温度值。所以说,红外线测温枪工作原理只有接收红外线的过程,并没有向外发射的功能。/pp  strong在一些红外线测温枪的包装上也印有“发射率”这一词条,这又是怎么回事?/strong/pp  从网上购物平台大家可以看到,不少红外线测温枪的介绍中,确实存在“发射率”这一词条。但是,这里的“发射率”并不是指发射红外线,而是指被测物体的红外线“发射率”。调节这个发射率,能够尽可能精确测量不同物体的温度,如人体表皮发射率约为0.95,铝的发射率约为0.3。/p
  • CytoFLEX流式细胞家族又一突破力作,拓展检测极限
    贝克曼库尔特拓展了 CytoFLEX 流式细胞术平台的检测极限,首台标配型分析仪隆重上市,配备雪崩光电二极管,提供紫外和红外线激光器。美国迈阿密 —— 2017 年 9 月 5 日 —— 贝克曼库尔特生命科学事业部发布了一款流式细胞仪,它是第一台能够提供横跨整个可见光范围激发光源的标配型流式细胞仪,开启了癌症研究的新篇章,为广大癌症研究人员带来了福音CytoFLEX LX 蓝光-红光-紫光-黄绿光-紫外光-红外光系列流式细胞仪融合了从 355 nm 的紫外光到 808 nm 的红外光,同时,还配备了雪崩光电二极管 *(APD)。这款流式细胞仪使研究人员有史以来第一次实现了对可见光谱外沿的运用。这款台式 CytoFLEX 结构精巧紧凑,具备卓越的分析性能。它能够充分发挥雪崩光电二极管探测器的有效用途,实现仪器卓越的灵敏度。上述探测器搭配不同的激光器,可以检测受到激发后的细胞所发出的光子。此外,它还添加了全新的紫外线激光器,进一步拓展了研究人员的应用领域。“现在,广大科研人员认识到了 CytoFLEX 超高的灵敏度,及其在技术上的卓尔不凡,”贝克曼库尔特流式细胞仪业务部副总裁兼总经理 Mario Koksch 说道。“高效的光管理巩固了各个分析阶段的效果,有效采用了最早用于电信行业的光纤光学系统,促使我们打造出了一款小身材、大智慧的研究工具。”人们普遍认为流式细胞术是单细胞分析的强有力技术,从传统上来说,这项技术集中关注可见光谱的中心位置。“既然广大研究人员体验了 CytoFLEX 的出色性能,毋庸置疑,他们也在期待着 UV 激发光源发挥效用。” CytoFLEX LX 的产品经理 Maria Gentile 说道。这款仪器开辟了正常和异常条件下细胞间相互作用的新研究领域。这将带来诸多好处,例如,可以确保研究人员将未染色的自发荧光群落与阳性染色群落区分开来。CytoFLEX LX光谱的另一端为红外线波长,即 808 nm。“随着技术的进步,我们需要在原本狭小的空间内,纳入越来越多的探测器,” Gentile 女士补充道。“光谱红外线端的开辟,体现了流式细胞术性能的激增。生物学家们能够在光谱中获取空间,简化复杂的实验方案,帮助他们梳理细节,更有意义的是,还可以改变他们分析细胞的方式。” 在原有的 CytoFLEX 设计中纳入雪崩光电二极管探测器(这在其他流式细胞仪中不可用),这项明智的决策,开拓了研究的无限可能。这款探测器能够在 400 至 1100 nm 波长范围内保持稳定的高量子效率,确保在使用新红外线激光器时,可以改善其性能。此外,CytoFLEX 包含广泛的、经过重新定位的带通滤片,具有升级灵活性,可添加额外的参数和直观软件,以便实现多色分析。“CytoFLEX 技术拓展了流式细胞术的潜能,并开拓了其在复杂研究环境下所能发挥的作用,” Koksch 说道。“贝克曼库尔特致力于拓展各种可用工具,为重要领域的科研工作助一臂之力。
  • 【综述】红外热成像无损检测技术原理及其应用
    常规的无损检测技术如射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,这些方法在实践应用中都有各自的缺点及局限性。红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术,广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域。与其他的无损检测技术相比,红外热成像技术的特点有:1. 测量速度快,因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度,所以响应极快,能测得迅速变化的温度场;2. 非接触性,拍摄红外图片时,红外摄像仪与被测物体是保持一定距离的,对被测温度场没有干扰,操作安全、方便;3. 测量结果直观形象,热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出,从图上可以方便地读取各点的温度值,并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息;4. 测温范围广,由于是采用辐射测温,与玻璃测温计和热电偶测温计相比,测温范围大大扩展,理论上可从绝对零度到无穷大;5. 测量精度高;6. 易于实现自动化和实时观测。红外热成像无损检测原理红外线是一种电磁波,为0.78~1000 μm,可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度,都会因为分子的旋转和振动而发出辐射能量。红外辐射是其中一种,如果把物体看成是黑体,吸收所有的入射能量,则根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律,在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为:式中:为黑体的光谱辐射度;c1、c2为辐射常数,c1=3.7418×108 Wm-2μm4,c2=1.4388×104 μmK;σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,为5.67×10-8 Wm-2K-4。实际大部分人工或天然材料都是灰体,与黑体不同,灰体材料的发射率ε≠1,灰体表面能反射一部分入射的长波(λ>3 μm)辐射,因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成,用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和Map,但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体,将Map称为表观辐射度,为便于理解,一般将其转换为人们较熟悉的温度单位,称为表观温度Tap,即:上述表观温度Tap即为红外探测器测量所得温度,在无损检测中测量距离一般较近,可以忽略大气的影响,故被测物体的表面发射率ε的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。检测方式1. 主动式检测为了使被测物体失去热平衡,在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态,内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。2. 被动式检测被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差,在物体与环境进行热交换时,通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源,一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。红外热成像技术在无损检测中的应用1. 材料热物性参数检测与其它的测温技术相比,红外热像仪能迅速、准确地测量大面积的温 值,且测温范围宽。因此,当需要准确测量较大范围的温度边界条件时,红外热像仪具有其它测温仪器不可比拟的优越性。哈尔滨工业大学的研究人员针对焊接温度场中材料的传热系数随温度升高而变化的情况进行了研究,证明了焊接过程热传导系数反演算法的可行性,结合红外热像法与热电偶测量了LY2铝合金固定TIG点焊过程的焊接温度场,通过计算分别获得了加热和冷却过程的热传导系数随温度变化的曲线。热传导反问题的研究,具有广泛的工程应用前景,近年来在热物性参数的识别、边界形状的识别、边界条件的识别、热源的识别等多方面已经取得了很多研究成果。在进行传热反问题研究时,采用红外热像技术测量研究对象的温度图,可以方便快捷地解决温度边界的测量问题,该方法在热传导反问题的研究中已被广泛采用。2. 结构内部损伤及材料强度的检测目前利用红外热像技术进行的结构损伤研究有混凝土内部损伤检测、混凝土火灾损伤研究、焊缝疲劳裂纹检测、碳纤维增强混凝土内部裂纹检测等,由于损伤部位的导热系数的变化,导致红外热像图中损伤位置温度异常。与常规的探伤方法如X射线、超声波等相比,红外热像技术具有不需要物理接触或耦合剂,操作简单方便、无放射性危害等优点。同济大学的研究人员采用红外热像技术对混凝土火灾损伤进行了实验研究,得出了火灾损伤混凝土红外热像的平均温升随时间的变化曲线,及混凝土红外热像的平均温升与其受火温度与强度损失之间的回归方程。将红外热像技术应用于火灾混凝土检测,在国际上尚属首创,突破了传统的检测模式,为进行混凝土的火灾损伤评价开创了一条新途径。但将该方法运用于实际工程检测中,尚有许多问题需要解决,如混凝土强度等级、碳化深度、级配、火灾类型等对检测结果的可靠性的影响,以及检测时的加热措施等。近年在光热红外技术的基础上发展的超声红外技术发挥了红外技术和超声技术的优点,该方法以超声脉冲作为激发源,当超声脉冲在试件中传播遇到裂纹等缺陷时,缺陷引起超声附加衰减而局部升温,从而利用红外热像技术可以检测出这些裂纹缺陷。南京大学的研究人员将红外热像仪与超声波发射器结合起来,用超声波发射器对有疲劳裂纹的铝合金试件进行热量输入,拍摄红外热图像,与计算机模拟计算结果进行比较,试验表明超声红外热像技术对裂纹缺陷、不均匀结构及残余应力非常敏感。3. 在建筑节能中检测的应用在建筑物节能检测方面,瑞典早在1966年就开始采用红外热像技术检测建筑物节能保温,美国、德国等许多国家的研究人员也都进行过这方面的研究工作。在我国随着对建筑节能要求的提高,建筑物的节能检测势在必行。目前我国对建筑围护结构传热系数的检测多采用建筑热工法现场测量,红外热像技术只作为辅助手段,通过检测围护结构的传热缺陷,综合评价建筑物的保温性能。目前我国红外热像技术在节能检测领域的研究尚属于起步阶段,还没有确定的指标对建筑物的红外热像图进行节能定量评价,由于建筑物立面形式和饰面材料的多样性,编制专用的图像分析与处理软件和建立墙体内外饰面材料的发射率基础数据库成为该项研究中一个重要环节。4. 在建筑物渗漏检测中的应用建筑物的渗漏有由供水管道引起的渗漏和屋顶或外墙开裂引起的雨水渗漏等,由于渗漏部位的含水率和正常部位不一样,造成在进行热传导的过程中二者温度有差异,因而可以用红外热像仪拍摄湿度异常部位墙面的红外热图像,与现场直接观察结果进行对比分析,可以找出渗漏源的位置。结语红外热像技术在无损检测中的应用前景非常广泛,相应的研究工作也取得了初步的研究成果,并逐步地从定性研究走向定量研究,但总体来说在目前尚属起步阶段,能应用于实际工程中的研究成果不多,且多属一些定性的结论,缺乏相应的操作规范。因此,应加强定量研究工作,提高对红外热像图的处理能力。
  • 【干货】单波长X射线荧光技术在油品检测中的应用
    测定原理X射线荧光是原子在受到初级X射线束激发后发生电离作用,发射出X射线光子。X射线具有波粒二象性,既可以看作粒子(能量),也可以看作电磁波(波长)。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量,根据普朗克公式:E=hc/λ,无论是测定能量,还是波长,都可以实现对相应元素的分析,其效果是类似的。据此,X射线荧光技术进行元素分析时又分为X射线波谱法(波长色散,WDXRF)和X射线能谱法(能量色散, EDXRF)。单波长X射线荧光全称“单波长色散X射线荧光光谱”(Monochromatic Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry,缩写为MWDXRF),属于波长色散X射线荧光技术。XOS专利的单波长X射线光路系统可以选择并且聚焦单色光束进行样品激发和进入检测器检测,这样可以大大降低信噪比,并且提供相较于传统XRF更高的精度,以及更快的测量速度。XOS专利的单波长X射线荧光光路系统相关标准目前单波长X射线荧光相关方法标准主要有以下:标准名称测量原理硫含量测定1NB/SH/T 0842-2017轻质液体燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7039汽油和柴油燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)氯含量测定1NB/SH/T 0977-2019轻质油品中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7536芳烃中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)3ASTM D4929-2017原油中有机氯的测定方法C中可用单波长X射线荧光方法(MWDXRF)硅含量测定1NB/SH/T 0993-2019汽油及相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7757汽油和相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)应用1——油品中的硫含量测定由于硫元素会造成工艺设备腐蚀、催化剂中毒、产品质量及环境污染等问题,所以硫元素的含量成为衡量石油及石油产品质量的重要指标。单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)目前得到广泛认可的应用之一就是测油品中的硫含量,在300秒的测量时间下最低检测限可达0.15ppm(Sindie Gen3),其相应的方法标准ASTM D7039已经被列为国五、国六成品汽柴油硫含量检测的方法标准之一,还可用于分析:直馏汽油、直馏柴油、精制汽油、精制柴油、催化柴油,甚至硫含量更低的重整原料油等各种中控物料,针对不同的应用场所分别有Sindie系列实验室台式、便携式、在线分析等解决方案,可满足客户多方面的需求。应用2——氯元素含量检测单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术应用之二是在氯元素方面的检测。无论是来源于采油助剂的有机氯还是来自有盐水或类似污染物中的无机氯,都可能造成设备腐蚀、催化剂中毒、管路堵塞、影响二次加工及成品油产品质量等各种潜在风险。因此,在石化炼油厂原油加工的整个过程中,氯元素的分析及监控一直都备受重视。典型的样品是氯含量控制在1ppm以下的石脑油,这类样品即使使用传统的库仑法分析,有的效果也不是很好,MWDXRF技术独特的光路结构可使最低检测限达0.07ppm(Clora 2XP),即使是标准型的Clora,其LOD也可以达到0.13ppm,比较常见的分析对象还包括:重整原料油、直馏汽油、直馏柴油和常压装置常一线油等氯含量均在10ppm以内的样品。对应的方法标准是ASTM D7536和NB/SH/T 0977。针对原油中的氯含量分析,由于原油样品含水和颗粒物的特殊性,如果使用常规的静态测量法,测量结果会随着时间的推移而逐渐升高直至样品中的颗粒物质完全沉降。为此,XOS专门推出了Accu-Flow技术,使用一次性螺口注射器使样品以一定速率(20ml/min)连续流过测量杯(模拟在线连续测量的分析过程),很好地解决了静态测量的沉降问题。测量时间对测量结果的影响Accu-Flow技术另外,针对原油电脱盐工艺,XOS的MWDXRF技术也推出了专门的在线解决方案,不但可以实时监测原油脱盐前后中的氯含量,也可以监测脱盐水中的氯含量,使脱盐生产过程对氯含量的监控更加及时有效,帮助工艺及时发现和解决生产波动。在线氯元素监测控制示意图应用3——针对高硫低氯等样品中的氯含量分析单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术第三个有针对性的应用是针对高硫低氯等样品中的氯含量分析,由于硫元素Kα的特征波长为0.5373 nm,氯元素Kα特征波长为0.473nm,如果硫元素含量高、氯元素含量低,势必会影响氯元素分析的稳定性和重复性。而且目前石油石化行业常用的油品中氯含量的检测标准SH/T 1757(微库仑法)中明确指出不适用于硫含量大于0.1% (质量分数)的试样,而且样品中水含量对微库仑法影响较大。XOS的单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)可专门针对此类样品,如焦化汽油和焦化柴油样品,有相应的解决方案,比如使用标准型的Clora单波长氯分析仪,可使用手动输入硫含量的方法对硫元素的干扰进行校正,或者使用超低氯Clora 2XP或硫氯一体Sindie+Cl,对硫元素信号可自动检测并自动扣除,大大提高了分析效率和方法的简便性。超低氯Clora 2XP光路示意图硫氯一体Sindie+Cl光路示意图应用4——汽油及相关产品中硅含量的测定单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术的第四个应用是针对汽油及相关产品中硅含量的测定,成品油的硅元素主要来自清洗剂或消泡剂等外来污染物,主要的危害有可导致氧气传感器、火花塞、催化转换器出现二氧化硅沉积,影响车辆的正常行驶。MWDXRF测硅元素的方法标准是ASTM D7757和NB/SH/T 0993,ASTM D7757 是截至到目前唯一经ASTM 认证的汽油和乙醇中硅含量的测试方法。该方法可以测试石脑油、乙醇汽油、乙醇调合燃料、重整汽油及甲苯等样品中3-100mg/kg(ppm wt)的硅,仪器的最低检测限(LOD)可达0.65ppm。火花塞结垢燃烧室结垢(图片来源于“对油中掺杂硅是车“病因”!哈尔滨质监部门召开“淮南”油问题专家论证会得出结论“的报道)其他应用另外,单波长技术还有专门针对磷元素的应用,主要用于油品及水中总磷含量的测定,最低检测限LOD可达0.4ppm。八大优点总之,单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)凭借以下八个主要优点,可为广大客户提供专业化的解决方案,大大提高炼化企业分析检测工作的效率:(1)可实现极低浓度的测量;(2)所需浓度下较高的精确度(重复性r:S, 0.6 ppm @ 8 ppm;Cl, 0.14 ppm @ 1 ppm ,Si, 1 ppm @ 10 ppm );(3)单色聚焦光学元件,可消除90% - 95%样品基质效应影响;(4)无需频繁校准,标准曲线可使用6 – 12个月;(5)简易样品制备及仪器操作过程,有效避免人为误差,及不同实验人员之间的偏差;(6)直接测量技术(无需样品转化,比如燃烧或密度换算);(7)无需消耗任何气体,仪器运行只需要电源即可;(8)符合标准方法:S: ASTM D7039, NB/SH/T 0842, ASTM D2622, GB/T 11140,Cl: ASTM D7536, NB/SH/T 0977-2019,Si: ASTM D7757, NB/SH/T 0993-2019等。(作者:上海仪真分析仪器有限公司 XOS市场开发经理 党相锋)
  • 滨松开发出世界上最小波长扫描量子级联激光器,有望用于便携式火山气体监测系统光源
    此次,滨松光子学株式会社在日本国家研究开发法人新能源与产业技术开发组织(NEDO)主办的“实现IoT社会的创新传感技术开发”项目中,利用独自的微机电系统(MEMS)技术和光学封装技术,成功开发出世界上最小尺寸的波长扫描量子级联激光器(QCL),其体积约为传统产品的1/150。通过将其与日本产业技术研究所开发的驱动系统结合,实现了高速操作和外围电路简化,同时作为光源安装在分析设备上,使可便携的小型分析设备的开发成为现实。在本开发项目中,我们提高了二氧化硫(SO2)和硫化氢(H2S)的探测灵敏度以及设备的维修性,目标是实现在火山口附近对火山气体成分的长期和稳定的检测。此外,它还可以应用于化工厂和下水道中有毒气体的泄漏检测和大气测量等。图1 世界上最小尺寸的波长扫描QCL,体积约为传统产品的1/150概要在火山爆发的前几个月,火山气体中的二氧化硫(SO2)或硫化氢(H2S)等浓度会开始逐渐上升,因此对该气体浓度的监测是火山爆发预测的常规方法。目前许多研究机构在火山口附近安装了电化学传感器分析设备,通过电极检测来实时分析火山气体的成分。但由于电极与火山气体的接触,容易出现寿命变短和性能降低的问题,因此除了定期更换部件等维护,监测的长期稳定性也是一个难题。这样,长寿命光源和全光学光电检测器分析设备则具有无需大量保养,还具有高灵敏度并长时稳定地进行成分分析的特点。目前因为光源的尺寸较大,尙难以将其安装在火山口附近。 在此背景下,滨松从2020年开始,参与了NEDO与产业技术综合开发机构(产综研)的“实现IoT社会的创新传感技术开发”※1项目,积极投入研究和开发具有全光学,小尺寸,高灵敏度和高可维护性特点的新一代火山气体监测系统。 滨松公司正在该项目中承担了分析设备光源的小型化任务,并成功开发出中红外光※2在7-8微米(μm,μ为百万分之一)范围内可高速改变输出功率的世界上最小尺寸波长扫描QCL(Quantum Cascade Laser)。※3(图1、图2、表)。本次新开发的产品是通过将其与产综研开发的驱动系统相结合,实现了高速操作和外围电路简化,作为光源安装在分析设备上,实现了可便携的小型化分析设备。此外,本项目的目标是进一步提高灵敏度和可维护性,实现长时间稳定地对火山口附近气体进行实时监测。同时也有望应用于化工厂和下水道的有毒气体泄漏检测和大气测量等用途。产品特点 1、开发了世界上最小的波长扫描QCL,体积约为传统产品的1/150。 公司利用独自的MEMS技术,对占据了QCL的大部分体积的MEMS衍射光栅※4进行完全的重新设计,成功开发出新的尺寸约为以前1/10的MEMS衍射光栅。此外,通过采用小型磁铁,减少了不必要的空间,并采用独特的光学封装技术,以0.1微米为单位的高精度实现部件的组装,实现了世界上最小的波长扫描QCL,其体积约为传统产品的1/150。 2、实现中红外光在波长7~8μm的范围内的周期性变化输出 滨松利用多年积累的量子结构设计技术※5通过搭载新开发的QCL元件,实现中红外光在易于吸收SO2或H2S的7-8μm的波长范围内的扫描输出。同时,我们还开发了可变波长QCL,可以从7-8μm范围内选择特定波长进行输出。 3、可高速获取中红外光的连续光谱 与产综研传感系统研究中心开发的驱动系统相结合,实现波长扫描QCL的高速波长扫描。它可以在不到20毫秒的时间内获取中红外光的连续光谱,可捕捉和分析随时间快速变化的现象。图2 波长扫描QCL的结构表 本次开发的波长扫描QCL的主要规格未来计划滨松公司将与NEDO和产综研进一步构建新型高灵敏度和高可维护性的火山气体监测系统,同时推进多点观测等实地测试。此外,公司将在2022年度内推出将该产品与驱动电路或与本司光电探测器相结合的模块化产品,以扩大中红外光的应用。 “注释” *1 实现IoT社会的创新传感技术开发 项目名称:实现IoT社会的创新传感技术开发 / 创新传感技术开发 / 波长扫描中红外激光器 研究开发新一代火山气体防灾技术 业务和项目简介:https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100151.html *2 中红外光 是一种波长比可见光长的红外光,一般把波长在4-10μm之间的红外光称为中红外光。 *3 波长扫描QCL(Quantum Cascade Laser) 量子级联激光器(QCL)是一种通过在发光层中采用量子结构,可以在中红外到远红外的波长范围内获得高输出功率的半导体激光光源。波长扫描量子级联激光器是将从量子级联激光器发出的中红外光进行分光,反射到MEMS衍射光栅,再通过对MEMS衍射光栅进行电控,使其的倾斜面发生快速变化,从而实现中红外光的波长快速变化并输出。 *4 MEMS衍射光栅 通过电流工作的小型衍射光栅。衍射光栅是一种利用不同波长的光衍射角度的差异来区分不同波长光的光学元件。 *5 量子结构设计技术 是一种利用纳米级超薄膜半导体叠层产生的量子效应的器件设计技术。在该开发中,滨松公司在QCL的发光层采用了独有的反交叉双重高能态结构(AnticrossDAUTM )。
  • 拉曼入门手册:激发波长的选择-奥谱天成
    拉曼光谱仪的激发波长种类繁多,例如奥谱天成常规提供的波长有266nm,532nm,633nm,785nm,830nm,1064nm。面对如此繁多的激发波长应该如何选择呢?表 1 激发波长选择那么红外激发波长的优劣势?近红外的激发波长一般在700nm以上,常见的有785nm,830nm和1064nm。采用近红外的激发波长通常是为了抑制荧光干扰。荧光需要先吸收外来的光,然后才能发射出荧光。而拉曼是单纯的光散射过程,无需吸收。大多数样品的荧光吸收带都处于可见光的部分,只有少数材料的吸收带位于近红外区域,因此测试大部分的样品,近红外激光不会引起荧光。而拉曼却可以正常出现。当样品在可见激发下有很强的荧光干扰时,使用近红外拉曼是一个很好的解决方案,可以获得优质的拉曼光谱。但是近红外的激光激发的效率不高(拉曼信号强度与激发波长的四次方成反比)会导致灵敏度降低。所以,785?nm激光激发的拉曼强度几乎只有532?nm激光激发的拉曼强度的五分之一;1064nm激光激发的拉曼信号强度只有532nm激光激发的十五分之一。此外,CCD探测器的灵敏度在近红外部分的响应度也比较低,因此,与使用可见激光测量相比,要获得同样的光谱质量,近红外拉曼的测量时间相对长很多。那么紫外激发波长的优劣势?紫外激发波长一般在350nm以下,常用的有266nm。采用紫外的激发波长同样可以抑制荧光影响,和近红外相似,荧光的吸收带主要在可见波长段,荧光信号和拉曼不在同一区域(近可见波长段可能也会出现荧光),虽然荧光信号远远高于拉曼信号,但是不会受到荧光的干扰。许多生物样品(例如蛋白质,DNA,RNA等等)会与紫外激发波长产生共振,使拉曼信号增强数倍,对于测试这类样品的结构提供的便捷。此外,紫外激光在半导体材料中的穿透深度一般在几个纳米的量级,对于测试样品表面的薄膜可以进行选择性的分析。紫外波长的激发效率较高,因此使用较低的功率就可以激发出较强的拉曼信号。但是由于紫外激发波长的热效应较高,在紫外激光照射下会使得样品烧坏或者降解。同时,紫外光束无法用肉眼看见,紫外的激光器体积更大,操作复杂,价格也更为昂贵,使得紫外拉曼依然需要专业技术人员操作。在如此多样的激发波长的拉曼光谱仪(激光器和光谱仪一般都是配对的,无法通过购买多种激发波长的激光器适用同一个光谱仪),根据自身所需检测样品的特性,来挑选合适的激发波长。荧光干扰、共振增强都是需要考虑的。表2是奥谱天成的科研级便携式拉曼和亲民型的手持式拉曼,满足您对测试各种样品的需求。表 2 产品列表
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