Technology insights

탄화규소(SiC) 글로바

탄화규소(SiC) 글로바는 IR 분광법용 측정 장치에서 가장 일반적으로 사용되는 적외선(IR) 광원입니다. 높은 방출률을 특징으로 하며 일반적으로 1200K에서 1600K 범위의 고온에서 작동하여 중간 및 먼 IR 범위에서 높은 광출력 신호를 생성합니다. 그러나 이러한 세라믹 기반 IR 소스는 이상적인 흑체 방출기가 아니며 특히 파장이 10µm 이상인 먼 IR 및 테라헤르츠(THz) 범위에서 그렇습니다(그림 1).

흑체 복사

적외선 방출기의 높은 광 출력은 높은 방사율, 넓은 방출 영역, 그리고 고온의 조합을 통해 달성되며, 이는 슈테판-볼츠만 법칙에 의해 설명됩니다. 그러나 플랑크의 복사 법칙과 빈의 변위 법칙에 따르면 작동 온도가 증가하면 흑체 복사의 피크 강도가 짧은 파장으로 이동하고 긴파장에서 광출력 증가에 미치는 영향이 적다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 원적외선 및 테라헤르츠(THz) 범위에서 최적의 성능을 달성하려면 방사율을 최대화하고 상당한 방사 영역을 보장하는 것이 가장 중요합니다.

블랙 코팅의 Al2O3 세라믹

원적외선 및 THz 범위에서 세라믹의 방사율을 높이기 위해 새로운 검은색 코팅이 개발되었습니다. Al2O3와 같은 세라믹의 양면에 적용할 수 있으며(그림 2) 흑체와 비슷한 방사율을 특징으로 합니다(그림 1 참조). 이 검은색 코팅으로 1200K 이상의 작동 온도가 가능하며 표준 SiC 글로바(그림 3)에 비해 더 높은 신호가 발생합니다.또한 더 높은 방사율로 인해 작동 온도가 감소하고 여러 가지 이점이 있습니다.

FT-IR 분광법의 이점

FT-IR 분광기와 같은 측정 기기에서 IR 방출기의 낮은 작동 온도는 많은 이점을 제공합니다: 낮은 온도 드리프트, 더 높은안정성 및 수명, 더 빠른 측정, 화재 위험 감소, 생물학적 응용 분야에 관련된 샘플 가열 없음 등.

텅스텐 전구 - 광대역 표준

텅스텐(할로겐) 램프는 일반적으로 근적외선 파장 범위에서 흡수 분광법의 광원으로 사용됩니다. 그 이유는 광범위한 복사스펙트럼(그림 1) 때문입니다. 또한 CO2 및 탄화수소 측정과 같은 대량의 가스 감지 응용 분야에도 사용됩니다. 그러나 약하고 얇은 와이어 필라멘트는 이상적인 광원의 모든 요구 사항을 충족하지 못합니다. 신뢰할 수 있고 매우 정확한 측정을 보장하기 위해 안정적이고 재현 가능한필라멘트 위치가 중요합니다. 이러한 안정성을 달성하려면 전구의 복잡하고 고정밀 제조가 필요합니다. 충격과 진동으로 인해 램프 강도가 깜빡거리고 측정 정확도가 제한될 수도 있습니다. 실제 응용 분야에서는 백열전구를 올바르게 배치하는 데 시간이 많이 걸리는 노력이 종종 필요합니다.

필라멘트 개선

필라멘트의 광도 특성은 주로 그 기하학적 구조에 의해 결정됩니다. 선호되는 광원은 정사각형 발광 표면이 있는 평평한 필라멘트입니다. 방출된 빛의 대부분은 필라멘트의 평평한 표면에서 수직으로 방사되어 최대 효율을 위해 수집 광학 장치와 정렬됩니다. INFRASOLID의 고유한 방출기 기술은 단일체 고융점 금속으로 만들어진 독립형 금속 시트 필라멘트를 제공하며 근적외선 및 중적외선 범위에서 광범위한 스펙트럼의 빛을 방출합니다(그림 2). 진동 및 충격 시 모든 공간 방향으로 움직일 수 있는 텅스텐 와이어 필라멘트와 달리 금속 시트 필라멘트는 고정된 종이 시트와 유사하게 한 축을 따라 매우 제한적으로만 움직입니다. 이를 통해 더 높은 기계적 및 광학적 안정성이 제공되어 혹독한 환경에서 더 정확한 측정이 가능하고 핸드헬드 장치로 측정할 수 있습니다. 또한 시간이 많이 소요되는 램프 위치 조정이 필요 없습니다.

고객 사양 맞춤형

금속 시트 필라멘트는 다양한 크기와 기하 구조로 제조할 수 있어 고객별 애플리케이션에 쉽게 적용할 수 있습니다. 금속 시트 필라멘트의 면적이 클수록 광학 출력이 높아집니다.(그림 1 참조). 근적외선 및 중적외선 스펙트럼 범위에서 광대역 방출 LED의 가용성이 매우 제한되어 전구와 같은 열 방출기가 흡수 분광 애플리케이션의 표준 광원으로 계속 사용될 것입니다.

SMD 패키지의 적외선 이미터

SMD는 Surface Mount Device의 약자로 인쇄회로기판(PCB) 표  면에 직접 실장되는 전자 부품을 말합니다. 이러한 SMD 패키지는 적외선(IR) 광학 부품의 표준인 기존의 스루  홀 패키지보다 더 작고 효율적으로 설계되었으며 사이즈, 비용, 성  능 및 조립시 자동화의 용이성 등의 장점을 갖추어 현대 전자 제품  제조에 필수적인 사양이 되었습니다.

INFRASOLID의 고유한 특허인 적외선 이미터 기술을 사용하면 다  양한 SMD 패키지에서 고효율 및 소형 열 IR 이미터를 제작할 수 있  습니다. 그림 1과 같이, 높은 기술 수준의 소형화로 인해 개별적으  로 제어 가능한 요소를 갖춘 IR 이미터 매트릭스의 컴팩트한 배열이  가능해졌습니다. SMD 패키지 IR 이미터는 광대역 방사선 스펙트  럼을 특징으로 하며 다양한 필터 창을 장착하여 다양한 파장을 방출  할 수 있습니다. 즉, 다양한 색상을 표시할 수 있습니다.

자동화 및 대용량 애플리케이션

SMD 기술은 PCB 조립의 효율성과 자동화에 기여하여 생산률을  높이고 오류와 낭비를 줄여주어 비용을 절감할 수 있습니다. SMD  컴포넌트는 크기가 작고 PCB와 접촉하는 표면적이 넓기 때문에 물  리적 충격과 진동에 더 강한 경향이 있습니다. 이러한 작은 사이즈  덕분에 PCB의 컴포넌트 밀도를 높일 수 있어 전자 장치를 더 작고  컴팩트하게 만들 수 있습니다. 따라서 SMD 적외선 이미터는 가스  감지, 재료 분석 및 원격 감지를 위한 휴대용 제품 및 무선 장치와  같은 완전히 새로운 애플리케이션의 길을 열어줄 것입니다.

원격 감지 애플리케이션

SMD IR 이미터 배열(예: 3x3 요소)를 사용하면 그림 2와 같이 원  격 감지 응용 분야의 통신 및 식별과 광학 시스템의 정밀한 정렬을  위해 다양한 IR 문자를 생성할 수 있습니다. 또한 까다로운 시각적  조건, 열악한 환경 및 장거리에서도 감지가 가능합니다.

먼저 적외선 다이스로 시작하여 응용 분야에 SMD IR 이미터를 적  용해 보십시오!