Anotacija: Infraraudonųjų spindulių šiluminio vaizdo technologija plačiai taikoma tokiose srityse kaip medicina, moksliniai tyrimai ir kariuomenė; tačiau tradiciniai šiluminės spinduliuotės moduliavimo metodai dažnai orientuojasi į infraraudonųjų spindulių maskavimą ir stengiasi patenkinti terminio vaizdo gerinimo reikalavimus. Neseniai Centrinio Pietų universiteto komanda žurnale *Chinese Optics Letters* paskelbė tyrimų rezultatus, kuriuose išsamiai aprašoma stiklo, turinčio porėtą nanolaidų struktūrą, gamyba naudojant femtosekundinę lazerinio skenavimo technologiją. Ši naujovė sėkmingai pagerina medžiagos infraraudonųjų spindulių spinduliuotę ir šiluminės spinduliuotės efektyvumą, todėl infraraudonųjų spindulių vaizdavimas gali tiksliau atspindėti tikrąją aplinkos temperatūrą. „Huari Laser“ teikė techninę pagalbą, o jos didelio našumo-femtosekundiniai lazeriai vaidina lemiamą vaidmenį sėkmingai atliekant eksperimentus,-taip pademonstravo vietinės gamybos lazerinės įrangos patikimumą ir pajėgumą aukščiausios klasės-mokslinių tyrimų srityje.
Pagrindinis principas: mikro/nano{0}}struktūrų „graviravimas“ lazeriu, siekiant pakeisti šiluminės spinduliuotės charakteristikas
Eksperimento metu femtosekundinis lazerinis skenavimas buvo naudojamas tolygiai paskirstytoms nanoporoms (200–500 nm skersmens) ir nanolaidų struktūroms ant stiklo paviršiaus sukurti. Šios mikro/nano{3}}struktūros žymiai padidina matomos šviesos sugertį ir infraraudonųjų spindulių spinduliavimą, kartu sumažindamos matomos šviesos pralaidumą; Tai suteikia stiklui puikias šiluminės spinduliuotės galimybes ir taip pagerina infraraudonųjų spindulių šiluminio vaizdo tikslumą.
1 paveikslas: (a) Vienpusės stiklo abliacijos lazeriu schema ir optiniai principai prieš ir po apdorojimo; b) 3D morfologija ir stiklo skerspjūvio aukščio profilis po apdorojimo lazeriu.
2 paveikslas: a) Sugertis ir pralaidumas skirtinguose bangų ilgių diapazonuose; b) spinduliavimas ir atspindys įvairiuose bangų ilgių diapazonuose; a punkte esantis įdėklas rodo optinius stiklo mėginio vaizdus prieš ir po apdorojimo lazeriu.
Pagrindiniai duomenys: našumo patobulinimai iš pirmo žvilgsnio
Matomos šviesos diapazonas: po apdorojimo lazeriu stiklo sugertis padidėja 8–16,4%, o pralaidumas sumažėja iki 16–51%, o sklaidos efektas žymiai padidėja.
Infraraudonųjų spindulių diapazonas: Infraraudonųjų spindulių spinduliuotė žymiai padidėja, todėl šiluminė spinduliuotė yra daug didesnė už neapdorotą stiklą.
Vaizdo gavimo našumas: bandymai, atlikti 150 laipsnių įkaitimo aplinkoje ir ant žmogaus odos paviršių, parodė, kad apdoroto stiklo infraraudonųjų spindulių vaizdavimo temperatūra labiau atitiko faktines sąlygas, o temperatūros nuokrypis yra maždaug 2 laipsniais mažesnis nei neapdoroto stiklo.
Eksperimentinė sąranka: Femtosekundinis lazeris kaip pagrindinė tvarkyklė
Eksperimente buvo naudojama didelio -pasikartojimo- dažnio femtosekundžių lazerio sistema iš „Huari Laser“. Naudodama galvanometrinį nuskaitymą ir F-teta objektyvo fokusavimą-ir tiksliai valdydama lazerio galią, nuskaitymo greitį ir atstumą-, komanda pasiekė efektyvų ir vienodą mikro- ir nano-struktūrų ant stiklo paviršiaus pagaminimą.
Sėkmingas šio eksperimento vykdymas priklausė nuo didelio{0}}našumo femtosekundinio lazerio technologijos, kurią teikia „Huari Laser“. „Huari Laser“ femtosekundiniai lazeriai turi pagrindinių privalumų, todėl jie yra tinkamiausias pasirinkimas tiek mokslo naujovėms, tiek pramoniniam pritaikymui:
1. Tikslus parametrų valdymas: pagrindinius parametrus, tokius kaip dažnis ir impulsų plotis, galima lanksčiai reguliuoti, kad atitiktų įvairių medžiagų apdorojimo reikalavimus; konkreti šiame eksperimente naudota konfigūracija puikiai tiko mikro{1}} ir nano-struktūroms ant stiklo gaminti.
2. Stabilus apdorojimo našumas: stabili išvesties energija ir didelis nuskaitymo tikslumas užtikrina mikro- ir nano-struktūrų vienodumą ir pakartojamumą, užtikrinant patikimą eksperimentinių duomenų patikimumą.
3. Plati taikymo sritis: be infraraudonųjų spindulių šiluminio vaizdo medžiagų gamybos, šie lazeriai gali būti taikomi tokiose srityse kaip mikro/nano{1}}apdirbimas, medžiagų paviršiaus modifikavimas ir optoelektroninių prietaisų gamyba, todėl mokslinių tyrimų grupės gali ieškoti kitų naujoviškų krypčių.
