Nieuw productieproces belooft goedkopere infraroodlenzen

Anonim

Nieuw productieproces belooft goedkopere infraroodlenzen

Wetenschap

David Szondy

11 augustus 2012

2 afbeeldingen

Lenzen gemaakt van amorf chalcogenide glas

'S Nachts een auto in het land besturen kan een enge zijn. De combinatie van slecht zicht en dieren of andere moeilijk te herkennen obstakels op de weg vormt een duidelijke bedreiging voor zowel de auto als de inzittenden. Sommige luxemodellen hebben nu de optie van toekomstgerichte infrarood (FLIR) nachtzichtsystemen, zodat u het dier op tijd kunt zien uitwijken. Helaas zijn deze systemen prijzig, zelfs als aanvulling op de aftermarket, maar dat kan snel veranderen door het werk van onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials (IWM) in Freiburg, Duitsland. De onderzoekers hebben een manier bedacht om de kosten van de infraroodlenzen in FLIR-systemen met 70 procent te verlagen - wat de weg vrijmaakt voor goedkope FLIR-camera's voor de massamarkt.

FLIR-nachtzichtapparaten zijn gebaseerd op microbolometers, die een soort ruimtetemperatuur-hittemelder zijn. Arrays hiervan in de FLIR-camera gebruiken infraroodlicht om dieren te herkennen aan hun lichaamswarmte. Deze lichaamswarmte kan worden gebruikt om thermische beelden op een scherm te maken of eenvoudig om een ​​alarm te activeren. Microbolometers zijn zeer nuttige apparaten, maar ze kosten een fortuin vanwege de infraroodlenzen die worden gebruikt in hun constructie. Om microbolometers een bredere toepassing te laten zien, moeten de kosten worden verlaagd.

Momenteel zijn lenzen gemaakt van kristallijne materialen zoals germanium, zinkselenide of zinksulfide. Deze zijn erg duur en vereisen kostbaar slijpen en polijsten, dus ging het IWM-team op zoek naar een goedkoper materiaal dat goedkopere verwerking gebruikte. De sleutel hiervoor was het vervangen van traditioneel materiaal door amorf chalcogenide glas. Dit is glas dat goedkopere elementen bevat zoals zwavel, seleen of tellurium en wordt vaak gebruikt in lasers en cd's en dvd's.

"De verwekingstemperatuur - dat wil zeggen, de temperatuur waarbij het kan worden gevormd - is laag. Daarom kunnen we het vormen met behulp van niet-isotherme hot stamping, "zegt Dr. Helen Müller, scientist bij IWM.

"Niet-isotherme hot stamping" betekent dat in plaats van slijpen en polijsten, de lens wordt gevormd in een pers die door onderzoekers wordt omschreven als een "wafelijzer". Twee verwarmde platen bevatten een lensvorm. Het hete glas wordt tussen deze geklemd en vervolgens toegestaan ​​af te koelen. Na verwijdering is er een perfecte lens die dezelfde optische eigenschappen heeft als een gemalen en gepolijste lens.

En het is 70 procent goedkoper.

De onderzoekers werken nu aan het aanpassen van het proces voor massaproductie en kijken uit naar het moment waarop microbolometers goedkoop genoeg zijn om uit de automarkt en het dagelijks leven te komen. Ze stellen toepassingen voor zoals bewakingsapparatuur om ouderen te helpen, temperatuurbewaking tijdens de productie en verbetering van energiebehoud door het vinden van warmtelekken in gebouwen.

Bron: Fraunhofer

Lenzen gemaakt van amorf chalcogenide glas

Afbeelding van testcamera met geperste lenzen