적외선 열 화상 시스템의 광학 창

일반적인 열 화상 온도계의 작동 파장 범위는 중파 적외선, 2-14 µm (2000-14000 nm) 또는 7-14 µm (7000-14000 nm). 특정 작동 파장 범위는 제조업체의 제품마다 다를 수 있습니다. 그러나, 일반적인 광학 렌즈는 완전히 절단되어 3000 nm를 넘어 불투명해진다.

이러한 유형의 유리는 열 이미징 장치에 사용될 때 온도 변화를 나타내지 않으므로 열 이미징 온도 측정에 효과적이지 않습니다. 이 경우, 중파 내지 장파 적외선 파장을 전송할 수 있는 필터를 사용할 필요가 있다. 이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되는 재료는 단결정 실리콘 및 단결정 게르마늄이다.

일부 열 화상 장치에서는 실리콘 결정을 사용하여 게르마늄 유리를 대체 할 수도 있습니다. 실리콘 결정의 작동 파장 범위는 게르마늄 유리의 작동 파장 범위만큼 광범위하지 않습니다. 단결정 실리콘 (Si) 은 경도가 높은 화학적으로 불활성 물질이며 물에 불용성이다. 그것은 1-7 µm 파장 범위에서 우수한 광 전송 특성을 가지고 있습니다.

게르마늄 유리2-16 µm 파장 범위에서 우수한 광 투과 특성을 가지며 화학적으로 안정적이어서 금속 산화물, 산성 물질, 공기 및 물과의 반응에 내성이 있습니다. 적외선 온도계 및 열 이미징 장치에는 중파 적외선 파장을 전송할 수있는 필터가 필요합니다. 이러한 장치는 일반적으로 2-13 µm 범위에서 작동하며 게르마늄 유리는 중파 적외선에서의 우수한 전송으로 인해이 목적에 적합합니다. 일반 광학 유리는 이러한 파장에서 매우 낮은 투과율을 가지므로 이러한 적용에 적합하지 않습니다. 또한, 게르마늄 유리를 광학 박막으로 코팅함으로써, 그 투과율이 현저하게 증가될 수 있고, 그의 표면 반사율이 감소될 수 있다. 게르마늄 유리는 가시 광선 파장 범위에서 불투명합니다.

또한, 게르마늄 유리는 300-3000 µm의 원적외선 파장 범위에서 우수한 광 투과 특성을 가지며, 이는 다른 적외선 물질에 의해 공유되지 않는 특성이다. 단결정 실리콘 (Si) 은 일반적으로 3-5 µm 범위의 중파 적외선 광학 윈도우 및 광학 필터 기판에 사용됩니다. 우수한 열전도율과 낮은 밀도로 인해 실리콘은 레이저 미러, 적외선 온도계 및 적외선 광학 렌즈를 제조하는 데 일반적으로 사용되는 재료입니다.

일반적으로 게르마늄 유리는 주로 8-14 µm 파장 범위를 고려하여 적외선 열 화상 장치 및 적외선 온도계의 창에 사용됩니다. 코팅이 없으면 게르마늄 유리의 투과율은 40-50% 에 불과합니다. 그러나 반사 방지 코팅을 적용한 후 투과율이 최대 90% 에 도달 할 수 있으므로 제품의 감지 감도 및 온도 측정 범위가 향상됩니다. 또한, 많은 고객들은 게르마늄 유리를 다이아몬드형 탄소 (DLC) 필름으로 코팅하여 경도를 높이고 어느 정도의 폭발 방지를 제공해야합니다.