Tóm tắt: Công nghệ ảnh nhiệt hồng ngoại được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như y học, nghiên cứu khoa học, quân sự; tuy nhiên, các phương pháp điều chế bức xạ nhiệt truyền thống thường tập trung vào ngụy trang hồng ngoại và gặp khó khăn trong việc đáp ứng các yêu cầu nâng cao hình ảnh nhiệt. Gần đây, một nhóm từ Đại học Central South đã công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí * Chinese Optics Letters* mô tả chi tiết việc chế tạo thủy tinh có cấu trúc dây nano xốp bằng công nghệ quét laser femtosecond. Sự đổi mới này đã nâng cao thành công khả năng phát xạ hồng ngoại và hiệu suất bức xạ nhiệt của vật liệu, cho phép hình ảnh hồng ngoại phản ánh chính xác hơn nhiệt độ môi trường thực tế. Huari Laser đã cung cấp hỗ trợ kỹ thuật, trong đó tia laser femto giây hiệu suất cao đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện thành công các thử nghiệm-qua đó chứng minh độ tin cậy và khả năng của thiết bị laser sản xuất trong nước trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học cao cấp-.
Nguyên tắc cốt lõi: "khắc" laser các cấu trúc vi mô/nano{0}}để sửa đổi các đặc tính bức xạ nhiệt
Trong thí nghiệm, chức năng quét laser femto giây được sử dụng để tạo ra các cấu trúc lỗ nano phân bố đồng đều (đường kính 200–500nm) và cấu trúc dây nano trên bề mặt thủy tinh. Các cấu trúc vi mô/nano-này tăng cường đáng kể khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến và khả năng phát xạ hồng ngoại đồng thời giảm độ truyền ánh sáng khả kiến; điều này mang lại cho kính khả năng bức xạ nhiệt vượt trội, từ đó cải thiện độ chính xác của hình ảnh nhiệt hồng ngoại.
Hình 1: (a) Sơ đồ mài mòn thủy tinh-bằng laser một mặt và các nguyên lý quang học trước và sau khi xử lý; (b) hình thái 3D và cấu hình chiều cao mặt cắt ngang- của kính sau khi xử lý bằng laze.
Hình 2: (a) Độ hấp thụ và độ truyền qua trên các phạm vi bước sóng khác nhau; (b) Độ phát xạ và phản xạ trên các phạm vi bước sóng khác nhau; hình nhỏ trong (a) hiển thị hình ảnh quang học của mẫu thủy tinh trước và sau khi xử lý bằng laser.
Dữ liệu chính: Sơ lược về cải tiến hiệu suất
Phạm vi ánh sáng nhìn thấy được: Sau khi xử lý bằng laser, kính có độ hấp thụ tăng 8%–16,4% và giảm độ truyền qua xuống 16%–51%, đồng thời tăng cường đáng kể hiệu ứng tán xạ.
Phạm vi hồng ngoại: Độ phát xạ hồng ngoại tăng lên đáng kể, dẫn đến khả năng bức xạ nhiệt vượt xa kính chưa được xử lý.
Hiệu suất hình ảnh: Các thử nghiệm được thực hiện trong môi trường sưởi ấm 150 độ và trên bề mặt da người đã chứng minh rằng nhiệt độ hình ảnh hồng ngoại của kính được xử lý phù hợp hơn với điều kiện thực tế, với độ lệch nhiệt độ nhỏ hơn khoảng 2 độ so với kính không được xử lý.
Thiết lập thử nghiệm: Laser Femto giây làm trình điều khiển cốt lõi
Thử nghiệm đã sử dụng hệ thống laser femto giây có tốc độ-lặp lại-cao từ Huari Laser. Bằng cách sử dụng chức năng quét điện kế và lấy nét bằng thấu kính F-Theta-và kiểm soát chính xác công suất laser, tốc độ quét và khoảng cách-, nhóm đã chế tạo được các cấu trúc vi mô- và nano-hiệu quả và đồng nhất trên bề mặt kính.
Việc thực hiện thành công thử nghiệm này dựa vào-công nghệ laser femto giây hiệu suất cao do Huari Laser cung cấp. Laser femto giây của Huari Laser mang lại những ưu điểm chính khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho cả đổi mới khoa học và ứng dụng công nghiệp:
1. Kiểm soát thông số chính xác: Các thông số chính như tần số và độ rộng xung có thể được điều chỉnh linh hoạt để đáp ứng yêu cầu xử lý các vật liệu khác nhau; cấu hình cụ thể được sử dụng trong thí nghiệm này hoàn toàn phù hợp để chế tạo các cấu trúc vi mô- và nano-trên kính.
2. Hiệu suất xử lý ổn định: Năng lượng đầu ra ổn định và độ chính xác quét cao đảm bảo tính đồng nhất và khả năng lặp lại của cấu trúc vi mô{1}} và nano-, mang đến sự đảm bảo chắc chắn về độ tin cậy của dữ liệu thử nghiệm.
3. Phạm vi ứng dụng rộng: Ngoài việc chế tạo vật liệu để chụp ảnh nhiệt hồng ngoại, những tia laser này còn có thể được áp dụng trong các lĩnh vực như gia công vi mô/nano{1}}, biến đổi bề mặt vật liệu và sản xuất thiết bị quang điện tử, giúp các nhóm nghiên cứu khám phá những hướng đổi mới hơn nữa.
