Resumen: La tecnología de imágenes térmicas infrarrojas se aplica ampliamente en campos como la medicina, la investigación científica y el ejército; sin embargo, los métodos tradicionales para modular la radiación térmica a menudo se centran en el camuflaje infrarrojo y tienen dificultades para cumplir con los requisitos de mejora de las imágenes térmicas. Recientemente, un equipo de la Universidad Central Sur publicó resultados de una investigación en *Chinese Optics Letters* detallando la fabricación de vidrio con una estructura de nanocables porosa utilizando tecnología de escaneo láser de femtosegundo. Esta innovación mejora con éxito la emisividad infrarroja y el rendimiento de la radiación térmica del material, lo que permite que las imágenes infrarrojas reflejen con mayor precisión las temperaturas ambientales reales. Huari Laser brindó soporte técnico, y sus láseres de femtosegundo de alto-rendimiento desempeñaron un papel crucial en la ejecución exitosa de los experimentos-demostrándose así la confiabilidad y capacidad de los equipos láser de producción nacional en el ámbito de la investigación científica de alto-alto nivel.
Principio básico: "grabado" láser de micro/nano-estructuras para modificar las características de la radiación térmica
En el experimento, se utilizó escaneo láser de femtosegundo para crear nanoporos distribuidos uniformemente (de 200 a 500 nm de diámetro) y estructuras de nanocables en la superficie del vidrio. Estas micro/nano-estructuras mejoran significativamente la absorción de la luz visible y la emisividad infrarroja al tiempo que reducen la transmitancia de la luz visible; esto otorga al vidrio capacidades superiores de radiación térmica, mejorando así la precisión de las imágenes térmicas infrarrojas.
Figura 1: (a) Esquema de la ablación láser de vidrio por una sola cara- y los principios ópticos antes y después del tratamiento; (b) Morfología 3D y perfil de altura de la sección transversal-del vidrio después del tratamiento con láser.
Figura 2: (a) Absorción y transmitancia en diferentes rangos de longitud de onda; (b) Emisividad y reflectancia en diferentes rangos de longitudes de onda; el recuadro en (a) muestra imágenes ópticas de la muestra de vidrio antes y después del tratamiento con láser.
Datos clave: mejoras de rendimiento de un vistazo
Rango de luz visible: después del procesamiento láser, el vidrio muestra un aumento de absorción de entre un 8% y un 16,4% y una reducción en la transmitancia de entre un 16% y un 51%, con una mejora significativa en los efectos de dispersión.
Rango de infrarrojos: la emisividad de infrarrojos aumenta sustancialmente, lo que resulta en capacidades de radiación térmica que superan con creces al vidrio sin tratar.
Rendimiento de imágenes: Las pruebas realizadas en un ambiente con calefacción de 150 grados y en superficies de piel humana demostraron que la temperatura de imágenes infrarrojas del vidrio tratado coincidía más con las condiciones reales, con una desviación de temperatura aproximadamente 2 grados menor que la del vidrio no tratado.
Configuración experimental: láser de femtosegundo como controlador central
El experimento utilizó un sistema láser de femtosegundo de alta-repetición-de Huari Laser. Al emplear escaneo galvanométrico y enfoque de lente F-Theta-y controlar con precisión la potencia del láser, la velocidad de escaneo y el espaciado-el equipo logró una fabricación eficiente y uniforme de micro- y nano-estructuras en la superficie del vidrio.
La ejecución exitosa de este experimento se basó en la tecnología láser de femtosegundo de alto-rendimiento proporcionada por Huari Laser. Los láseres de femtosegundo de Huari Laser ofrecen ventajas clave que los convierten en la opción preferida tanto para la innovación científica como para aplicaciones industriales:
1. Control preciso de parámetros: los parámetros clave, como la frecuencia y el ancho del pulso, se pueden ajustar de manera flexible para cumplir con los requisitos de procesamiento de diversos materiales; La configuración específica utilizada en este experimento se adaptaba perfectamente a la fabricación de micro- y nano-estructuras sobre vidrio.
2. Rendimiento de procesamiento estable: la energía de salida estable y la alta precisión de escaneo garantizan la uniformidad y repetibilidad de las micro- y nano-estructuras, lo que proporciona una sólida garantía de confiabilidad de los datos experimentales.
3. Amplio alcance de aplicación: más allá de la fabricación de materiales para imágenes térmicas infrarrojas, estos láseres se pueden aplicar en campos como el micro/nano-mecanizado, la modificación de superficies de materiales y la fabricación de dispositivos optoelectrónicos, lo que permite a los equipos de investigación explorar nuevas direcciones innovadoras.
