科学家开发出耐高温红外成像传感器,每秒可捕获 100 帧图像

时间:2021-04-25 15:11来源:21 Dianyuan

摘要:该红外探测器可以应用于智能手机和自动驾驶汽车,即使工作在高温环境下也毫无问题。一般情况下,智能手机对元件的最高工作温度要求为85℃,而自动驾驶汽车的要求则提高到125℃。

据麦姆斯咨询报道,韩国科学技术研究院(KIST)光电材料和设备中心Choi Won-jun博士领导的研究小组已经开发出一种适用于智能手机摄像头的耐高温红外成像传感器,可用于体温测量。这款热成像传感器克服了传统微测热辐射计的问题,能够工作在100℃环境且无需冷却元件,从而降低成本,扩大测温范围。

该红外探测器可以应用于智能手机和自动驾驶汽车,即使工作在高温环境下也毫无问题。一般情况下,智能手机对元件的最高工作温度要求为85℃,而自动驾驶汽车的要求则提高到125℃。

 

科学家开发出耐高温红外成像传感器,每秒可捕获100帧图像

KIST研究人员开发的微测热辐射计结构示意图(来源:KIST)

 

为了取消占总成本10%以上、功耗高的冷却元件,研究人员使用了耐高温的氧化钒B相(VO2(B))薄膜,制造出可以探测从VO2(B)薄膜热量产生的红外光的器件,并将其转换成电信号。
 

此外,该团队还开发了一种吸收器,可以最大程度地吸收外部红外光线。当与红外吸收器结合使用时,微测热辐射计检测物体热量并将其转换为电信号的灵敏度提高了三倍。
 

研究小组指出,新开发的微测热辐射计响应速度更快,每秒捕获100帧,而传统微测热辐射计每秒只能捕获30~40帧。
 

Choi评论说:“通过对器件的技术融合研究开发,我们不仅获得了降低红外热成像传感器制造成本的原始技术,而且提高了器件的灵敏度和运行速度。”
 

“我们预计,未来这项技术将越来越多地被用于智能手机和自动驾驶汽车的热成像摄像头。”
 

这项研究得到了韩国科学部、信息通信行业与KIST联合制定的新材料研究计划、韩国蔚山国家科学与技术研究所(UNIST)和蔚山市的共同支持。
 

这篇题为Wide-temperature (up to 100℃) operation of thermostable vanadium oxide-based microbolometers with Ti/MgF2 infrared absorbing layer for long-wavelength infrared (LWIR) detection的论文发表在最新一期的《应用表面科学》杂志上。

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