Riassunto: La tecnologia della termografia a infrarossi è ampiamente applicata in campi quali la medicina, la ricerca scientifica e il settore militare; tuttavia, i metodi tradizionali per modulare la radiazione termica spesso si concentrano sul camuffamento degli infrarossi e faticano a soddisfare i requisiti per il miglioramento dell’imaging termico. Recentemente, un team della Central South University ha pubblicato i risultati di una ricerca su *Chinese Optics Letters* che descrive in dettaglio la fabbricazione di vetro con una struttura di nanofili porosi utilizzando la tecnologia di scansione laser a femtosecondi. Questa innovazione migliora con successo l'emissività infrarossa del materiale e le prestazioni della radiazione termica, consentendo all'imaging a infrarossi di riflettere in modo più accurato le temperature ambientali effettive. Huari Laser ha fornito supporto tecnico, con i suoi-laser a femtosecondi ad alte prestazioni che hanno svolto un ruolo cruciale nella riuscita esecuzione degli esperimenti-dimostrando così l'affidabilità e la capacità delle apparecchiature laser prodotte a livello nazionale nel campo della ricerca scientifica di fascia alta-.
Principio fondamentale: "incisione" laser di micro/nano-strutture per modificare le caratteristiche della radiazione termica
Nell'esperimento, la scansione laser a femtosecondi è stata utilizzata per creare nanopori distribuiti uniformemente (200-500 nm di diametro) e strutture di nanofili sulla superficie del vetro. Queste micro/nano-strutture migliorano significativamente l'assorbimento della luce visibile e l'emissività degli infrarossi riducendo al contempo la trasmittanza della luce visibile; ciò garantisce al vetro capacità di radiazione termica superiori, migliorando così la precisione dell'imaging termico a infrarossi.
Figura 1: (a) Schema dell'ablazione laser su un solo lato del vetro e dei principi ottici prima e dopo il trattamento; (b) Morfologia 3D e profilo di altezza della sezione trasversale-del vetro dopo il trattamento laser.
Figura 2: (a) Assorbimento e trasmittanza su diversi intervalli di lunghezze d'onda; (b) Emissività e riflettanza su diversi intervalli di lunghezze d'onda; l'inserto in (a) mostra le immagini ottiche del campione di vetro prima e dopo il trattamento laser.
Dati chiave: miglioramenti delle prestazioni in breve
Gamma di luce visibile: dopo la lavorazione laser, il vetro mostra un aumento dell'assorbimento dell'8%–16,4% e una riduzione della trasmittanza al 16%–51%, con un miglioramento significativo degli effetti di diffusione.
Portata degli infrarossi: l'emissività degli infrarossi è sostanzialmente aumentata, con conseguente capacità di radiazione termica che supera di gran lunga le prestazioni del vetro non trattato.
Prestazioni dell'immagine: test condotti in un ambiente riscaldato a 150 gradi e su superfici della pelle umana hanno dimostrato che la temperatura dell'immagine a infrarossi del vetro trattato corrispondeva più fedelmente alle condizioni reali, con una deviazione della temperatura di circa 2 gradi inferiore a quella del vetro non trattato.
Configurazione sperimentale: laser a femtosecondi come core driver
L'esperimento ha utilizzato un sistema laser a femtosecondi ad alta-ripetizione-veloce di Huari Laser. Utilizzando la scansione del galvanometro e la messa a fuoco delle lenti F-Theta-e controllando con precisione la potenza del laser, la velocità di scansione e la spaziatura-il team ha ottenuto una fabbricazione efficiente e uniforme di micro- e nano-strutture sulla superficie del vetro.
La riuscita esecuzione di questo esperimento si è basata sulla tecnologia laser a femtosecondi ad alte-prestazioni fornita da Huari Laser. I laser a femtosecondi di Huari Laser offrono vantaggi chiave che li rendono la scelta preferita sia per l'innovazione scientifica che per le applicazioni industriali:
1. Controllo preciso dei parametri: parametri chiave come la frequenza e l'ampiezza dell'impulso possono essere regolati in modo flessibile per soddisfare i requisiti di lavorazione di vari materiali; la configurazione specifica utilizzata in questo esperimento era perfettamente adatta per fabbricare micro- e nano-strutture su vetro.
2. Prestazioni di elaborazione stabili: l'energia di uscita stabile e l'elevata precisione di scansione garantiscono l'uniformità e la ripetibilità delle micro- e delle nano-strutture, fornendo una solida garanzia per l'affidabilità dei dati sperimentali.
3. Ampio ambito di applicazione: oltre alla fabbricazione di materiali per l'imaging termico a infrarossi, questi laser possono essere applicati in campi quali la micro/nano-lavorazione, la modifica della superficie dei materiali e la produzione di dispositivi optoelettronici, consentendo ai team di ricerca di esplorare ulteriori direzioni innovative.
