加速磁翻板液位計(jì)的研究探索其未來(lái)發(fā)展

液位計(jì)甚至在了解紅外光之前就已經(jīng)創(chuàng)建，并且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，磁翻板液位計(jì)技術(shù)的發(fā)展主要受到軍事應(yīng)用的支持，特別是用于檢測(cè)，監(jiān)視和警報(bào)目的。但是，近幾十年來(lái)硅技術(shù)的引入導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了巨大變化。從20世紀(jì)中葉開(kāi)始，各種磁翻板液位計(jì)技術(shù)被創(chuàng)造出來(lái)并用于獲取知識(shí)和造福社會(huì)。

紅外光可以提供有關(guān)物理對(duì)象的有價(jià)值的信息，例如它們的溫度，形狀，組成和位置。由于紅外輻射比可見(jiàn)光對(duì)大氣的吸收和散射少，因此紅外技術(shù)為天文學(xué)領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)。許多NASA望遠(yuǎn)鏡都包含高性能的紅外成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)已提供了有關(guān)星系和恒星團(tuán)的大量數(shù)據(jù)。磁翻板液位計(jì)技術(shù)的其他應(yīng)用包括醫(yī)療，搜索和救援，氣象學(xué)和氣候?qū)W用途。

磁翻板液位計(jì)的新醫(yī)療用途

當(dāng)今，紅外技術(shù)的許多前沿醫(yī)學(xué)用途將成為明天的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。磁翻板液位計(jì)技術(shù)的當(dāng)前zui先進(jìn)的用途之一是在腹腔鏡手術(shù)中識(shí)別血管。一家位于芝加哥的初創(chuàng)公司找到了一種將IR液位計(jì)集成到手術(shù)工具尖端的方法。這些液位計(jì)可以識(shí)別附近血管的存在和大小。

磁翻板液位計(jì)還可以通過(guò)在皮膚上出現(xiàn)褥瘡之前對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)來(lái)降低醫(yī)院獲得性感染的風(fēng)險(xiǎn)。Drexel大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠測(cè)量皮膚表面下方的血紅蛋白水平和氧合，這是組織損傷的指標(biāo)。

另一家位于費(fèi)城的醫(yī)療技術(shù)公司開(kāi)發(fā)了一種磁翻板液位計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在兩分鐘內(nèi)評(píng)估腦部創(chuàng)傷。隨著我們對(duì)人體系統(tǒng)的了解以及磁翻板液位計(jì)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備將變得更加有見(jiàn)地和精確。

未來(lái)的紅外技術(shù)磁翻板液位計(jì)的未來(lái)將主要取決于這些液位計(jì)背后的技術(shù)發(fā)展，例如量子點(diǎn)紅外光電探測(cè)器（QDIP）和II型超晶格結(jié)構(gòu)。而且，未來(lái)的磁翻板液位計(jì)技術(shù)將使光電探測(cè)器與高效的智能算法集成在一起。專家們還致力于IR陣列，每個(gè)像素都感應(yīng)整個(gè)IR光譜。這可能會(huì)導(dǎo)致受到生物啟發(fā)的傳感并產(chǎn)生完整的IR視網(wǎng)膜。

QDIP技術(shù)

當(dāng)前的一種磁翻板液位計(jì)技術(shù)是量子阱紅外光電探測(cè)器（QWIP）。該技術(shù)包括多種波長(zhǎng)，是一種相對(duì)低成本的技術(shù)。QWIP技術(shù)非常適合大型陣

列，其量子效率和工作溫度均低于其他IR液位計(jì)技術(shù)，因此存在問(wèn)題。入射紅外輻射也存在偏振相關(guān)性，這就要求在每個(gè)像素上制造特殊的光柵結(jié)構(gòu)。

QDIP結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建實(shí)際上是由QWIP的成功觸發(fā)的。該技術(shù)具有可比性，但由于量子點(diǎn)的三維約束而具有更多的功能。

QDIP已經(jīng)成為下一代紅外成像的技術(shù)，并且在過(guò)去十年中，該技術(shù)得到了快速發(fā)展?；赒DIP的有望具有低暗電流，高工作溫度，法向入射和多色檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。

QDIP能夠在中波長(zhǎng)紅外（MWIR）和長(zhǎng)波長(zhǎng)紅外（LWIR）范圍內(nèi)成像。但是，與帶間光電探測(cè)器相比，該技術(shù)的吸收量子效率較低。

II型超晶格

II型超晶格結(jié)構(gòu)zui近成為MWIR和LWIR范圍內(nèi)的高性能IR光電探測(cè)器的有前途的材料。通過(guò)使用II型超晶格系統(tǒng)制造的檢測(cè)器設(shè)備是光伏設(shè)備，但是在開(kāi)發(fā)更多奇異的設(shè)備結(jié)構(gòu)以提高檢測(cè)器性能方面已經(jīng)進(jìn)行了大量工作。順便說(shuō)一句，與QDIP設(shè)備不同，具有II型頻帶配置的QDIP有望具有量子點(diǎn)技術(shù)所提供的所有優(yōu)勢(shì)，并且由于帶間轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的更高檢測(cè)效率。但是，到目前為止，實(shí)驗(yàn)證明的量子效率值非常低。