Qualsevol objecte amb una temperatura superior al zero absolut irradia energia a l'espai exterior en forma de llum infraroja. La tecnologia de detecció que utilitza la radiació infraroja per mesurar quantitats físiques rellevants s'anomena tecnologia de detecció infraroja.
La tecnologia de sensors infrarojos és una de les tecnologies de més ràpid desenvolupament en els darrers anys. Els sensors infrarojos s'han utilitzat àmpliament en l'aeroespacial, l'astronomia, la meteorologia, l'exèrcit, la indústria, la civil i altres camps, i han jugat un paper important i irreemplaçable. L'infraroig, en essència, és un tipus d'ona de radiació electromagnètica, el seu rang de longitud d'ona és aproximadament de 0,78 m a 1000 m en l'espectre, ja que es troba a la llum visible fora de la llum vermella, per això s'anomena infraroig. Qualsevol objecte amb una temperatura superior al zero absolut irradia energia a l'espai exterior en forma de llum infraroja. La tecnologia de detecció que utilitza la radiació infraroja per mesurar quantitats físiques rellevants s'anomena tecnologia de detecció infraroja.
El sensor fotònic d'infrarojos és un tipus de sensor que funciona mitjançant l'efecte fotònic de la radiació infraroja. L'anomenat efecte fotònic es refereix al fet que quan hi ha una incidència infraroja en alguns materials semiconductors, el flux de fotons de la radiació infraroja interactua amb els electrons del material semiconductor, canviant l'estat energètic dels electrons, donant lloc a diversos fenòmens elèctrics. En mesurar els canvis en les propietats electròniques dels materials semiconductors, es pot conèixer la intensitat de la radiació infraroja corresponent. Els principals tipus de detectors de fotons són el fotodetector intern, el fotodetector extern, el detector de portador lliure, el detector de pou quàntic QWIP, etc. Els fotodetectors interns es subdivideixen en tipus fotoconductor, tipus generador de fotovolts i tipus fotomagnetoelèctric. Les principals característiques del detector de fotons són l'alta sensibilitat, la velocitat de resposta ràpida i l'alta freqüència de resposta, però el desavantatge és que la banda de detecció és estreta i generalment funciona a baixes temperatures (per mantenir una alta sensibilitat, sovint s'utilitza nitrogen líquid o refrigeració termoelèctrica per refredar el detector de fotons a una temperatura de treball més baixa).
L'instrument d'anàlisi de components basat en la tecnologia de l'espectre infraroig té les característiques de ser verd, ràpid, no destructiu i en línia, i és un dels que presenten un ràpid desenvolupament de la tecnologia analítica d'alta tecnologia en el camp de la química analítica. Moltes molècules de gas compostes per diatomees i poliàtoms asimètrics tenen bandes d'absorció corresponents a la banda de radiació infraroja, i la longitud d'ona i la força d'absorció de les bandes d'absorció són diferents a causa de les diferents molècules contingudes en els objectes mesurats. Segons la distribució de les bandes d'absorció de diverses molècules de gas i la força d'absorció, es pot identificar la composició i el contingut de les molècules de gas en l'objecte mesurat. L'analitzador de gasos infrarojos s'utilitza per irradiar el medi mesurat amb llum infraroja i, segons les característiques d'absorció infraroja de diversos medis moleculars, utilitzant les característiques de l'espectre d'absorció infraroja del gas, mitjançant l'anàlisi espectral per aconseguir una anàlisi de la composició o concentració del gas.
L'espectre de diagnòstic d'hidroxil, aigua, carbonat, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH i altres enllaços moleculars es pot obtenir mitjançant la irradiació infraroja de l'objecte objectiu, i després es pot mesurar i analitzar la posició de la longitud d'ona, la profunditat i l'amplada de l'espectre per obtenir la seva espècie, components i proporció dels principals elements metàl·lics. Així, es pot realitzar l'anàlisi de la composició de medis sòlids.
Data de publicació: 04-07-2023