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用于Viper的夜视的新红外探测器

时间：2022-03-11 13:25:10 来源：

UCF纳米科技技术中心的副教授Debashis Chanda展示了改进的红外夜视功能。

佛罗里达州中部大学研究人员正在努力建立类似的Viper愿景以改善夜视摄像机的敏感性，就像一些蛇在夜间使用红外线“见”。

增强夜视能力的能力可能对改善空间，化学和生物灾区以及战场上可以看到的内容有影响。

详细介绍了UCF研究人员夜视工作的研究，最近在自然通信中出现了。

“通过我们开发的红外探测器，您可以从您在黑暗中查看的物体中提取更多信息，”UCF纳米科技技术中心的副教授Debashis Chanda表示，该研究的主要调查员。

“说，你在晚上通过夜视护目镜看某人。你正在看他的红外签名，这是全身的。他可能有一个隐藏的武器，它发出不同波长的红外线，但即使是目前可用的，昂贵的，低温冷却的相机也无法看到。“

然而，由Chanda和他的团队开发的红外探测器不需要将液氮冷却至极端-321度，以便足够敏感以检测不同波长的红外光。它还比不需要冷却的现有夜视摄像机更快地运行更快，但处理图像缓慢。

人类在电磁谱中看到光的光，其波长为约400至700纳米，这被称为可见光光谱。

在这项研究中，Chanda和他的团队正在使用更长的波长，延伸到约16,000纳米。

允许UCF检测器识别不可见红外域中的不同波长。它通过挑选出不同波长的不同对象来实现这一点。

目前的夜视摄像机无法基于其不同的红外波长隔离不同的物体，而是将波长集成或块全部集成在一起，以便只有几个单独的物体仅被视为通过红外透镜。

“这是实际动态调整探测器的光谱响应的首次演示之一，或者换句话说，选择您希望看到的红外线”颜色“，”Chanda说。

利用新技术，可以分配额外的红外线“颜色”代表反映不同波长的红外光波的物品，除了在夜视中的绿色，橙色或黑色的标准颜色，Chanda表示。

对于天文学家来说，这意味着有潜在的望远镜，这些望远镜看到以前在红外域中看不见的信息。对于化学 - 和生物灾害区域，甚至监测污染，意味着拍摄图像以接受存在于诸如一氧化碳或二氧化碳中存在的气体的光谱分析，这是基于红外光与化学分子的反应方式。

开发新的高度敏感但未冷却的红外探测器的技巧是将二维纳米材料石墨烯工程到可以承载电流的材料。

研究人员通过将材料设计为不对称而实现了这一点，使得从吸收光产生的温度差异地击中材料的不同部分导致电子从一侧流到另一侧，从而产生电压。

该过程还使用由UCF纳米科技中心教授的学习协作迈克尔N. Leuenberger迈克尔N. Leuenberger的模型进行了验证，该技术中心是物理系和光学和光子学院的联合任命。

检测器捕获图像的能力一次被测试一个像素。

该设备不商业上可用，但可以将一天集成到摄像机和望远镜中。

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参考：Alireza Safaei，Sayan Chandra，Muhammad Waqas Shabbir，Michael N. Leuenberger和Debashis Chanda，2019年8月2日，2019年8月2日，Nature Communications.doi：
10.1038 / s41467-019-11458-5

这项工作得到了美国国防部的国防部高级研究项目机构的资金。

该研究的共同作者还包括Alireza Safaei，毕业于UCF的物理博士计划; Sayan Chandra是UCF纳米科技技术中心的博士后研究员;和穆罕默德Waqas Shabbir，UCF的物理系中的博士生。

Chanda在UCF的纳米科学技术中心，物理学和光学和光子学院的联合任命。他在多伦多大学获得了博士学位，并成为伊利诺伊大学的伊利诺伊大学的博士生。Chanda于2012年加入了UCF。


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