紅外熱像儀在科學實驗的過程中，應用范圍的十分廣泛，因為它可以很好地幫助科研人員控制實驗過程中的溫度，幫助實驗更好地完成。今天，小菲就來給大家說一個東京大學副教授Reza Amani使用FLIR熱像儀測量光纖激光器增益光纖上產(chǎn)生的熱量，從而防止超過溫度限制時可能發(fā)生的破裂導致設備損壞或操作員受傷的案例。

監(jiān)測溫度狀況，防止光纖損壞

Reza Amani博士參與的研究不僅通過開發(fā)高功率激光器對物理化學領域做出貢獻，而且還旨在加強與工業(yè)進行更大的合作。近幾年，激光加工被引入半導體行業(yè)以及許多其他行業(yè)，它允許加工各種材料，并實現(xiàn)高精度、超精細加工。特別是，Amani博士正在研究的光纖激光器具有高能量轉換效率，在穩(wěn)定性和可靠性方面表現(xiàn)出色。

單模激光器，可廣泛應用于激光加工、中紅外激光器的激發(fā)以及光通信領域等

光纖在激發(fā)后會迅速加熱，當光纖達到一定溫度時，它會首先膨脹，然后爆裂。如果發(fā)生這種情況，設備就會失效，并有受傷的風險。”

為了防止這種風險，必須測量光纖激光器的增益光纖上產(chǎn)生的熱量，并且必須在達到溫度極限并破壞包層（丙烯酸酯涂層）的外部塑料之前停止實驗。然而，當產(chǎn)生增益光纖時，它何時超過溫度限制是未知的。作為監(jiān)測溫度上升過程的一種手段，Teledyne FLIR熱像儀被引入。

熒光燈越強，激發(fā)激光的吸收率越高，產(chǎn)生的熱量也就越高

選擇FLIR的原因：分辨率優(yōu)越

Amani博士說，他們試圖用實驗室里的普通熱像儀進行測量，但它的像素數(shù)很低，而且由于圖像分辨率有限，測量值低于實際值，因此檢測結果并無參考價值。

“在之前的工作中，我研究了薄圓盤激光器，并使用了FLIR的高像素數(shù)熱像儀。因此，我非常了解FLIR熱像儀的優(yōu)點。光纖薄至250μm，包括外部塑料部分，即所謂的丙烯酸酯涂層。如果沒有一定的分辨率，我們無法精確測量溫度。一年前我剛創(chuàng)建實驗室，由于預算有限，我選擇了FLIR E54熱像儀。它分辨率很優(yōu)越，并且價格也很優(yōu)惠，性價比很高。”

Amani博士

選擇Teledyne FLIR的另一個原因是，拍攝的數(shù)據(jù)可以在PC端進行分析。“我們將拍攝的紅外圖像數(shù)據(jù)導入到PC端，就可以進行各種分析。僅通過查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)很難準確判斷哪里產(chǎn)生熱量，但通過將數(shù)據(jù)導入PC端，我們可以進行更詳細的分析，這是一個很吸引人的優(yōu)勢。”

FLIR E54高級紅外熱像儀

使用FLIR E54能夠以320×240像素的紅外分辨率觀察物體的溫度分布狀況。使用MSX®（專利號：CN201380073584.9）技術進行圖像校正，可獲得更多細節(jié)和視角，生成清晰的熱圖像。此外，通過連接到PC端的軟件，可以對時間序列的溫度變化進行視頻分析和記錄。

“紅外熱像儀應廣泛用于實驗研究”

“我們還曾使用過熱電偶和其他接觸式溫度計，但多虧了紅外熱像儀，我們現(xiàn)在能夠根據(jù)溫度分布狀況清楚發(fā)現(xiàn)哪些部分溫度較高。”

增益光纖的最高耐受溫度指定為80℃。FLIR熱像儀可以精確地測量溫度分布，用冷卻器適當?shù)厝コ裏崃浚饫w可以使用到110°C。現(xiàn)在可以確定熱限制和優(yōu)化程序，從而消除設備損壞和操作人員受傷等風險。

“在日本，我覺得與其他先進國家相比，研究預算是有限的。在其他國家，熱像儀是隨處可見的常用工具。我認為熱像儀應廣泛用于日本的研發(fā)。如果研究中使用的纖維因超過熱限值而被破壞，就需要回購成本約30萬日元的設備，相較于購入FLIR熱像儀的成本可忽略不計。”

該行業(yè)有各種各樣的要求，包括用一臺激光器加工不同的材料。處理多種材料需要增加輸出功率，這可能會導致發(fā)熱問題。紅外熱像儀，如FLIR Exx系列，在這些情況下可用于熱量監(jiān)測，并可為未來的激光研究提供有效的數(shù)據(jù)。

FLIR紅外熱像儀廣泛應用在實驗研發(fā)的各個過程中，幫助技術人員監(jiān)控實驗中的溫度，提高了研發(fā)過程的準確率。