Cualquier objeto con una temperatura superior al cero absoluto irradia energía al espacio exterior en forma de luz infrarroja. La tecnología de detección que utiliza la radiación infrarroja para medir magnitudes físicas relevantes se denomina tecnología de detección infrarroja.
La tecnología de sensores infrarrojos es una de las de mayor desarrollo en los últimos años. Se ha utilizado ampliamente en los sectores aeroespacial, astronómico, meteorológico, militar, industrial y civil, entre otros, desempeñando un papel fundamental. El infrarrojo es, en esencia, una onda de radiación electromagnética con un rango de longitud de onda de aproximadamente 0,78 m a 1000 m, ya que se encuentra en la luz visible, fuera de la luz roja, por lo que se denomina infrarrojo. Cualquier objeto con una temperatura superior al cero absoluto irradia energía al espacio exterior en forma de luz infrarroja. La tecnología de detección que utiliza la radiación infrarroja para medir magnitudes físicas relevantes se denomina tecnología de detección infrarroja.
Un sensor fotónico infrarrojo funciona aprovechando el efecto fotón de la radiación infrarroja. Este efecto se refiere a que, cuando incide una radiación infrarroja sobre materiales semiconductores, el flujo de fotones interactúa con los electrones, modificando su estado energético y provocando diversos fenómenos eléctricos. Al medir los cambios en las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores, se puede determinar la intensidad de la radiación infrarroja correspondiente. Los principales tipos de detectores de fotones son el fotodetector interno, el fotodetector externo, el detector de portadores libres y el detector de pozos cuánticos QWIP. Los fotodetectores internos se subdividen en fotoconductores, fotogeneradores y fotomagnetoeléctricos. Las principales características del detector de fotones son su alta sensibilidad, rápida velocidad de respuesta y alta frecuencia de respuesta; sin embargo, la desventaja es su estrecha banda de detección y su bajo consumo de energía (para mantener una alta sensibilidad, se suele utilizar nitrógeno líquido o refrigeración termoeléctrica para enfriar el detector a una temperatura de trabajo inferior).
El instrumento de análisis de componentes basado en la tecnología del espectro infrarrojo se caracteriza por ser ecológico, rápido, no destructivo y en línea, y representa un avance en la tecnología analítica de alta tecnología en el campo de la química analítica. Muchas moléculas de gas compuestas por diatomeas y poliátomos asimétricos presentan bandas de absorción correspondientes en la banda de radiación infrarroja, cuya longitud de onda e intensidad de absorción difieren debido a las diferentes moléculas presentes en los objetos medidos. Según la distribución y la intensidad de absorción de las bandas de absorción de las diversas moléculas de gas, se puede identificar la composición y el contenido molecular del gas en el objeto medido. El analizador de gases infrarrojo se utiliza para irradiar el medio medido con luz infrarroja y, según las características de absorción infrarroja de diversos medios moleculares, utiliza las características del espectro de absorción infrarroja del gas para, mediante análisis espectral, determinar la composición o concentración del gas.
El espectro de diagnóstico de enlaces moleculares de hidroxilo, agua, carbonato, Al-OH, Mg-OH, Fe-OH y otros se puede obtener mediante la irradiación infrarroja del objeto objetivo. Posteriormente, se pueden medir y analizar la posición, profundidad y anchura de la longitud de onda del espectro para obtener sus especies, componentes y la proporción de los principales elementos metálicos. De esta manera, se puede realizar el análisis de la composición de medios sólidos.
Hora de publicación: 04-jul-2023