적외선 기술 발전의 선두주자는 적외선 감지기의 개발이다. 1960년대 중반 이후 적외선 감지기 및 시스템의 개발은 적외선 기술의 현황과 발전 방향을 반영해 왔다.
1. 1~14미크론 범위의 검출기는 유닛에서 멀티플렉서로, 멀티플렉서에서 초점면 배열로 발전했습니다. 적외선 감지기는 처음에는 감도와 분해능을 향상시키기 위해 단위 감지기로 사용되었으며 나중에 다중 요소 라인 감지기로 개발되었습니다. 다중 요소 선형 검출기가 동일한 대상을 차례로 스캔할 때(직렬 스캔) 출력되는 신호 대 잡음비는 단위 검출기의 신호 대 잡음비보다 n(제곱근)배 높을 수 있습니다. 여기서 n은 요소 번호입니다. . 다중 요소 선형 배열 검출기가 대상을 병렬로 스캔(플랫 스캔)하면 대상 방사선의 1차원 분포를 얻을 수 있습니다. 라인 감지기를 기반으로 한 적외선 감지 시스템은 주로 항공기나 위성 원격 감지 플랫폼에 설치됩니다. 플랫폼의 전진 운동이 2차원으로 라인 어레이에 수직일 때 목표 방사선 분포 이미지를 얻을 수 있습니다. 이제 적외선 감지기는 다중 요소에서 초점면 배열로 발전했으며 해당 시스템은 점 감지에서 대상 열 화상으로의 도약을 달성했습니다. 적외선 열화상 장치는 가장 유망한 장치 중 하나로 야간 투시 장비의 개발 방향을 나타냅니다. 초점면 배열을 사용하여 광학-기계적 스캐닝 구조를 대체합니다. 현재 장파 수은 텔루르화물(HgCdTe) 검출기 면적은 640×480 위안에 이르렀고 초점면 배열 검출기의 실험실 수준은 2000년까지 100만 위안에 도달할 것으로 예상된다.
2. 적외선 감지기의 작동 대역은 근적외선부터 원적외선까지입니다. 초기 적외선 감지기는 일반적으로 근적외선에서 작동했습니다. 적외선 기술의 발전으로 적외선 탐지기의 작동 대역은 중적외선과 원적외선으로 확장되었습니다. 예를 들어, 미국 국방고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency)에서는 안전하고 효과적인 탐지를 제공하기 위해 초분광 지뢰 탐지 계획을 제안했습니다. 광산 방법. 이 계획은 헬리콥터의 근파장 및 중파장 대역에서 테스트된 적외선 센서인 공간 변조 영상 푸리에 변환 분광계를 사용합니다. 다음 단계는 작동 대역을 원적외선으로 확장하는 것입니다. 원적외선은 과학자들의 관심의 초점이 되었습니다.
3. 가볍고 컴팩트합니다. 비냉각식, 통합형, 대면적 배열 적외선 감지기의 개발 방향. 저온 냉동 기술은 적외선 감지 장치의 감도와 출력 신호의 신호 대 잡음비를 향상시켜 성능이 좋지만 적외선 감지기를 크고 비싸게 만듭니다. 소형화를 위해서는 냉동기기 및 관련 전원을 줄여야 하므로 냉동이 필요 없는 효율적인 소형 냉장고와 적외선 감지기가 향후 개발방향이 될 것이다. 비냉각식 적외선 초점면 배열 기술을 사용하면 시스템 비용을 두 배로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 부피, 무게 및 전력 소비도 크게 줄일 수 있습니다. 또한 재료, 전자 컴퓨터 및 마이크로 전자 공학 분야의 최신 기술을 사용하여 적외선 감지기는 특정 데이터 처리 기능을 갖춘 데이터 처리 장비와 결합하여 광 통합, 대면적 배열 및 초점면 방향으로 발전하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이 성능으로 실내 온도 목표를 감지할 수 있습니다.
4. 적외선 감지 시스템은 단일 대역에서 다중 대역으로 발전합니다. 앞에서 언급했듯이 대기 환경에서 대상의 적외선 복사는 1~3, 3~5, 8~13 마이크론의 세 가지 대기 창 내에서만 효과적으로 전송될 수 있습니다. 적외선 탐지 시스템이 두 개 이상의 대역에서 표적 정보를 얻을 수 있다면 시스템은 더 정확하고 안정적으로 더 많은 표적 정보를 얻을 수 있으며 표적의 탐지 효과를 향상시키고 조기 경보 시스템에서 잘못된 경보의 가능성을 줄일 수 있습니다. 시스템의 검색 및 추적 성능을 개선하고 더 많은 애플리케이션 요구 사항에 적응하며 다양한 서비스 및 무기의 요구 사항을 더 잘 충족합니다. 현재 다중 대역 적외선 탐지 시스템이 성공적으로 개발되었습니다. 예를 들어 프랑스와 스웨덴이 공동으로 개발한 Bonas 종단 감응 자탄은 다중 대역 적외선 탐지 시스템을 사용하여 표적을 탐지합니다. 적외선 열화상 카메라 산업은 발전 전망이 매우 넓은 신흥 첨단 산업으로, 적외선 응용 제품 중 시장 점유율이 가장 높으며 군사 및 민간 분야 모두에서 널리 사용됩니다. 적외선 열화상 카메라는 현대 전쟁 상황에서 위성, 미사일, 항공기 등의 군용 무기에 널리 사용되어 왔습니다. 동시에, 비냉각식 적외선 열화상 기술의 생산원가가 대폭 절감되면서 본 제품의 적용 범위가 전력, 소방, 산업, 의료, 보안 등 국민경제의 다양한 분야로 확대되고 있습니다. . 과거 국내 시장은 플리어(FLIR), 플루크(FLUKE) 등 외국 유명 기업들이 점유해 왔다.
그러나 지난 10년 동안 국내 적외선 열화상 카메라 회사들은 제품 기술, 성능 및 품질을 향상시켰으며 Dali Technology, Kunming Northern Infrared 및 무한의 시장 점유율이 점차 확대되었습니다. Gaode는 Sate Infrared 등과 같은 유명한 회사가 수년간의 개발을 거쳐 상당한 기술력을 축적했습니다.
현재 국산제품의 성능은 수입제품과 비슷하지만, 수입제품의 가격은 국산제품보다 50% 이상 높다. 화재 예방, 전력, 건설 및 기타 산업 분야에서 적외선 열화상 카메라가 확장됨에 따라 국제 민간 적외선 열화상 카메라 산업은 시장 수요가 급속히 성장하는 시기를 맞이했습니다. 2004년 민간용 적외선 열화상 카메라 및 시스템의 전 세계 생산량은 약 50,000대였습니다. 2006년에 FILR만 BMW로부터 신형 7 시리즈 세단용 적외선 열화상 카메라 주문을 받았으며 미국 정부로부터 35개 주문을 받았습니다. 10,000개 수출허가 신청합니다. 2006년 민간용 적외선 열화상 카메라의 전 세계 매출은 16억 3천만 달러로 전년 대비 17.35% 증가했습니다.
미국의 유명 첨단산업 컨설팅 회사인 Maxtech International의 예측에 따르면, 올해 민간용 적외선 열화상 카메라에 대한 글로벌 시장 수요는 연평균 15% 성장할 것으로 예상됩니다. 2012년까지 세계 민간용 적외선 열화상 카메라 시장 규모는 38억 1200만 달러에 달할 것입니다. 국내 경제의 급속한 발전으로 인해 중국 적외선 열화상 카메라 시장의 연평균 성장률은 20%에 이를 것으로 예상됩니다. 2011년 중국 민간 적외선 열화상 카메라 시장 수요는 9억 9,500만 위안에 달할 것으로 예상됩니다. 미국을 예로 들면, 2000년 미국 적외선 영상 및 적외선 온도 측정 시스템의 전체 시장 매출은 18억 2천만 달러로 1999년에 비해 3% 증가했습니다. 2008년에는 전체 시장 규모가 매출은 28억 2천만 달러에 달하고, 연간 매출은 18억 2천만 달러에 달할 것이며 종합 성장률은 6.5%에 달할 것입니다.
"우리나라의 적외선 열화상 카메라 시장은 아직 초기 단계에 있으며 앞으로 발전할 여지가 크다"고 중국광학협회 사무총장 니궈창(Ni Guoqiang)은 말했다. 중국 광전자공학 산업 고위급 포럼에서: 선진국의 군사 분야에서는 적외선 열화상 카메라가 널리 배치되었습니다. 예를 들어 걸프전에서는 미군 병사 한 명당 평균 1.7대의 적외선 열화상 카메라가 장착되었습니다. 선진국에 비해 현재 우리나라 군대에서 적외선 열화상 카메라를 적용하는 규모는 상대적으로 적으며 시장 전망은 상당히 크다. 고성능 다색 적외선 초점면과 스마트하고 스마트한 온칩 이미지 처리 기술의 개발로 이 비율은 계속해서 높아질 것으로 예상됩니다. 베이징 올림픽, 상하이 세계박람회, 광저우 아시안 게임 등 국내 대규모 행사가 늘어나면서 보안 요구사항은 더욱 엄격해지고, 24시간 지속적인 모니터링이 필요한 곳도 늘어나고 있습니다. 야간 감시에 적외선을 적용하는 것이 더욱 두드러집니다. 재무부, 석유 저장소, 무기고, 도서관 및 문학 도서관, 문화 유물 부서, 교도소 등과 같은 중요한 부서에서 사용할 뿐만 아니라 일반적으로 널리 사용됩니다. 모니터링 시스템, 심지어 주거 지역 모니터링 프로젝트에서도 마찬가지입니다. 이는 적외선 카메라 시장을 계속 가열하는 원동력이 되었습니다. 2006년 조사 보고서에 따르면 적외선 열화상 카메라와 비교할 때 적외선 카메라의 기술 한계점은 현재 국내 브랜드가 대부분을 점유하고 있으며 외국 브랜드는 고급 시장의 일부만을 점유하고 있습니다. 국내 적외선 카메라의 분포로 볼 때 선전은 전체의 64%를 차지하며 둥관, 저장과 함께 우리나라 3대 산업 기지를 형성하고 있습니다.
우리나라의 적외선 카메라 회사는 주로 생산과 무역에 종사하고 있으며 독립적으로 혁신할 수 있는 회사는 많지 않습니다. 독립적인 연구 개발 능력을 향상시키는 것이 미래 발전의 주요 방향이 될 것입니다. 그래야만 우리가 글로벌하게 확장하고 더 높은 수익을 얻을 수 있습니다. 전통적인 적외선 통신 애플리케이션은 주로 가전제품과 자동차 도난 방지 리모컨에 사용되었습니다. 변조 기술 및 관련 트랜시버 기술의 급속한 발전으로 인해 적외선 전송 애플리케이션도 질적으로 도약했습니다. 1993년에는 미국에서 국제적외선협회(International Infrared Association)가 설립되어 적외선 전송에 대한 표준을 적극적으로 통합, 확립하여 적외선 제품 개발을 크게 촉진했습니다.
2000년에는 국제적외선협회(International Infrared Association) 모듈을 탑재한 전자제품이 전 세계적으로 1억 7천만 대에 달했고, 특히 전자게임기 시장은 잠재력이 크다. 2001년 정보트랜시버 모듈의 경우 국제적외선협회(International Infrared Association) 모듈의 가격이 초기 5달러에서 2달러로 하락한 이후, 주요 국제 제조업체들은 아시아 태평양 지역의 상대적으로 노동력이 낮은 일부 지역에서 가공 장소를 찾고 있었습니다. 연간 생산량은 1억달러 이상으로 추산된다. 당시 일부 IC 설계업체와 시스템, 응용소프트웨어 제조사들은 응용제품 연구와 생산에 적극적으로 투자해 현재에 이르고 있다. 그것은 일정한 규모를 형성했습니다.
개인용 노트북, PDA, 디지털 카메라 및 기타 제품의 인기는 적외선 전송의 발전을 주도했습니다. 국제적외선협회(International Infrared Association)는 1994년에 전송 속도가 115.2Kbps인 적외선 데이터 교환 표준 버전 1.0을 출시했습니다. 현재 최대 전송 속도는 4Mbps 이상에 도달했습니다. 2006년에 적외선 무선 기술은 이미 엄청난 사용자 기반을 확보했습니다. 당시 IRDA(적외선 데이터 통신 기술)는 이미 연간 1억 5천만 대의 장비가 설치되었으며, 연간 40%의 빠른 성장을 유지하고 있었습니다. 최근 발표된 "무선 단거리 통신 기술 시장 조사 보고서"에서 Wangzhou Consulting은 강력한 성장 수치가 적외선 통신 기술에 대해 전 세계 제조업체가 여전히 갖고 있는 낙관적인 태도를 반영한다고 믿습니다. 이는 소프트웨어 및 하드웨어 제조업체에서 지원하고 채택하며 현재의 모든 주류 소프트웨어 및 하드웨어 플랫폼이 이를 지원합니다. 휴대폰 시장에서는 주요 주류 제조업체들이 이미 자사 제품에 적외선 통신 기술을 지원하고 있습니다. 현재 상황으로 볼 때, 적외선 기술은 응용 범위, 기술 성숙도 및 사용자 수용 측면에서 다양한 무선 통신 기술 중에서 선두적인 위치에 있습니다.
원격제어 시장에서는 시장조사기관 인스타트(Instat)에 따르면 IrDA 분야에 사용되는 8비트 컨트롤러의 글로벌 출하량이 2005년 2억600만대, 2009년에는 3억7300만대에 달할 것으로 예상된다. . 보도에 따르면 Zilog는 1993년 원격 제어 시장에 진출한 이후 2004년에 제품 판매량이 2억 7,500만 개를 넘어섰으며 약 4천만 개의 IrDA 관련 칩을 납품했습니다. 현재 회사의 IrDA 칩 솔루션 모델은 12,000개를 초과했으며, 서비스를 제공하는 원격 제어 브랜드는 1,300개를 초과했습니다. 고객으로는 Philips, Samsung, Sony, Yamaha, Toshiba, Microsoft 등이 있습니다. 현재 전세계 범용 적외선 원격 제어 시장은 특히 유럽과 미국 시장에서 시장 점유율의 70~80%를 차지합니다. 적외선 분광계는 주로 화학 및 물리적 분석 분야에서 사용되며 다양한 물리 및 화학 실험실, 석유, 농업, 테스트 및 기타 분야에서 사용할 수 있습니다. 적용 범위에 따라 범용 적외선 분광계와 특수 목적 적외선 분광계로 나눌 수 있으며, 현재는 근적외선 분광계와 원적외선 분광계로 나눌 수 있습니다. 분광계가 주요한 것입니다. 현대 근적외선 분광학 분석 기술은 근적외선 분광계, 화학계량학 소프트웨어 및 응용 모델의 세 부분으로 구성됩니다. 이 세 가지의 완벽한 조합만이 고성능 요구 사항을 달성할 수 있습니다. 현재 특수 근적외선 분광기의 개발 및 응용은 중국의 많은 전문가들의 주목을 받고 있으며 국내 분석 대상에 적합하도록 많은 장비와 응용 소프트웨어가 개발되었습니다. 예를 들어, Lu Wanzhen 학자가 이끄는 중국 석유과학원의 젊은 학자 그룹은 중국의 독립적인 지적 재산권과 이를 중국의 석유 과학에 적용하기 위한 일부 소프트웨어를 사용하여 특수 근적외선 분광 장비를 개발했습니다. 베이징 농업 대학교 Yanlu 교수가 주도한 "중국 농업 근적외선 분석 기술 네트워크 시스템" 프로젝트가 완료되었으며 중국 농산물 품질 분석에 적합한 독립적인 지적 재산권을 갖춘 소프트웨어가 개발되었습니다. 중국 약과대학 분석 컴퓨팅 센터 근적외선 스펙트럼 분석을 위한 인터넷 가상 모델링 센터는 근적외선 스펙트럼 분석의 모델링 및 수학적 모델 유지 관리를 수행하기 위해 설립되었으며 한약재의 근적외선 분석을 위한 일부 수학적 모델을 구축했습니다. 약.
2006년 초 국가식품의약국(SFDA)은 입찰을 통해 총 300대 이상의 수입 푸리에 변환 근적외선 분광계를 주문했다. 당시 재정부는 총 5억 위안에 후속 유지관리 비용을 더해 할당했습니다. 국내에서 만들 수 있다면 외화를 많이 절약할 수 있다. 현재 우리나라 관련 기업으로는 Juguang, Yingxian, Dalian Elite, Dongxi Electronics, Puji General 등이 있습니다. 그들은 주로 저가 제품을 생산하고 고급 제품은 외국과 경쟁할 수 없습니다.
국내 범용 적외선 분광기 FT-IR은 주로 Beifen Rayleigh Analytical Instrument Company가 도입 한 American Analect 회사에서 생산하는 여러 가지 모델과 등급의 제품으로 생산되지만 수량은 매우 적습니다. 특수 적외선 분광계의 경우 근적외선 스펙트럼을 갖는 일부 특수 적외선 분광계는 주로 농업 분야의 농산물 품질 분석과 석유 화학 산업의 석유 제품 품질 분석 분야에서 중국의 큰 잠재 시장을 가지고 있습니다. 그러나 근적외선 분석에는 분석 대상을 기반으로 한 일부 수학적 모델의 도입이 필요하므로 수학적 모델도 분석 대상마다 다릅니다.
따라서 해외 특수 근적외선 분광기(외국 분석 대상의 수학적 모델을 기반으로 설계)의 분석 소프트웨어가 반드시 국내 분석 대상에 적합한 것은 아닙니다. 중국은 큰 역할을 하지 못했습니다. 또한, 외국 특수 근적외선 분광 기기의 가격이 상대적으로 높으며, 국내에서 수입되는 특수 근적외선 분광 기기도 많지 않습니다. 장거리 온도 모니터링 및 제어 실현 측면에서 적외선 온도 센서는 탁월한 성능으로 다양한 요구 사항을 충족합니다. 특히 온도의 원격 모니터링이 필요한 제품 가공 산업에서는 온도 센서가 중요한 역할을 합니다. 식품 산업에서는 적외선 온도가 오염되지 않고 식품 온도를 기록할 수 있어 매우 인기가 높습니다. 광섬유 적외선 센서는 전자기 및 무선 주파수 간섭에 대한 저항력도 있어 자동차 산업에서 휴대용 적외선 센서를 적용할 수 있는 새로운 시장을 열어줍니다.
적외선 온도 측정 기술이 널리 적용되면서 새로운 유형의 적외선 기술인 스마트 디지털 적외선 감지 기술이 조용히 등장하고 있습니다. 이러한 종류의 스마트 센서에는 마이크로프로세서가 내장되어 있어 센서와 제어 장치 간의 양방향 통신이 가능하며 소형화, 디지털 통신, 유지 관리가 간편하다는 장점이 있습니다. 현재 모든 센서 사용자들이 제어 시스템을 업그레이드하고 있으며, 스마트 적외선 센서에 대한 수요는 계속해서 증가할 것으로 예상됩니다. 단기적으로 시장이 포화 상태에 도달하지는 않을 것으로 예상됩니다.
또한 휴대용 적외선 센서는 소형화되면서 가격도 점차 낮아지고 있으며 식품, 난방, 공조, 자동차 및 기타 분야에 새로운 응용 분야가 있습니다. 예를 들어 식품 제빵기, 헤어드라이어에 사용되는 적외선 센서는 온도 과열 여부를 감지하여 시스템이 가열 중지, 오븐에서 음식 자동 꺼내기, 냉각 등 다음 단계를 진행할지 여부를 결정합니다. 헤어드라이어. 휴대용 적외선 온도 센서에 대한 사용자가 많아지면서 잠재 사용자도 늘어나고 있습니다.
적외선 온도 센서는 원격 온도 제어와 비접촉식 온도 측정이 가능하다는 장점으로 매년 10%씩 생산량이 늘어나고 있다. 1996년과 1997년 사이에 생산량은 155,000대에서 230,000대로 증가했으며 총 매출도 2억 3천만 달러에서 3억 달러로 증가했습니다. 2006년에는 전체 시장 매출이 5억 5,760만 달러에 달하고 총 생산량은 489,000대를 초과할 것입니다.
적외선 센서의 글로벌 시장에 대해서는 유럽이나 미국보다 제3세계 국가들이 더 낙관적일 것이다. 유럽과 미국의 많은 산업 국가는 광범위한 가공 산업을 보유하고 있지만 중국과 라틴 아메리카의 일부 신흥 국가 및 지역에서는 시장이 포화되는 경향이 있으며 경제 회복 및 발전으로 인해 다양한 국가 및 지역에서 산업화가 강화되었습니다. 이 지역의 센서 판매량은 매년 2~5%씩 증가하고 있으며 시장 매출도 여전히 성장 추세에 있습니다.
[충격]
적외선을 생성하는 물체가 적외선의 근원입니다. 물리학 연구에 따르면 자연에서 온도가 절대 영도(0°K 또는 -273°C)보다 높은 모든 물체는 다양한 파장의 적외선을 방출하며, 물체의 온도가 높을수록 방출되는 적외선의 강도가 더 커집니다. 광선. 다양한 표적과 배경 방사선의 특성 차이를 기반으로 적외선 기술을 사용하여 주야간 표적을 탐지, 추적 및 식별하여 표적 정보를 얻을 수 있습니다. 현대전에서는 전장정보 획득의 이점이 전쟁의 주도권을 잡는 핵심이 되었고, 적외선 기술은 공중과 우주에서 전장정보를 획득하는 핵심기술 중 하나이기 때문에 많은 국가들이 많은 인력과 인력을 투자해 왔다. 적외선 기술과 군사 분야에서의 광범위한 적용을 연구할 수 있는 물질적 자원이 큰 영향을 미쳤습니다. 1. 군사 목표물에 대한 정찰, 감시, 조기 경보 및 추적의 중요한 수단이 됩니다. 해상의 선박, 지상군 작전 및 각종 장비, 공중에 떠 있는 항공기, 미사일 등 모든 군사 표적은 열을 방출하고 다량의 적외선을 방출합니다. 적외선 기술과 장비를 사용하면 공중과 우주에서 이러한 목표에 대한 정찰, 감시 및 추적을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 정찰 위성은 적외선 영상 장비와 다중 분광계를 사용하여 밤낮으로 많은 양의 군사 정보를 얻을 수 있습니다. 적외선 탐지기를 장착한 미사일 조기경보위성은 1970년대부터 세계 여러 나라의 탄도미사일 발사를 감시해 국가 및 군 지휘부에 경고를 제공해 왔다. 예를 들어 현재 미국 국방지원계획에 포함된 조기경보위성은 앞으로는 미국의 우주 기반 적외선 시스템이 20초 이내에 미사일 발사와 방향에 대한 정확한 정보를 제공할 수 있어 귀중한 조기 경보 시간을 제공할 수 있다고 합니다. 다가오는 미사일을 요격합니다.
또 다른 예로, 1991년 걸프전 당시 미국의 미사일 조기경보위성은 이라크의 모든 미사일 발사 상황을 한눈에 파악한 뒤 관련 정보를 미 패트리어트 미사일 부대에 신속하게 전송해 패트리어트 미사일이 이라크 미사일을 효과적으로 요격할 수 있도록 했다. .스커드