透红外材料
近红外 穿透 硅胶
近红外穿透硅胶
近红外光是指波长范围在700纳米到2500纳米之间的电磁辐射。
硅胶是一种由交联聚硅氧烷构成的材料，具有优异的柔软性、耐高
温性和化学稳定性。
在这个背景下，你可能想了解关于近红外光在
穿透硅胶方面的情况。
从物理学角度来看，不同材料对近红外光的穿透性能有所差异。
硅胶作为一种透明材料，通常可以在一定程度上穿透近红外光。
然而，具体的穿透深度和强度取决于多个因素，包括光的波长、硅胶
的厚度、硅胶的折射率以及硅胶的组成等。
近红外光在穿透硅胶时会发生吸收和散射。
硅胶的化学成分和
结构可以影响近红外光的吸收特性。
一般来说，硅胶在近红外光的
波长范围内相对较好地透明，因此可以用于近红外光的传感和传输
等应用。
然而，需要注意的是，近红外光在穿透硅胶时会逐渐衰减，其
强度会随着穿透距离的增加而减弱。
这是由于光在材料中的吸收和
散射过程导致的能量损失。
因此，在设计和应用近红外光传感器或
其他设备时，需要考虑硅胶的厚度和光的强度衰减等因素。
此外，硅胶的折射率也会对近红外光的穿透性能产生影响。
折射率越高，光在材料中的传播速度越慢，穿透深度也会相应减小。
因此，在选择硅胶材料时，需要考虑其折射率与应用需求的匹配。
总结起来，硅胶通常可以在一定程度上穿透近红外光，但具体的穿透性能取决于光的波长、硅胶的厚度、折射率和组成等因素。
在实际应用中，需要根据具体需求进行测试和评估，以确保近红外光的有效传输和利用。
b型石英纤维布红外
b型石英纤维布红外
B型石英纤维布是一种具有良好的红外透过性能的材料。
它通
常由高纯度的石英纤维制成，具有优异的耐高温性能和化学稳定性。
在红外领域中，B型石英纤维布被广泛应用于红外线热辐射、红外
线热隔离、红外线热保护等方面。
从材料特性来看，B型石英纤维布具有高红外透过率，能够有
效地透过红外线，因此在红外线传感器、红外线加热设备等方面具
有重要的应用。
同时，它还具有良好的耐高温性能，能够在高温环
境下稳定工作，因此在高温红外线热辐射测量和应用中具有重要作用。
此外，B型石英纤维布还具有优异的化学稳定性，能够抵抗酸
碱等化学腐蚀，因此在化工领域中也有一定的应用，比如在酸碱腐
蚀性环境下的红外线传感器保护套等方面。
总的来说，B型石英纤维布在红外领域中具有重要的应用前景，其优异的红外透过性能、耐高温性能和化学稳定性使其成为红外技
术领域中不可或缺的材料之一。
希望这个回答能够满足你的需求。
透红外材料.ppt
气体将分解离化，产生出含碳基因的原子氢等，他 们的相互作用将促使构成金刚石的C-C sp3杂化键 形成从而在基片表面沉积出金刚石或金刚石膜。
HFCVD沉积系统的结构特点是装置简单，操作方便， 工艺特点是金刚石的生长速率较快，沉积参数范围 较宽，要求不严格，能获得质量较高、面积较大的 金刚石膜，便于实现工艺画生产，因此HFCVD法师 目前应用较多的一种方法。但对光学、电子应用的 金刚石膜的制备不合适。
3.2.2 等离子体化学气相沉积法
等离子体化学气相沉积法的基本原理是利用 气体放电使反应气体等离子化，分解出C、 CH、CH2和CH3等多种含碳性基团及原子氢， 从而在基片表面沉积出金刚石膜。根据放电 方式的不同，这类技术又分为直流等离子体 CVD、直流等离子体喷射CVD、高频等离子 体CVD、微波等离子体CVD、电子回旋共振 等离子体CVD和激光等离子体CVD法等。
3.热压多晶材料 4.红外透明陶瓷
5. 透红外塑料
6.金刚石和类金刚石膜
三、透红外材料的制备
（一）金刚石膜 金刚石是一种很受欢迎的红外透波材料，自被发现以
来，气优异的物理化学性能就吸引了全世界的目光， 但由于天然金刚石的尺寸和形状不能达到在光学方 面的应用，因此早期研究一直局限在其力学性能等 方面。这是由于在晶体材料中金刚石是唯一一种在 7—15um综合透光性、导热性、强度、硬度、耐蚀 性都比较理想的红外透波材料适合高温和恶劣环境 使用。
红外光学玻璃主要有以下几种：硅酸盐玻璃、铝酸 盐玻璃、镓酸盐玻璃、硫属化合物玻璃。
氧化铝透明陶瓷不只是透过近红外，而且还可以透 过可见光。稀有金属氧化物陶瓷是一类耐高温的红 外光学材料，其中的代表是氧化钇透明陶瓷。
ห้องสมุดไป่ตู้
傅立叶红外光谱一些红外透光材料
傅立叶红外光谱一些红外透光材料选择红外透光材料要根据测定波长，机械强度，稳定性和经济性来考虑，文献报导的透光材料很多，但是实际应用的并不太多：（1）溴化钾KBr：易潮解，透过波长7800～400cm-1，(25μm以下)透过率大于92%，不易低温。
（2）氯化钠NaCl：易潮解，透过波长500～625cm-1，(2～16μm)不易低温。
（3）氟化钙CaF２：不易潮解，透过波长7800～1100cm-1(1～9μm)，透过率大于90%，不耐机械冲击。
：（4）氟化镁MgF2：不易潮解，透过波长0.11～8.5μm，透过率大于90%。
（5）氟化钡BaF2：不易潮解，透过波长7800～800cm(1～12μm)透过率大于90%。
（6）金刚石：碳的一种，有Ⅰ型和Ⅱ型两种，透光波长10cm-1，(1000μm)。
它们在4～6μm(2300～1660cm-1)有吸收，Ⅰ型还在19～22μm和7～11μm有两个吸收带，据此可以鉴别金刚石的类型。
（7）锗Ge：纯度越高透光越好，透光性受纯度和厚度的影响，23μm和40μm 以外可以使用，在120℃时不透明。
（8）硅Si：耐机械和热冲击，可达15μm，但是，在9μm(1110cm-1)时有一吸收带。
（9）热压块：用红外晶体的粉末加压成型，有MgF2，ZnS，CaF2，ZnSe，MgO 等，混合热压块的机械性能超过晶体。
（10）塑料：高密度聚乙烯在20～1000μm的远红外区可以使用，还有聚乙烯，聚四氟乙烯等薄片也可以使用。
（11）氯化银AgCl：软，不易破裂，435cm-1(23μm以下)，易变黑，贵。
（12）溴化银AgBr：软，不易破裂，285cm-1(35μm以下)，作为全反射材料。
（13）硫化锌ZnS：不易潮解，透过波长7800～700cm-1，(1～14μm)透过率大于85%。
（14）溴（碘）化铊KRS-5：TiI58%和TiBr42%混晶，不易裂，透过波长7800～200cm-1，(1～50μm)，透过率大于92%，折射率高，全反射材料，贵，有毒。
透红外塑胶的原理
透红外塑胶的原理透红外塑胶是一种利用红外线技术进行塑胶加工的创新方法。
它的原理是通过加热塑胶材料，使其软化并降低粘度，然后通过红外线的辐射，将塑胶材料加热至所需温度，最终实现塑胶的成型。
传统的塑胶加工通常采用热风或加热板的方式，需要较长的加热时间，并且存在温度不均匀的问题。
而透红外塑胶则通过红外线辐射的方式，将热能直接传递给塑胶材料，加热效率更高，加热时间更短。
这种方法不仅节约了能源，还提高了生产效率。
透红外塑胶的原理是基于红外线的热辐射特性。
红外线是一种电磁波，它的频率低于可见光，但能量较高。
当红外线辐射到塑胶材料上时，会被材料吸收，并转化为热能。
由于塑胶对红外线具有较高的吸收率，因此能够迅速吸收红外线的能量，使其温度迅速升高。
透红外塑胶设备通常由红外线辐射源、传热系统和控制系统组成。
红外线辐射源通过红外线加热电源提供电能，将电能转化为红外线辐射能量。
传热系统通过反射板和传热器将红外线辐射能量传递给塑胶材料，实现加热。
控制系统用于控制红外线辐射源和传热系统的工作状态，以实现温度的控制和调节。
透红外塑胶的优势在于其加热效率高、加热时间短、温度控制精确等特点。
由于红外线能够迅速加热塑胶材料，因此可以在短时间内完成塑胶的成型，提高生产效率。
同时，透红外塑胶的温度控制精确，可以根据不同的塑胶材料和产品要求，调节加热温度，确保塑胶成型的质量和稳定性。
总的来说，透红外塑胶利用红外线辐射的原理，通过加热塑胶材料实现塑胶的成型。
它具有加热效率高、加热时间短、温度控制精确等优势，可以提高生产效率，降低能源消耗，同时保证塑胶成型的质量和稳定性。
透红外塑胶技术的应用将会在塑胶加工领域带来更多的创新和发展。
红外透射材料
红外透射材料能透过红外辐射的材料，用于制造红外仪器的部件，如红外探测器的窗口、红外仪器光学系统的透镜和棱镜等。
对这些材料的要求是：①能透过所需波段的红外辐射；②有尽可能高的透射比；③机械强度高；④化学稳定性好。
若红外透射材料是平板型，当红外辐射投射到它的表面上时，部分被反射，其余进入体内。
进入体内的有一部分被吸收,剩余部分透射过去。
若吸收比为α，反射比为ρ，透射比为τ(都是对入射辐射功率之比而言)，则α＋ρ＋τ＝1。
红外透射材料要求有尽可能大的τ，α、ρ应尽可能小。
后两者皆取决于物质的微观结构。
α决定于物质内部的辐射吸收过程，如晶格振动吸收所引起的基本吸收，分子晶体中的分子振动和转动所引起的特征吸收，以及半导体中电子从价带跃迁到导带的本征吸收。
这些都是材料所固有的辐射吸收过程。
此外,尚有杂质吸收、自由载流子吸收,多晶体中晶粒间界的散射所引起的辐射衰减也相当于吸收。
固体材料中任一个固有的辐射吸收过程，都会在某一波段引起相当大的吸收。
因而τ必然很小。
因此,红外透射材料的透射波段只能选择在没有这类固有吸收过程的波段内，而且其他吸收也必须降低到可以忽略的程度,即α≈0。
这样,就只有反射的损失。
反射有漫反射和镜面反射两种。
漫反射与表面光洁度有关，越光洁漫反射率就越低。
必须设法将这部分反射损失降低到可忽略不计的程度。
镜面反射与材料的折射率有关。
在没有吸收的波段,对于垂直投射的辐射,其反射率为式中n为材料的折射率。
反射率是指一个面上反射辐射功率与入射辐射功率之比。
通常在测量时，把红外透射材料做成有两个平行表面的薄板。
当进入材料的辐射碰到第二个表面时，也有部分被反射,回到第一个表面,而且又有部分辐射透出表面，与第一次反射辐射叠加。
因而实际测量的反射比是多次反射的叠加，其结果为折射率越大，反射率和反射比就越大。
有些半导体材料的折射率大致为4。
因此，在透明区反射损失约为 53％。
这一反射损失，可用增透膜的办法予以减小。
红外透波材料研究发展
红外透波资料的研究发展纲要：红外透波资料是指对红外线透过率高的资料，是红外技术的应用基础之一。
本文介绍了几类常用红外透过资料的基天性质，简述了其制备技术及发显现状，并议论了各自存在问题，并对红外透波资料将来发展进行了展望。
重点词：红外透波资料；玻璃；晶体；陶瓷；制备技术1前言当前，红外技术与激光技术齐驱并驾，在军事上据有举足轻重的地位。
红外成像、红外侦探、红外追踪、红外制导、红外预警、红外抗衡等在现代和将来战争中都是很重要的战术和战略手段。
在二十世纪 70 年月此后，军事红外技术又逐渐向民用部门转变。
标记红外技术最新成就的红外热成像技术，与雷达、电视一同组成今世三大传感系统，特别是焦平面排阵技术的采纳，将使发展成可与眼睛相媲美的凝望系统。
而红外透波资料是红外热成像系统的光学元件的重要材料。
红外透波资料不只要求拥有高性能、小体积，还要造价低。
高性能主要包含：构造完好、组分均匀免得发生散射，在丈量波段内拥有高红外透射率；热稳固性好，透射比和折射率不该随温度变化而变化；载流子寿命长，不宜潮解，耐酸碱腐化性好；力学性能优秀，能够蒙受高运动的速压载荷等。
2红外透波资料的特点值透过率一般透过率要求在 50%以上，同时要求透过率的频次范围要宽。
红外透波资料的透射短波限，关于纯晶体，决定于其电子从价带跃迁到导带的汲取，即其禁带宽度。
透射长波限决定于声子汲取，和晶格构造及均匀原子量有关。
折射率和色散不一样资料用途不一样，对折射率的要求也不同样。
关于窗口和整流罩的资料要求折射率低，以减少反射损失。
关于透镜、棱镜、红外光学系统要求尽量高的折射率。
发射率对红外透波资料的发射率要求尽量低，免得增添红外系统的目标特点，特别是军用系统易裸露。
其余和选择其余光学资料同样，都要注意其力学、化学、物理性质，要求温度稳固性好，对水、气稳固，力学性质主要有弹性模量、扭转刚度、泊松比、拉伸强度和硬度。
物理性质包含熔点、热导率、膨胀系数及可成型性。
红外透硅原理
红外透硅原理
红外透硅是一种特殊的材料特性，允许红外辐射（红外光）在硅材料中传播和传输。
这种特性在红外光学和红外技术中具有广泛的应用。
以下是关于红外透硅原理的简要解释：
1.硅的特性：硅是一种半导体材料，其原子结构允许红外光穿过并传播。
虽然硅在可见光范围内是不透明的，但在红外波长范围内，硅的透明性得到改善。
2.能量能隙：硅的电子能带结构使得在可见光范围内它是不透明的。
然而，当红外光的波长超过硅的能隙（即光子能量低于硅的带隙能量），光子能够穿透硅晶体而不被吸收。
3.红外透射：当红外光线进入硅材料时，它的能量不足以激发硅内的电子从价带跃迁到导带，因此不会被吸收。
相反，红外光会以几乎不受阻碍的方式通过硅晶体，从而表现出透明或半透明的特性。
4.应用：红外透硅材料在红外技术中具有重要应用，例如红外传感器、红外激光器、红外通信系统等。
其透明性允许红外光通过硅晶体，从而使得硅基器件在红外范围内能够进行有效的传感和通信。
总的来说，红外透硅原理是基于硅材料在红外波长范围内的特殊透明性，使得红外光可以穿透硅晶体而不被吸收。
这种特性为红外技术的发展和应用提供了重要基础。
透红外材料
透红外材料透红外材料是指在红外光波段具有较好透过性的材料。
红外光波长范围通常是1微米至1000微米，对应的频率范围是300 THz至300 GHz。
红外光波具有很多应用领域，比如夜视器材、红外测温仪、红外线烘干机等。
有很多材料在红外光波段具有一定的透过性，但是在特定频率范围内表现更好的材料则被称为透红外材料。
这些材料通常应具有高的透过率、低的吸收率以及透过红外线的稳定性。
一种常见的透红外材料是硫化锌（ZnS）。
硫化锌透过2个红外光窗口，并且在大多数红外光透射物质中具有最高透过率。
它适用于红外线探测器和红外光波导器。
然而，其缺点是它易受潮、制备困难且成本较高。
另一个常用的透红外材料是硫化镉（CdS）。
硫化镉在1.2微米至12微米的红外光范围内具有较高的透过率，并且是一种相对便宜的材料。
但是，由于环境问题，硫化镉的使用越来越少，人们开始寻找替代的透红外材料。
目前，一种新型的透红外材料被广泛关注，即二氧化硅（SiO2）的涂层。
由于硅的化学性质以及其对红外光的低吸收特性，SiO2涂层具有很高的透过率。
而且，它的制备过程简单、成本较低。
因此，SiO2涂层在红外光滤波器、激光器、红外反射镜等领域具有广泛应用。
此外，还有一些有机材料如聚苯乙烯（PS）、聚四氟乙烯（PTFE）等在红外光波段具有较好的透过性。
这些有机材料在制备成薄膜时可以具有很高的透过率，并且可以通过调整薄膜厚度来调控透射红外光的波长范围。
综上所述，透红外材料是在红外光波段具有较高透过性的材料，可以广泛应用于红外光器件和设备中。
硫化锌、硫化镉、SiO2涂层和有机材料是其中常用的透红外材料。
随着技术的进步，人们对透红外材料的研究也会不断深入，相信未来会有更多新型的透红外材料问世。
常见红外材料及参数
常见红外材料及参数常见的红外材料主要包括硫化锌(SZn)、硒化锌(SeZn)、氧化铟锡(ITO)、铁掺锌单晶(Fe:ZnSe)、掺钙硫化铟(CaIn2S4)等。
硫化锌(SZn)是一种常见的红外材料，具有较高的透明度和热导率。
硫化锌具有宽波长范围的透明性，从0.39微米到13微米都具有较好的透明性。
硫化锌的热导率较高，可以有效地散热。
硫化锌的折射率在2.29至2.35之间波动。
硒化锌(SeZn)是另一种常见的红外材料，也具有较高的透明度和热导率。
硒化锌的透明范围为0.6微米至14微米，具有比硫化锌更高的折射率，约为2.6至2.7、硒化锌的热导率也较高。
氧化铟锡(ITO)是一种透明导电薄膜材料，广泛应用于可见光和红外光学器件中。
ITO薄膜具有良好的透明性和导电性，可以用于制作红外探测器的电极。
ITO薄膜的电导率一般在1到10^4 Ω/cm之间。
铁掺锌单晶(Fe:ZnSe)是一种具有较高吸收系数的红外材料，适用于制作红外激光器和红外探测器。
铁掺锌单晶的吸收峰主要在3至5微米范围内，具有很高的吸收率。
铁掺锌单晶的折射率约为2.4至2.6之间。
掺钙硫化铟(CaIn2S4)是一种对红外辐射具有较好响应的材料，适用于制作红外探测器。
掺钙硫化铟的带隙能够调节至各种红外波长范围，具有很高的响应度和较低的暗电流。
掺钙硫化铟的折射率约为2.4至2.6之间。
这些材料的参数主要包括折射率、透明范围、热导率和吸收率等。
折射率是指材料对光线的折射能力，折射率越高，光线在材料中传播的速度越慢。
透明范围是指材料对其中一波长范围的光线的透明性，决定了材料适用的红外波长范围。
热导率是指材料导热的能力，热导率越高，材料散热越快。
吸收率是指材料对光线的吸收能力，吸收率越高，材料对光源产生的辐射能力越强。
总之，常见的红外材料具有不同的特性和参数，可以根据不同的需求选择适合的材料。
这些红外材料在红外光学、红外探测和红外激光等领域起着重要的作用。
红外线能穿透哪些材料
红外线能穿透哪些材料红外线是一种波长较长的电磁辐射，它在日常生活中被广泛应用于红外线热像仪、红外线遥控器等领域。
关于红外线的穿透性，人们常常会产生疑问，红外线究竟能穿透哪些材料呢？首先，我们来了解一下红外线的特点。
红外线的波长范围大约在700纳米到1毫米之间，因此它的穿透能力相对可见光来说更强。
在一定范围内，红外线可以穿透许多常见的材料，包括但不限于玻璃、塑料、纸张、布料等。
然而，红外线并非可以穿透所有材料，下面我们将分别介绍一些常见材料对红外线的穿透性。
首先，让我们来看看玻璃。
一般来说，普通玻璃对红外线的穿透性较好，可以让红外线比较容易地穿透。
这也是为什么我们可以通过玻璃窗看到外面的景象，因为红外线可以穿透玻璃，而可见光也能穿透玻璃。
然而，需要注意的是，一些特殊的红外线玻璃是专门用来阻挡或者选择性透过红外线的，这就需要根据具体的材料特性来进行选择。
其次，塑料是另外一个常见的材料。
大部分的塑料对红外线也有一定的穿透性，这也是为什么我们可以使用红外线遥控器来控制电视、空调等家电设备。
然而，一些特殊的塑料材料可能会对红外线产生屏蔽作用，因此在使用红外线设备时需要注意材料的选择。
再者，纸张和布料也是常见的材料。
红外线可以相对容易地穿透纸张和布料，这也是为什么我们可以在使用红外线热像仪时观察到人体的热量分布。
然而，需要注意的是，一些特殊的纸张和布料也可能会对红外线产生屏蔽作用，因此在实际使用中需要进行具体的测试。
除了上述提到的材料，一些金属材料、陶瓷材料等通常对红外线具有较强的屏蔽作用，因此红外线很难穿透这些材料。
当然，具体的情况还需要根据材料的具体特性来进行具体分析。
综上所述，红外线在一定范围内可以穿透许多常见的材料，包括玻璃、塑料、纸张、布料等。
然而，一些特殊的材料可能会对红外线产生屏蔽作用，因此在实际使用中需要根据具体情况进行选择。
希望本文能帮助大家更好地了解红外线的穿透性，谢谢阅读！。
具有红外透过性的光学材料的制备及其应用
具有红外透过性的光学材料的制备及其应用随着科技的不断进步，红外技术在军事、医疗、航空等领域中的应用越来越广泛，因此具有红外透过性的光学材料的需求也越来越大。
本文将介绍几种常见的具有红外透过性的光学材料及其制备方法以及应用。
一、具有红外透过性的光学材料分类1.硅硅是一种硬度很高，导热性能好，化学性质稳定的材料。
在光学领域中，常用硅制成红外光学元件，如窗口、透镜、棱镜等。
2.硒化锌硒化锌是一种透明、不导电的光学材料，它具有很好的红外透过性，因此常被用于红外传感器、夜视仪等装置中。
3.晶体晶体是一种透明的材料，其中的矿物质晶体具有特定的结构和物理性质，使它们在光学领域中具有重要的应用。
某些晶体如镁氟铝石英、锂镁硼石英等可以用于制造红外透镜。
4.玻璃玻璃是一种广泛应用于光学领域的材料，它们通常是由多种物质熔融后再冷却得到的，因此拥有不同的物理性质。
其中某些玻璃具有红外透过性，例如石英玻璃、硼硅酸玻璃等。
二、红外透过性光学材料的制备方法1.单晶生长法单晶生长法是一种比较常见的制备晶体材料的方法，它通过将熔体降温来使材料结晶并生长出晶体。
晶体制备过程需要严格控制各种物理参数，如温度、压力等。
常用于制备锂镁硼石英、钛蓝宝石、锌硒晶体等。
2.熔层堆积法熔层堆积法是一种常见的制备玻璃材料的方法，它通过将熔融的物质在基板上依次堆层，然后快速冷却得到。
该方法可以制备出厚度达到数毫米甚至厘米级别的玻璃，如硼硅酸玻璃等。
3.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是利用溶胶和凝胶之间的相变关系来制备光学材料的方法。
该方法首先将材料溶解在溶剂中形成溶胶，然后将溶胶干燥得到凝胶，最后通过煅烧等方式得到所需材料。
该方法可以制备出具有较高红外透过性的材料，如二氧化硅、氧化铝等。
三、红外透过性光学材料的应用1.红外传感器红外传感器是一种利用红外光来感知物质的仪器，应用于温度测量、水和气体浓度检测、红外辐射测量等领域。
红外透过性光学材料是红外传感器中的重要元件，如硒化锌发射管中常用的窗口材料。
光功能材料
价带
成电子-空穴对，作为整体在晶体中存
在着或运动着，可以在晶体中运动一段 距离（~1μ m）后再复合湮灭。
一、激 光 材 料
世界上第一台激光器的诞生，使激光技术成为 一门新兴科学发展起来，在光学发展史上翻开了崭 新的一页。激光的出现又极大的促进了光学材料的 发展。到目前为止，就各种激光器而言，已经产生 了数百种新型激光工作物质如各种激活晶体和玻璃, 半导体、有机液体及气体等。
基础吸收或固有吸收 固体中电子的能带结构，绝 缘体和半导体的能带结构如图所 示，其中价带相当于阴离子的价 电子层，完全被电子填满。导带 和价带之间存在一定宽度的能隙 （禁带），在能隙中不能存在电 子的能级。这样，在固体受到光 辐射时，如果辐射光子的能量不 足以使电子由价带跃迁至导带， 那么晶体就不会激发，也不会发 生对光的吸收。
激子吸收
除了基础吸收以外，还有一类吸收，
其能量低于能隙宽度，它对应于电子由
价带向稍低于导带底处的能级的跃迁有
导带
关。这些能级可以看作是一些电子 -
激子能级
空穴（或叫做激子，excition）的激发
能级（图2）。处于这种能级上的电子， 能隙(禁带）
不同于被激发到导带上的电子，不显示
光导电现象，它们和价带中的空穴偶合
激光发生装置原理图
1、激光激励装置
如红宝石激光激励装置 为脉冲氙灯
2、激光工作物质
产生激光的材料如红宝 石、钇铝石榴石等晶体
3、激光放大谐振腔
放大激光装置，一面镜 子全反射相应波长的激 光，另一面镜子部分透 过激光。
2、激光的产生
当激光工作物质的粒子吸收了外来能量后，就要从 基态跃迁到不稳定的高能态，很快无辐射跃迁达到一 个亚稳态能级。粒子在亚稳态的寿命较长,所以粒子 数目不断积累增加,这就是泵浦过程。当亚稳态粒子 数目大于基态粒子数，即实现粒子数反转分布，粒子 就要跌落到基态并放出同一性质的光子，光子又激发 其他粒子也跌落到基态，释放出新的光子，这样便起 到了放大作用。如果光的放大在一个光谐振腔里反复 作用，便构成光振荡，并发出强大的激光。
透红外材料
1.1.4 脉冲激光沉积
脉冲激光沉积法（PLD）制备类金刚石膜是1985年 由Nage等首次首先提出并报道的。1999年， Dimam等通过对激光激发等离子体进行发射光谱研 究，分析了在不同波长激光激光照射下，等离子体 的状态以及SP3和SP2键形成的影响因素，得出采 用短波激光和较低的基片温度可以提高SP3键比率 的结论。同年，Yoshinolo 等首次尝试在纯氧气体 下用PLD法制备不含氢等杂质的金刚石（类金刚石） 薄膜并取得成功。2002年，刘晶儒也做了类似的报 道，发现飞秒脉冲沉积的碳膜SP3键含量比纳秒脉 冲沉积的高。这些研究极大地推动了PLD技术在制 备金刚石薄膜方面的进展。
1.1.2 溅射沉积
工业生产应用最多的制备DLC工艺是用溅射方法。 基本原理是在真空下电离惰性气体形成等离子体， 气体离子在靶上附加偏压的吸引下，轰击靶材，溅 射出碳离子并沉积到基片上。最通用的方式是Ar 等 离子体直流或者射频溅射的方法，由于石墨很小的 溅射区域和速率，通常用磁控溅射来提高沉积速率， 磁铁放置在靶材的后面使电子螺旋运动来增加它们 的运动路径以及增加等离子体的离化程度，由于离 子的轰击有助于SP3键的形成，磁场区域可以设置 成通过基片的，因此这就可以使Ar离子轰击基片来 形成非平衡磁场。
(3)掩膜 （4）磁介质保护膜 4.2.4 光学方面的应用 （1）增透保护膜 （2）光学保护膜 （3）装饰品 （4）光纤化学传感器 4.2.5医学方面的应用 （1）心脏瓣膜
（2）高频手术刀 （3）人工关节
红外透波材料的展望
对玻璃类红外材料，制备工艺简单，容易产
业化，对我国红外技术发展有利，正好可以 克服晶体红外材料的不足。二玻璃材料中硫 系玻璃目前被看做有可能代替单晶材料用于 热成像系统或红外窗口的红外材料，在国内 外把这种材料当做红外透波材料的研究都刚 刚起步，目前还迫切需要研究1-14um具有高 透过率，软化点高，对环境要求低，而且镀 膜产品直接能满足红外窗口，热成像仪所要 求硫系玻璃及相关技术。
红外传感器、IR油墨用黑色红外染料,高红外线透过率
红外传感器、IR油墨用黑色红外染料，红外线高透过率随着LED显示屏、红外光电传感器、光电通讯等对红外传输灵敏度要求越来越高，特别是在避免光干扰要求的760nm至1100nm的使用环境中工作情况越来越多，需要改善红外线接收设备的抗光干扰性能。
对于涉红外设备如家电产品、电脑及周边设备、感应洁具、仪表、工业自动化、指纹识别、遥控玩具、通讯器材、摄像安防、金融电子、汽车电子、灯饰照明等领域，通常通过红外线电磁波加载数字信息，完成设备之间的信息传递，从而完成一定距离的控制。
由于红外线接收设备越来越多的应用，使红外线封装材料——黑色环氧树脂胶及红外色粉的发展越来越受到重视。
通过光学环氧封装固化可以保护红外接收设备和半导体芯片不受空气中灰尘颗粒、腐蚀性气体以及离子等的作用，起到光信号选择、耐冲击和支撑的作用13⑤。
按环氧树脂形态不同可分为：固态模封环氧树脂EMC和液态模封环氧树脂。
当下，涉红外设备模组主要接收装置为内置红外接收头，其基本性能取决于其中的添加色粉。
我们的红外接收头封装用红外黑色粉的特点是可见光透过率低、近红外光透过率高、可靠性高、寿命长、耐高温，实际应用中进而提升了红外线接收模组的接收性能和抗光干扰性能2④3⑧。
此内置方式红外接收头比外置屏蔽方式从体积和封装时间、抗可见光干扰性进行了效率优化提升。
目前，透红外封装材料多以黑色环氧树脂为主，而传统的黑色塑封料一般选择不透明的酚醛树脂体系，固化后老化变黄严重，需加入大量的以较大颗粒为主的无机填料碳黑，使得普通黑色塑封料红外线透光性能差99⑧2。
根据实际应用元肃与您分享的红外染料BZH在850nm以上透过率高，可以提高红色环氧塑封料的红外线通过率。
红色可见光以外的红外线简称“红外”，是一种电磁波光谱在0.75至100微米之间的肉眼看不到的光线。
其波长与可见光比较相近，所以红外辐射光源具备一定的隐蔽性。
另外，红外线中的某几个特定范围的波长在空气中具备很好的穿透性，因此红外线可以作为红外线接收传感器，红外线信号感应器等信号接收器的媒介。
红外透镜材料
红外透镜材料
红外透镜材料是一种能够透射红外光的特殊材料，它在红外光学系统中起着至
关重要的作用。
红外透镜材料的选择对于红外光学系统的性能和应用具有重要的影响。
本文将介绍一些常见的红外透镜材料及其特性。
首先，硫化锌是一种常见的红外透镜材料，它具有优良的光学性能和机械性能。
硫化锌透镜在红外光学系统中被广泛应用，其主要特点是透射率高、色散小、机械性能好。
硫化锌透镜在红外成像、红外测温等领域有着重要的应用价值。
其次，氟化镁是另一种常见的红外透镜材料，它具有优异的透射性能和热学性能。
氟化镁透镜在红外激光系统、红外通信系统等领域有着广泛的应用，其主要特点是透射率高、热学稳定性好、抗辐射能力强。
此外，硫化铟是一种新型的红外透镜材料，它具有优秀的光学性能和化学稳定性。
硫化铟透镜在红外光学系统中具有广阔的应用前景，其主要特点是透射率高、色散小、化学稳定性好。
硫化铟透镜在红外成像、红外测距等领域有着重要的应用价值。
总的来说，红外透镜材料在红外光学系统中具有重要的应用价值，不同的红外
透镜材料具有不同的特性和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体的系统要求和环境条件选择合适的红外透镜材料，以确保系统性能和稳定性。
希望本文介绍的红外透镜材料能够为相关领域的研究和应用提供参考，推动红外光学技术的发展和进步。
中波红外透明导电材料
中波红外透明导电材料中波红外透明导电材料指的是在中波红外光谱范围内能够透明并且具有导电性能的材料。
这种材料具有广泛的应用前景，特别是在红外光电子器件领域有着重要的意义。
中波红外透明导电材料在红外传感器、红外吸收材料、红外反射材料等领域具有广泛的应用。
例如，在红外传感器中，中波红外透明导电材料可以作为传感器的窗口材料，可以传递红外辐射并且具有导电性能，可以有效地保护传感器内部的电子元件。
在红外吸收材料中，中波红外透明导电材料可以用于制备红外吸收膜，可以有效地吸收红外辐射，提高红外吸收率。
在红外反射材料中，中波红外透明导电材料可以用于制备反射层，可以将红外辐射反射回来，提高红外反射效果。
中波红外透明导电材料的研究和应用主要面临着以下几个方面的挑战。
首先，中波红外透明导电材料需要具备较高的透明性和较低的电阻率。
这就要求材料在中波红外光谱范围内具有较高的透明度，并且具有较低的电阻率，以满足实际应用的要求。
其次，中波红外透明导电材料需要具备良好的稳定性和可靠性。
在实际应用中，材料需要能够长时间稳定地工作，并且能够承受各种环境的影响。
再次，中波红外透明导电材料需要具备较好的加工性能。
材料需要能够方便地进行加工和制备，以满足不同应用场景的需求。
研究人员已经提出了多种中波红外透明导电材料的制备方法。
常见的制备方法包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶液法、磁控溅射等。
这些方法可以制备出具有不同透明度和导电性能的中波红外透明导电材料，可以满足不同应用的需求。
在未来的研究中，需要进一步提高中波红外透明导电材料的透明度和导电性能，以满足更高要求的应用。
同时，还需要加强对中波红外透明导电材料的稳定性和可靠性的研究，以确保材料能够长时间稳定地工作。
此外，还需要开展对中波红外透明导电材料的加工性能的研究，以提高材料的加工效率和制备效果。
中波红外透明导电材料具有广泛的应用前景，是红外光电子器件领域的重要组成部分。
通过不断的研究和开发，相信中波红外透明导电材料将在更多领域展现出其独特的优势和价值。
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1.2.2 等离子体辅助化学气相沉积
等离子体辅助化学气相沉积法（PECVD）又称为辉 光放电现象，辉光现象不仅在薄膜材料的CVD制备 中得到应用，也是溅射法的基础。在辉光放电中， 并非所有的中性分子或原子都被电离，相反，被电 离的分子或原子所占比例小，最大不超过万分之一 左右。因而在压强为10Pa左右的直流辉光放电气体 中，离子和电子的密度只有大约10e11 。在整个放 电气体中，产生或消灭的电子数目总是与离子数目 相等，因而将放电气体中的种种反应统称为等离子 体的反应，将放电气体成为等离子体。
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(3)掩膜 （4）磁介质保护膜 4.2.4 光学方面的应用 （1）增透保护膜 （2）光学保护膜 （3）装饰品 （4）光纤化学传感器 4.2.5医学方面的应用 （1）心脏瓣膜
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（2）高频手术刀 （3）人工关节
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红外透波材料的展望
对玻璃类红外材料，制备工艺简单，容易产 业化，对我国红外技术发展有利，正好可以 克服晶体红外材料的不足。二玻璃材料中硫 系玻璃目前被看做有可能代替单晶材料用于 热成像系统或红外窗口的红外材料，在国内 外把这种材料当做红外透波材料的研究都刚 刚起步，目前还迫切需要研究1-14um具有高 透过率，软化点高，对环境要求低，而且镀 膜产品直接能满足红外窗口，热成像仪所要 求硫系玻璃及相关技术。
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四、透红外材料的应用 透红外材料是用来制造红外光学仪器透镜、 棱镜、调制盘、整流罩等不可缺少的材料， 各种透红外材料的主要用途如下表：
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4.1 金刚石的应用 金刚石的各项性能都很完美，单晶金刚石作为飞机 耐高压红外窗口已有三十多年的历史了，但价格昂 贵，CVD多晶金刚石价格比单晶成本较低，而且也 可以用作UV探测器，热成像系统，飞机红外窗口， 红外头罩，透红外反射红外光学元件，既耐雨水颗 粒冲击，又耐高温腐蚀，使用性能很好，本来就可 以在700℃以下高温使用，有人又研究发现其表面 镀制ALN膜使其温度可提高到1000℃以上。
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(三）、类金刚石膜 随着对金刚石的深入研究和广泛应用，金刚石的工业需求也 越来越广。但是由于制备金刚石的工艺条件比较难以实现， 因此渴望找到一种可以替代金刚石的 功能材料。1971报道 了用粒子束沉积方法制备了一种坚硬的碳膜。它的化学组成、 光学透过率、硬度、折射率和在化学腐蚀剂中的惰性以及抗 摩擦性能十分相似于金刚石。因此，把它称之为类金刚石膜 （DLC）。近30多年来人们对类金刚石的合成、制备及其性 质等方面进行了广泛和深入的研究，出现了物理气相沉积和 化学气相沉积，主要的沉积方法有：离子束沉积、溅射沉积、 阴极电弧沉积、脉冲激光沉积、直接光化学气相沉积、等离 子化学气相沉积等。
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3.2.3 燃烧火焰化学气相沉积法
燃烧是氧化还原反应，在谈情化合物气体预 先混入适当的氧气，燃烧时形成火焰，它分 为外焰（氧化焰）、内焰（还原焰）和焰心。 燃烧化学气相沉积就是利用氧-碳氢化合物燃 烧时火焰所产生的高温使火焰的内焰部分形 成一种类似于等离子体的环境，使反应气体 分子发生一定程度的离化，离解后的含碳基 团在原子氧的刻蚀作用下在基片表面沉积出 金刚石膜。
透红外材料
制作者：范晓正 冯志强 曹卫红 张博
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透红外材料
一、透红外材料的介绍 二、透红外材料的分类 三、透红外材料的制备 四、透红外材料的应用
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一、透红外材料的介绍
透红外材料始指对红外线透过率高的材料，对这些 材料的要求，首先是红外光谱透过率要高，短短波 限要低，透过频带要宽，一般红外波段是0.7-20um。 透过率定义与可见光透过率相同，一般要求在50% 以上，同时要求透过率的频率范围要宽。对透红外 材料的发射率要求尽量低，以免增加红外系统的目 标特征，特别是军用系统易暴露。 这些材料还要求温度的稳定性要好，对水、气体稳 定。
3.2.1 热丝化学气相沉积法
热丝化学气相沉积法（HFCVD)，也称热解化学气 相沉积。在由石英管或类似容器构成的真空反应室 上部水平安装以难熔金属材料如钨、钼等制成的灯 丝，并用直流或交流电源将灯丝加热到2000℃以上； 把用于沉积金刚石的基片置于热丝下方10mm左右 处，其温度控制在600-1100℃范围内；向真空室中 充入CH4等含碳气体和H2，并保证混合气体通过热 丝流向基片表面，混合的反应气体的压强控制在 101-104帕范围之内，这样在灯丝的高温作用下
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1.1.4 脉冲激光沉积
脉冲激光沉积法（PLD）制备类金刚石膜是1985年 由Nage等首次首先提出并报道的。1999年， Dimam等通过对激光激发等离子体进行发射光谱研 究，分析了在不同波长激光激光照射下，等离子体 的状态以及SP3和SP2键形成的影响因素，得出采 用短波激光和较低的基片温度可以提高SP3键比率 的结论。同年，Yoshinolo 等首次尝试在纯氧气体 下用PLD法制备不含氢等杂质的金刚石（类金刚石） 薄膜并取得成功。2002年，刘晶儒也做了类似的报 道，发现飞秒脉冲沉积的碳膜SP3键含量比纳秒脉 冲沉积的高。这些研究极大地推动了PLD技术在制 备金刚石薄膜方面的进展。
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二、透红外材料的分类
早期使用的是天然晶体如岩盐、水晶灯。后来随着 红外技术的发展，要求有更高质量的透红外材料， 目前已有单晶多晶、玻璃、陶瓷、塑料、金刚石和 类金刚石等许多品种。 单晶体主要有锗、硅半导体作为红外光学材料。硅 在力学性能和抗热冲击性上比锗要好得多，温度影 响也小，但硅的折射率高，使用时需要镀增增透膜， 以减少反射损失。另一类单晶体是离子晶体——碱 或碱土金属卤化物。
3.热压多晶材料 4.红外透明陶瓷
5. 透红外塑料
6.金刚石和类金刚石膜
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三、透红外材料的制备
（一）金刚石膜 金刚石是一种很受欢迎的红外透波材料，自被发现以
来，气优异的物理化学性能就吸引了全世界的目光， 但由于天然金刚石的尺寸和形状不能达到在光学方 面的应用，因此早期研究一直局限在其力学性能等 方面。这是由于在晶体材料中金刚石是唯一一种在 7—15um综合透光性、导热性、强度、硬度、耐蚀 性都比较理想的红外透波材料适合高温和恶劣环境 使用。
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（1）类金刚石膜的制备方法 1.1物理气相沉积（PVD）是指在真空条件下，利用 某种物理过程，如物质的热蒸发火在受到粒子轰击 时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源 物质到膜的可控转移的过程。 1.1.1 离子束沉积 它是把碳离子一离子形式输送到基板表面进行沉积。 碳离子束可由碳氢气体离化产生，也可以通过溅射 碳靶获得，即由惰性气体或反应气体的离子束轰击 靶材材料表面，溅射出的靶材粒子再沉积到衬底上， 形成DLC的过程
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1.1.2 溅射沉积 工业生产应用最多的制备DLC工艺是用溅射方法。 基本原理是在真空下电离惰性气体形成等离子体， 气体离子在靶上附加偏压的吸引下，轰击靶材，溅 射出碳离子并沉积到基片上。最通用的方式是Ar 等 离子体直流或者射频溅射的方法，由于石墨很小的 溅射区域和速率，通常用磁控溅射来提高沉积速率， 磁铁放置在靶材的后面使电子螺旋运动来增加它们 的运动路径以及增加等离子体的离化程度，由于离 子的轰击有助于SP3键的形成，磁场区域可以设置 成通过基片的，因此这就可以使Ar离子轰击基片来 形成非平衡磁场。
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1.2 化学气相沉积 化学气相沉积（CVD）是将气态物质一化学 反应生成某种固态物质并沉积到某种基片上 的一种化学过程。这种方法多采用来制备含 氢碳膜，气基本的原理是利用碳氢化合物， 如苯、甲烷、乙炔等在辉光放电或其他条件 下产生的等离子体中分解成为碳氢离子，同 时对基体施加负偏压，在负偏压作用下，这 些含有碳氢的离子团沉积到基体上形成碳膜。
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CVD金刚石膜相对其他红外材料具有十分优 异的物理性质，出了大约在3-5um位置存在 微小吸收峰外（由声子震动引起），从紫外 （0.22um）到远红外（毫米波段）整个波段， CVD金刚石膜都具有高的透过率，是大功率 红外激光器和探测器的理想窗口材料。CVD 金刚石膜的高透过率、高热导率、优良的力 学性能、发光特性和化学惰性，使它可作为 光学上的最佳应用材料。
30Байду номын сангаас
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1.2.1 直接光化学气相沉积 上世纪80年代初兴起的光CVD工艺，因其本 质上是利用光子来促进反应气体分解而沉积 的过程，所以成膜时无高能粒子辐射等问题， 基片温度降到了50℃左右，因而在低温成膜 方面颇引人入目。杜开英等首次创造性地以 微波激励Xc发射的真空紫外光为光源，乙炔 为反应气体，在120℃的低温下进行了碳膜的 生长，获得了较理想的效果。
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气体将分解离化，产生出含碳基因的原子氢等，他 们的相互作用将促使构成金刚石的C-C sp3杂化键 形成从而在基片表面沉积出金刚石或金刚石膜。 HFCVD沉积系统的结构特点是装置简单，操作方便， 工艺特点是金刚石的生长速率较快，沉积参数范围 较宽，要求不严格，能获得质量较高、面积较大的 金刚石膜，便于实现工艺画生产，因此HFCVD法师 目前应用较多的一种方法。但对光学、电子应用的 金刚石膜的制备不合适。
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（二）金刚石膜的制备
目前人们多采用低压气相沉积法制备金刚石膜， 低压气相法明显具有设备简单、能直接在金 刚石火非金刚石基体上生长金刚石膜等多种 优点。
低压气相合成金刚石技术可以分为下面三种类 型：（1）化学气相沉积（CVD） （2）物理气相沉积（PVD） （3）化学气相输运沉积（CVT）
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根据激发方式的不同，CVD技术主要分为热丝化学 气相沉积、等离子体化学沉积、燃烧火焰化学气相 沉积等制备方法。
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4.2 类金刚石膜的应用 DLC膜具有优异的力学、电学、光学性能及 化学稳定性，制备技术日趋成熟，因而已在 许多方面获得了应用并不断拓展其应用领域。 根据类金刚石的性能，可分为： 4.2 .1机械方面的应用 （1）机械加工行业及耐磨件 （2）在橡胶和树脂材料上的应用
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4.2.2声学方面的应用 电声领域是金刚石和DLC膜最早应用的领域，重点 是扬声器振膜。1986年，日本驻友公司在钛膜上沉 积DLC膜，生产高频扬声器，高频响应可达30KHz 随后，爱华公司推出DLC膜的小型高保真耳机，频 率响应范围为10-30KHz 4.2.3 电磁学方面的应用 （1）场发射平面显示器件 （2）太阳能电池