عینک‌های دید در شب (نایت ویژن) کاربردها و مزایای بسیار جالبی دارند اما معایبی چون وزن بالا باعث می‌شود استفاده از آنها آسان نباشد. خبر خوب اینکه یک پیشرفت جدید می‌تواند دید در شب را به شکلی انقلابی تغییر دهد. محققان یک فیلتر مادون قرمز ساخته‌اند که نازک‌تر از یک لایه سلفون بوده و کمتر از یک گرم وزن دارد اما می‌توان آن را روی عینک‌های معمولی قرار داد تا بتوان در تاریکی هم دید.
فناوری‌های دید در شب در زمینه‌های مختلفی، از ورزش گرفته تا عملیات نظامی و پزشکی کاربرد دارند. با این حال، این فناوری‌ها محدودیت‌هایی دارند، از جمله اجزای حجیم پردازش نور و خنک‌کننده‌های کرایوژنیک، و نیز وابستگی به نیمه‌هادی‌هایی با گپ باند باریک مانند InGaAs که نیاز به عملکرد در دمای پایین داشته و سطح نویز بالایی دارند.
علاوه بر این، این سیستم‌ها معمولاً نور مرئی را مسدود می‌کنند که مطلوب نیست. همچنین این تجهیزات می‌توانند بیش از دو پوند وزن داشته باشند که استفاده از آنها را برای فعالیت‌هایی مانند دویدن در شب، غیرعملی و شاید خطرناک کند.
ساخت لایه‌ی دید در شب برای عینک‌های معمولی
محققان در استرالیا اکنون کشف کرده‌اند که با استفاده از فناوری تبدیل متاسطحی یک ماده فوق‌العاده نازک که می‌تواند نور مادون قرمز و مرئی را همزمان جذب کند، می‌توان عینک‌های معمولی را به قابلیت دید در شب مجهز کرد. آنها یافته‌های خود را ماه گذشته در مجله Advanced Materials منتشر کردند.
این محققان، از مرکز ARC برای سیستم‌های متا-نوری تحول‌آفرین (TMOS)، یک فیلتر مادون قرمز ساخته‌اند که نازک‌تر از یک لایه سلفون است، کمتر از یک گرم وزن دارد و روزی می‌تواند روی یک عینک معمولی قرار گیرد.
فناوری دید در شب سنتی نیاز دارد که فوتون‌های مادون قرمز از لنز عبور کرده و با یک فوتوکاتد برخورد کنند که این فوتون‌ها را به الکترون تبدیل می‌کند، سپس از یک صفحه میکروچنل عبور می‌کنند تا تعداد الکترون‌های تولید شده افزایش یابد.
این الکترون‌ها از صفحه فسفر عبور می‌کنند تا دوباره به فوتون تبدیل شوند و یک تصویر مرئی تقویت‌شده تولید کنند که با چشم قابل دیدن باشد. این عناصر نیاز به خنک‌کننده‌های کرایوژنیک دارند تا از تقویت نویز حرارتی جلوگیری کنند.
در مقابل، با فناوری تبدیل متاسطحی، فوتون‌ها از یک متاسطح رزونانس واحد عبور می‌کنند که در آنجا با یک پمپ پرتو مخلوط می‌شوند. متاسطح رزونانس انرژی فوتون‌ها را افزایش داده و آنها را بدون نیاز به تبدیل به الکترون، به طیف نور مرئی تبدیل می‌کند. همچنین این فناوری در دمای اتاق کار می‌کند و نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده حجیم و سنگین را از میان برمی‌دارد. علاوه بر این، با فناوری تبدیل، سیستم‌های تصویربرداری می‌توانند نور مرئی و غیرمرئی را در یک تصویر ثبت کنند.
فناوری اولیه محققان دارای یک متاسطح از جنس آرسنید گالیم بود. متاسطح جدید آنها از نیوبات لیتیوم ساخته شده است که در محدوده مرئی کاملاً شفاف است و کارایی بیشتری دارد. علاوه بر این، پرتو فوتون بر روی یک سطح وسیع‌تر پخش می‌شود و از دست دادن داده‌ها در زوایای مختلف کاهش می‌دهد.
اولین نمایش عملی تصویربرداری با وضوح بالا با تبدیل نور مادون قرمز ۱۵۵۰ نانومتر به نور مرئی ۵۵۰ نانومتر انجام شد. آنها این طول موج‌ها را انتخاب کردند زیرا نور مادون قرمز ۱۵۵۰ نانومتر به‌طور رایج در مخابرات استفاده می‌شود و ۵۵۰ نانومتر نوری است که چشم انسان به آن حساس است. دکتر روچیو کاماچو مورالس، نویسنده مطالعه، گفت: "تحقیقات آینده شامل گسترش دامنه طول موج‌های حساس دستگاه برای دستیابی به تصویربرداری پهن‌باند IR و همچنین بررسی پردازش تصویر، از جمله تشخیص لبه‌ها، خواهد بود".
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت