赤外線センサー開発の勢いは好調

絶対零度を超える温度を持つ物体は、赤外線の形でエネルギーを宇宙空間に放射します。赤外線を利用して物理量を計測するセンシング技術を赤外線センシング技術と呼びます。

赤外線センサー技術は、近年最も急速に発展している技術の1つであり、航空宇宙、天文学、気象学、軍事、産業、民間などの分野で広く使用されており、かけがえのない重要な役割を果たしています。赤外線は本質的には電磁放射波の一種であり、その波長範囲はおよそ0.78m〜1000mのスペクトル範囲であり、赤色光の外側の可視光線に位置するため、赤外線と呼ばれています。絶対零度を超える温度を持つ物体は、赤外線の形でエネルギーを宇宙空間に放射します。赤外線を利用して物理量を計測するセンシング技術を赤外線センシング技術と呼びます。

フォトニック赤外線センサーは、赤外線の光子効果を利用して動作するセンサーの一種です。いわゆるフォトン効果とは、一部の半導体材料に赤外線が入射すると、赤外線中の光子流が半導体材料内の電子と相互作用し、電子のエネルギー状態が変化し、その結果さまざまな電気現象が生じることを指します。半導体材料の電子的特性の変化を測定することにより、対応する赤外線の強度を知ることができます。光子検出器の主な種類は、内部光検出器、外部光検出器、自由キャリア検出器、QWIP 量子井戸検出器などです。内部光検出器はさらに、光伝導型、光起電力型​​、光磁気電気型に分類されます。光子検出器の主な特徴は、高感度、速い応答速度、高い応答周波数ですが、検出帯域が狭く、一般に低温で動作することが欠点です（高感度を維持するには、液体窒素や熱電変換器が必要です）。冷却は、光子検出器をより低い動作温度まで冷却するためによく使用されます)。

赤外分光技術に基づく成分分析装置は、グリーン、高速、非破壊、オンラインという特徴を持ち、分析化学分野におけるハイテク分析技術の急速な発展の一つである。非対称な珪原子や多原子で構成される気体分子の多くは、赤外線帯域に対応する吸収帯を持ち、測定対象物に含まれる分子が異なるため、吸収帯の波長や吸収強度が異なります。さまざまなガス分子の吸収帯の分布と吸収の強さから、測定対象物中のガス分子の組成や含有量を特定することができます。赤外ガス分析計は、被測定媒体に赤外光を照射し、各種分子媒体の赤外吸収特性に応じて、ガスの赤外吸収スペクトル特性を利用してスペクトル分析を行い、ガスの組成や濃度を分析します。

対象物に赤外線を照射することで、水酸基、水、炭酸塩、Al-OH、Mg-OH、Fe-OH、その他の分子結合の診断スペクトルを取得し、スペクトルの波長位置、深さ、幅を知ることができます。測定および分析して、その種、成分、主要な金属元素の比率を取得します。これにより、固体媒体の組成分析が実現できる。