方法测量 3D 对象内的温度
工程师们使用一种称为深度热成像的新技术远程确定了某些材料表面下的温度。该方法可能适用于传统温度探头无法工作的应用,例如监测半导体性能或下一代核反应堆。
许多温度传感器测量从物体表面发出的热辐射,其中大部分位于红外光谱中。物体越热,它发出的辐射就越多,这是热像仪等设备的基础。然而,深度热成像超越了表面,适用于对红外辐射部分透明的某一类材料。
研究人员能够测量物体发出的热辐射光谱,并使用复杂的算法来推断温度,不仅在表面上,而且在表面下——几十到几百微米内。
在该项目中,该团队加热了一块熔融石英(一种玻璃)并使用光谱仪对其进行分析。然后,他们使用之前开发的计算工具测量样品不同深度的温度读数,其中测量了由多种材料组成的物体发出的热辐射。他们向后工作,使用该算法确定最适合实验结果的温度梯度。
这种特殊的努力是概念的证明。在未来的工作中,该团队希望将该技术应用于更复杂的多层材料,并应用机器学习技术来改进工艺。最终,他们希望使用深度热成像技术来测量半导体器件,从而深入了解它们在运行时的温度分布。
这种类型的 3D 温度曲线也可用于测量和绘制高温气体和液体云;例如,在熔盐核反应堆中,了解整个体积中盐的温度很重要,而不必使用可能无法在 700 °C 下存活的温度探头。
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