陳根：新型紅外成像儀，更靈活、更高效_風聞

文|陳根

紅外成像技術是一項前途廣闊的高新技術。自然界中，幾乎一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測儀測量目標本身與背景間的紅外線差，可以得到不同的熱紅外線形成的紅外圖像。

雖然紅外成像技術已經存在了幾十年，**但大多數檢測系統都比較昂貴、笨重和複雜。**它們往往需要一個單獨的攝像頭和顯示器，還需要使用無機半導體制造，成本較高的同時還含有砷和鉛等有毒元素。

針對這些問題，近日，加州大學聖地亞哥分校研究人員開發了一種新型紅外成像儀，可以將紅外光轉換為圖像，透過煙霧和霧氣繪製一個人的血管圖，同時，還能在不接觸人皮膚的情況下監測心率。

該成像儀檢測的是紅外光譜的一部分，稱為短波紅外光（波長為1000至1400納米），它正好在可見光譜（400至700納米）之外。該成像儀的工作原理是將短波紅外光照射到感興趣的物體或區域，然後將反射回設備的低能量紅外光轉換為人眼可以看到的更短、更高能量的波段。

紅外線成像儀甚至能夠形成一個人手中血管的清晰圖像，並能看穿硅片等不透明物體，還能不可見的光變得可見。由於研究人員****將傳感器和顯示器結合到一個設備中，所以新型成像儀就摒棄了傳統檢測儀的笨重。

設備的成像器由多個半導體層組成，每層都有數百納米的厚度，相互堆疊在一起。共有三層，每層由不同的有機聚合物製成，是成像器的關鍵。三層裏包括一個光電探測器層、一個有機發光二極管（OLED）顯示層，以及中間的一個電子阻隔層。

其中，光電探測器層吸收短波紅外光（低能量光子），然後產生電流。該電流流向OLED顯示層，在那裏被轉換成可見圖像（高能量光子）。而中間層，又稱為電子阻擋層，會使OLED顯示層不失去任何電流，從而使設備能夠產生更清晰圖像。

值得一提的是，該儀器使用的是有機半導體，成本更低、更靈活，未來可安全用於生物醫學應用。