Aplicaciones: Generalidades
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Inspección artística: |
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Imagen de un bosquejo tomada con SU320M-1.7RT de Sensors Unlimited.
Observe los detalles en la parte superior del sombrero y el rostro. El contador de Renoir originalmente miraba hacia una dirección pero finalmente terminó mirando hacia otra.
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Aplicación de Infrarrojo cercano (NIR) para observar bosquejos
Sensors Unlimited, Inc. ha aplicado su cámara de arseniuro de galio indio en el campo de la historia y la conservación del arte. Se puede lograr en el espectro NIR de manera sencilla con el modelo SU320M-1.7RT exámenes no invasivos de objetos de arte que incluyen pinturas, manuscritos, textiles, etc. Muchas pinturas que resultan reflectivas en el espectro invisible son transparentes en el NIR. La cámara SU320M-1.7RT "ve" a través de la pintura y muestra el "bosquejo".
Varios artistas realizaron un bosquejo preliminar en una tela o en un panel de madera. Los bocetos fueron realizados con una sustancia a base de hollín o carbón, la cual resulta altamente reflectiva en el espectro NIR. Este dibujo pudo haberse cambiado si al artista no le gustó el resultado. En la pintura terminada estos bocetos fueron cubiertos por la pintura, resultando invisibles.
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Las imágenes superiores muestran pinturas al óleo de girasoles tal como se ven con una cámara de CCD visible (derecha) y en el NIR con una cámara SU320M-1.7RT (izquierda). Por favor, comuníquese con Sensors Unlimited para obtener una muestra. |
La reflectometria infrarroja (IRR) que utiliza la tecnología de los detectores de estado sólido de Sensors Unlimited ha contribuido a entender el estilo y las técnicas de numerosos artistas. La pintura de Renoir "Almuerzo en la fiesta del bote" de la colección Phillips, Washington, DC, fue examinada con IRR para mostrar qué es lo que fue previamente invisible a simple vista.
La cámara SU320M-1.7RT posee tanto salida de video para una interfase directa en monitores comunes y VCR como salida digital para la integración a la computadora del usuario. La cámara resulta superior a cualquier otra de tubos de vacío y de estado sólido en el espectro NIR. Es liviana, se puede transportar fácilmente, no requiere enfriamiento y no exhibe defectos tales como retrasos de imagen, persistencia, eflorescencia, umbral de bajo daño o agotamiento del tubo.
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Perfilado de rayo láser: |
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Un perfilado de 1550nm del diodo de un láser utilizando la cámara SU320M-1.7RT (izquierda) e imagen de un campo próximo de estructuras de guías de ondas utilizando la cámara SU320M-1.7RT (derecha).
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Inspección de obleas de silicio: |
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La cámara SU320M-1.7RT de Sensors Unlimited viendo a través de una oblea de silicio sin procesar (izquierda), la oblea de silicio procesada, en el NIR utilizando la cámara SU320M-1.7RT (medio), y la oblea de silicio procesada, Visible (derecha).
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Detección de hielo: |
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Imagen de color falso de hielo cubriendo una aeronave utilizando el detector de plano focal SU128-1.7RT (Cortesía de Cox and Co. (Nueva York, NY)
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Detección de camuflaje: |
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Imágenes visible y NIR de camuflaje y vegetación. Nótese cómo el camuflaje no funciona en el NIR cuando los patrones se esfuman.
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Sensibilidad térmica: |
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Radiación térmica emitida de una soldadura de hierro a 500 grados Fahrenheit según la cámara SU320M-1.7RT (izquierda) y la iluminación de la banda ancha de la misma soldadura de hierro utilizando la cámara SU320M-1.7RT (derecha).
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Sobre InGaAs: Generalidades de fabricación
La fabricación del dispositivo comienza cubriendo la oblea de InGaAs con una delgada lámina de vidrio aislante. Esta capa de vidrio protege la superficie de la oblea y brinda aislación eléctrica entre varios elementos de la imagen (píxeles) en el arreglo. Luego, se abren pequeños orificios - más pequeños que 1/5 del grosor de un cabello humano - a través de la delgada capa de vidrio utilizando una técnica fotográfica especial llamada fotolitografía. Se agregan, entonces, ciertos materiales y metales al cristal en cada uno de estos orificios para formar los electrodos de píxel. Luego, las obleas se cortan para obtener los chips, cada uno pasa a ser un arreglo de imágenes que contiene miles de píxeles. Cada chip de imagen tiene el tamaño aproximado de una moneda de diez centavos.
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Una oblea durante el proceso de fabricación. |
Una oblea de 4 pulgadas completa con chips de imágenes. |
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Debido a que incluso las partículas más pequeñas de polvo pueden arruinar los píxeles en el procesador de imágenes NIR, todos estos procesos críticos de fabricación se llevan a cabo en un ambiente especialmente limpio. Los técnicos altamente entrenados desarrollan estas delicadas tareas utilizando trajes especiales diseñados para minimizar la generación de contaminación.
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La sala de fotolitografía con el ambiente esterilizado asegura un ambiente ultra limpio durante el proceso de fabricación. |
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Los chips de InGaAs del arreglo de píxeles se inspeccionan y prueban cuidadosamente para asegurarse de que los mismos cumplen con las especificaciones de desempeño ópticas y eléctricas antes de conectarlos al chip del Circuito Integrado de Lectura (ROIC). Los ROICs también son diseñados por Sensors Unlimited para ofrecer una amplia gama de funciones a las cámaras. El ensamblaje del arreglo de InGaAs de píxel/ROIC luego se sella dentro de una caja seca y con control de temperatura detrás de una ventana de vidrio para lograr un ensamblaje sellado. Este puede luego integrarse a una cámara con óptica, software y demás, que producirán una imagen perfecta del espectro NIR/SWIR.
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Un chip del Circuito Integrado de Lectura (ROIC), diseñado en Sensors Unlimited, "lee" las señales eléctricas creadas por la luz NIR/SWIR. |
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Los productos terminados de SUI, que utilizan todos los chips de InGaAs de píxeles en varias formas, incluyen cámaras NIR/SWIR 2D, arreglos lineales NIR/SWIR y fotodiodos avalancha (APDs). Estos productos se utilizan con mucha frecuencia en vigilancia, dispositivos de visión nocturna, visión de máquinas industriales, control de procesos, perfilado de rayos láser, instrumentación científica e imágenes médicas. La última novedad es la cámara NIR/SWIR más pequeña del mundo, casi del tamaño de una batería de 9 voltios con un arreglo lineal de 1024 elementos.
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Los productos recientemente lanzados incluyen un arreglo lineal de 1024 elementos y la cámara NIR/SWIR más pequeña del mundo. |
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Una clave del éxito de SUI es la producción total interna y el control de cada paso en el proceso de InGaAs, desde el principio hasta la terminación de la cámara. La compañía es también líder en la financiación de investigación y desarrollo para avanzar en la tecnología de las imágenes NIR/SWIR.
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