コレクション: 10600nm (CO2) バンドパスフィルター
遠赤外線スペクトルで放射される 10600nm の光は、熱放射に対する感度が高く、特定の分子振動と独自に相互作用します。
- 用途 1:工業用ガス分析では、10600nm の光を分離し、この波長における独特の吸収特性を利用して、水蒸気や二酸化炭素などの微量のガスを正確に検出します。
- アプリケーション 2:過酷な環境で動作する熱画像システムの場合、フィルターは不要な波長を遮断し、10600nm の光透過率をクリアにすることで、遠くにある物体や隠れた物体からの熱パターンを高い精度で視覚化します。
- アプリケーション 3:大気研究のためのリモート センシングでは、科学者は 10600nm でスペクトル データを取得でき、他の赤外線バンドからの干渉を除去することで大気の組成と温度プロファイルの分析が容易になります。
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CO₂レーザー保護およびガス検知アプリケーション向け10600nmフィルター選択ガイド
I. CO₂レーザー保護システム
アプリケーションシナリオ:
CO₂レーザー（波長：10600nm）は、工業用切断や美容医療（フラクショナルレーザー療法など）で広く使用されています。これらの用途では、レーザーによる人体や敏感な部品への損傷を防ぐため、作業者は保護眼鏡を着用するか、光路遮蔽装置を設置する必要があります。
フィルター構成の要件:
- 中心波長: CO₂レーザーエネルギーの吸収または反射を確実にするために、10600nmに厳密に適合しています。
- カットオフ深度: 10600nm レーザー放射に対して 99.9999% を超える減衰を提供し、6 以上の光学密度 (OD) を達成する必要があります。
- 基板材料: 10600nm での高い透過率と高いレーザー損傷閾値を備えたゲルマニウム (Ge) またはセレン化亜鉛 (ZnSe) を選択します。
- 帯域幅: 隣接波長（例：10500～10700nm）の漏れを排除するための狭帯域幅設計（例：10nm）。
- コーティング工程: ハードコーティング技術 (イオンビーム支援蒸着など) を使用して、フィルムの安定性と耐傷性を高めます。
選択理由:
- 安全性OD6 レベルの減衰により、レーザー エネルギーが安全しきい値以下に低減され、オペレータを回復不可能な眼の損傷から保護します。
- 耐干渉性: 狭い帯域幅により、対象外の波長 (例: 10.2μm Er:YAG レーザー) が除外され、専用の保護が保証されます。
- 耐久性Ge 基板とハードコーティングは、産業環境における機械的衝撃と熱ストレスに耐え、耐用年数を延ばします。
II. CO₂ガス濃度センシング
アプリケーションシナリオ:
環境モニタリングや産業排気ガス分析では、赤外線吸収分光法を用いてCO₂濃度を検出します。CO₂は10600nm付近に特徴的な吸収ピークを示すため、このスペクトル信号を正確に抽出するにはフィルターが必要です。
フィルター構成の要件:
- 中心波長: CO₂吸収ピーク（10600nm）に正確に整合され、許容誤差は±5nm以内に制御されます。
- 帯域幅隣接する水蒸気（例：10.3μm）や他のガス（例：CH₄）の吸収帯からの干渉を避けるための狭帯域幅設計（20～50nm）。
- 透過率: >85%で検出感度が向上し、低濃度CO₂（ppmレベル）の識別が可能になります。
- 基板材料: 赤外線吸収係数が低い (<0.01cm⁻¹) ため、光損失を最小限に抑えられるシリコン (Si) またはカルコゲニド ガラス (Ge-As-Se など) を選択します。
- カットオフ範囲: 11μmまでのUVをカバーし、10.3μmの水蒸気バンド（OD>2）を深くカットオフします。
選択理由:
- 感度: 高い透過率と狭い帯域幅の組み合わせにより、CO₂吸収信号が増幅され、検出限界が 0.1ppm まで低減されます。
- ノイズ耐性: 隣接バンドの深いカットオフにより環境干渉 (湿度の変動など) が排除され、データの精度が向上します。
- 環境の安定性カルコゲニドガラス基板は、高温高湿環境でも光学性能を維持し、長期のオンライン監視に適しています。
III. 選択のための主要パラメータの比較
2 つのアプリケーション間のコア パラメータの違い:
- 中心波長：
どちらも、±5nm の許容範囲で 10600nm への厳密な調整が必要です。
- 帯域幅：
- CO₂レーザー保護: 隣接波長の漏洩を防ぐために帯域幅を狭くしています (10nm)。
- CO₂ガス検知：信号抽出と干渉耐性のバランスをとるため、中程度の狭い帯域幅（20～50nm）。
- カットオフ深度：
- レーザー保護: 高エネルギーレーザービームを安全に減衰する OD6+。
- ガス検知：干渉帯域（例：10.3μmの水蒸気）の基本的な抑制にはOD>2が必要です。
- 基板材料：
- レーザー保護: 高い透過率とレーザー耐性のために Ge/ZnSe を優先します。
- ガスセンシング：吸収損失が低く、環境適応性に優れた Si/カルコゲニドガラスを優先します。
- コーティング工程：
どちらも、フィルムの耐久性を高めるためにハードコーティング技術（イオンビーム支援蒸着など）を推奨しています。
考慮事項：
- 振動/熱変動環境では、Si よりも優れた熱安定性を持つ Ge 基板を選択してください。
- ガス検知の場合、多層フィルム設計（ファブリペロー構造など）により、帯域幅をさらに 10nm 未満に狭めて解像度を高めることができます。
これらの構成に従うことで、10600nm フィルターはレーザー保護とガス検知において高い信頼性と精度を実現し、実際のアプリケーションにおける安全上のリスクと信号干渉に対処します。