新型紅外成像儀可將紅外光轉換為圖像

加州大學圣地亞哥分校研究人員開發了新型紅外成像儀，可以將紅外光轉換為圖像，透過煙霧和霧氣可以繪制一個人的血管圖，同時監測心率，而不接觸該人的皮膚。

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。短波紅外成像不能與熱成像混為一談，后者探測的是人體發出的更長紅外波長。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，然后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。紅外線成像儀提供了一個人手中血管的清晰圖像，并能看穿硅片等不透明物體，它使不可見的光變得可見。

雖然紅外成像技術已經存在了幾十年，但大多數系統都很昂貴、笨重和復雜，往往需要一個單獨的攝像頭和顯示器。它們通常還使用無機半導體制造，成本高并含有砷和鉛等有毒元素。加州大學圣地亞哥分校開發的紅外成像儀克服了這些問題。它將傳感器和顯示器結合到一個薄的設備中，使其緊湊而簡單。它是用有機半導體制造的，所以它成本低、靈活，可安全用于生物醫學應用。它還提供了比一些無機同類產品更好的圖像分辨率。 

最近發表在《先進功能材料》上的論文顯示，這種新成像器具有額外的優勢。它能看到更多的短波紅外光譜，從1000到1400納米，它也是迄今為止顯示尺寸最大的紅外成像器之一，面積為2平方厘米。而且，由于該成像器是用薄膜工藝制造的，因此很容易和很便宜地擴大規模。

該成像器由多個半導體層組成，每個層都有數百納米的厚度，相互堆疊在一起。其中三層，每層由不同的有機聚合物制成，是成像器的關鍵角色，這三層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。

光電探測器層吸收短波紅外光（低能量光子），然后產生電流。該電流流向OLED顯示層，在那里被轉換成可見圖像（高能量光子）。一個中間層，稱為電子阻擋層，使OLED顯示層不失去任何電流。這就是使設備能夠產生更清晰圖像。

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