소비자에게 안전한 고품질 제품을 제공해야 하는 식품 및 음료 산업의 품질 관리 기준은 매우 엄격하다. 만약 눈으로 볼 수 없는 특성까지 확인한다면 식품 및 음료의 품질 관리는 더욱 쉬워질 것이다. SWIR(단파 적외선) 기술은 확장된 검사 파장 범위를 통해 더 빠르고 정확하며, 신뢰도 높은 결과를 제공해 제품의 품질을 높여준다. 최근 몇 년 동안 SWIR 기술은 향상된 이미지 품질과 경제성을 통해 식품 및 음료 산업에서 인기를 얻고 있다. 가시광선 스펙트럼에서 보이지 않거나 검사하기 어려운 플라스틱, 세라믹, 반도체의 경우 SWIR로 검사하는 것이 훨씬 더 효율적이기 때문이다. 재료에서 반사되는 가시광선 및 NIR과 달리 SWIR은 재료를 투과하는 스펙트럼 특성을 가지고 있어 기존 이미징 솔루션으로는 불가능했던 품질 검사를 가능하게 돕는다. 본 백서에서는 식품 및 음료 산업의 다양한 애플리케이션에서 SWIR 이미징 기술을 활용하는 방법을 중점적으로 다룬다. 헬로티 함수미 기자 |
전자기 스펙트럼에서 자외선의 위치 인간의 눈은 전자기 스펙트럼의 아주 작은 부분만 감지할 수 있다. 바로 우리가 빛이라고 부르는 400nm(보라색)~700nm(적색) 사이의 파장이다. 일부 동물은 이런 스펙트럼 너머를 볼 수 있다. 예를 들어 꿀벌은 눈의 자외선 감각을 사용하여 꽃가루를 감지할 수 있다. 이외 밤에 적외선을 사용해 먹이의 체온을 감지하는 동물도 많이 있다. 그러나 인간이 가시 스펙트럼을 넘어서는 파장을 감지하기 위해서는 특별히 설계된 카메라와 같은 외부 장치가 필요하다. 적외선 복사의 형태로 '열 신호'를 캡처해 사람, 야생 동물 및 기타 물체를 보여주는 '야간 투시' 열화상 카메라 또는 쌍안경 등은 잘 알려졌다. 그러나 10~400nm 사이에 위치한 자외선의 경우, 가시 스펙트럼 너머를 탐지하는 장치가 많지 않기 때문에 그리 익숙하지 않다. 눈으로 볼 수 없는 것 탐색하기 카메라는 이미지를 생성하기 위해 '반사 법칙'이라는 기본 물리학 원리를 활용한다. 벽에 던진 테니스공과 유사하게, 전자기 복사(가시광선과 비가시광선 모두)는 '벽'에 부딪히는 각도에 따라 표면에서 반사된다. 더 중요한 점은 마이크로 수준(또는 나노 수준)에서 볼 때 대부분
초성전자의 열화상카메라 PI640시리즈 모델이 PI640i로 업그레이드됐다. PI640 모델은 640*480픽셀의 고해상도 열화상카메라로 PI640, PI640G7, PI640 Microscope가 있는데 각각 PI640i, PI640iG7, PI640i Microscope 로 모델이 변경됐다. 기존 모델보다 열민감도인 온도분해능이 좋아져 기존의 소수 첫째 자리 측정에서 소수점 둘째 자리까지 측정 및 표시가 가능해져 더욱 정밀한 온도측정을 할 수 있게 됐다. 온도분해능은 PI640i은 75mK 에서 40mK로, PI640iG7은 130mK 에서 80mK로, PI640i Microscope은120mK에서 80mK로 변경됐다. PI640i는 8~14um 파장 대역을 측정하는 기본 모델로 -20~100℃, 0~250℃, 150~900℃ 온도측정이 가능하며 추가옵션 선택 시 200~1500℃까지 온도측정이 가능하다. 온도분해능은 75mK에서 40mK로 변경됐다. PI640i G7은 유리측정 전용 파장 대역인 7.9um를 측정해 유리 반사의 영향을 최소화하여 150~900℃, 200~1500℃ 온도측정이 가능하다. 130mK에서 80mK로 온도분해능이 변경됐다. PI
단순 키네마틱 마운트 사용으로 기존에 비해 비용 절감 실현 에드몬드 옵틱스는 레이저 월드 오브 포토닉스에서 주최한 2022년 혁신상 광학 부문에서 TECHSPEC Stemmed Laser Mirrors로 최종 후보에 올랐다. 본 시상식에는 총 6개 부문에 걸쳐 50개 이상의 혁신적인 제품 출품됐으며, 영향력 있는 기업, 미디어, 포토닉스 산업 협회 대표로 구성된 최고 수준의 심사위원단의 검토를 통해 후보 선정이 진행됐다. 에드몬드 옵틱스에서 출품한 TECHSPEC Stemmed Laser Mirror는 단순 키네마틱 마운트를 사용한다는 점에서 이와 비슷한 성능을 얻기 위해 훨씬 복잡한 마운트를 사용해야 하는 기존의 레이저 미러에 비해 비용이 적게 든다는 장점이 있다. Stemmed Mirror는 12 in-oz의 토크로 동일한 키네마틱 마운트에 고정했을 때 기존 미러보다 표면 평탄도를 두 배 더 잘 유지하는 것으로 나타났다. 이 제품은 355nm, 532nm, 1064nm 설계 파장의 코팅 옵션을 갖춘 Yb-doped, Nd:YAG, Ti:sapphire 레이저 등의 고체 및 광섬유 레이저에 이상적으로 사용된다. 또한, 가시광선 및 적외선 스펙트럼에서 빔 조
포항공과대학교 노준석 교수팀, 근적외선 영역에서 최고 효율의 광스핀홀 효과 구현 광스핀홀 효과란 빛이 굴절할 때 입사 평면에 수직인 방향으로 빛이 이동하는 현상을 말한다. 경계면에 대한 정보를 담고 있어 정밀 측정의 기반 기술로 각광을 받고 있다. 포항공과대학교(포스텍)는 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·기계공학과 김민경 박사·통합과정 양영환 씨 연구팀이 연세대 미래캠퍼스 의공학부 이다솔 교수와 함께 근적외선 영역대에서 효율이 높은 광스핀홀 효과를 처음으로 구현, 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 최근 발표했다고 밝혔다. 빛이 경계면에서 투과하거나 반사하면 두 갈래로 갈라지는데, 광스핀홀 효과를 증가시키고자 할수록 투과하거나 반사하는 빛의 세기가 약해지며 효율이 낮아졌다. 효율을 높이고자 하는 연구가 진행된 바 있으나 3차원의 복잡한 형상이 필요한 데다가 이를 제작할 수 있는 공정이 없었다. 작동 영역도 파장이 비교적 긴 마이크로웨이브 영역으로 한정돼 있었다. 연구팀은 빛의 경로를 자유자재로 바꿀 수 있는 메타표면으로 파장이 800나노미터(nm, 1nm=10억분의 1m)인 근적외선 영역에서 광스핀홀 효과를 구현
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