Помогите, нужно разработать собирательную линзу для ИК лучей, длина волны 8-14мкм. Делаем пирометр, датчик MLX90614. Подскажите варианты материалы и т. п.

Германий, например.

ИК лучи хорошо пропускает полиэтилен. Обратите внимание на линзы охранных ИК датчиков. Там используются штампованные из полиэтилена линзы Френеля, которые вроде бы и непрозрачны для обычного света. В них используются различные линзы, в т.ч. и собирательные. Например, есть линзы, позволяющие чувствовать тепло человека за несколко сот метров. Можно использовать и традиционную оптику. Однако, как вы правильно намекаете, ИК через стекло проходит плохо. Поэтому надо делать линзы зеркальные (типа фары), а защищать зеркальную поверхность вместо стекла тем же полтэтиленом.

Погуглите на слова: "коллиматорные линзы" и особенно "Линза Кассергена"...

Из ИК материалов до 14 мкм дотягивают цинк-селен, германий, КРС-5 (таллий-бром-йод), AMTIR-1 (GeAsSe) и кадмий-теллур.
Кремний - только до 11 мкм.

Линзы, если они контактируют с внешней средой, обычно делают из германия.

А что такое "Линза Кассергена"? Выпуклое зеркало - рефлектор Кассегрена знаю, а линзу - нет...

Я не оптик и не буду настаивать на термине. Но имелась ввиду оптическая система из двух направленных друг на друга зеркал, что позволяет сформировать узкую диаграмму направленности и выполнить функцию собирательной линзы. И при этом избежать задерживающих ИК свойств обычного стекла. Пусть будет рефлектор . Вообще-то надо гуглить по этой тематике. Наверняка есть какие-то специаальные изделия для этих целей. Тем более о целях применения Пироприемников автор нам не поведал. А я поделился своим опытом из охранной техники.

Согласен с мнением. В приложенном рисунке показана диаграммы направленности и пропускания волн для линзы обычного датчика охраны с PIR сенсором.
Окно прозрачности у нее 8-12um, вроде бы подходит. Или у Вас есть ещё какие-то требования оправдывающие разработку?

Уважаемый Alex643,
Скажите пожалуйста, можно ли точно узнать материал линзы этого датчика?
Здесь, например, говорили о полиэтилене, но его огромное количество разновидностей. Показатели пропускания в искомом диапазоне наверняка значительно разнятся, поэтому для единичного изделия можно позволить себе раскурочить датчик, а если нужна серия - нужна точная марка пластика и производитель. Не подскажете ли?
Спасибо,
F.S.

Полиэтилен прозрачен на конкретной длине волны в 1700 см-1. И для длин волн >100 мкм. А Вы вроде спрашивали про 8 - 14 мкм. То есть, если сравнивать, скажем с оконным стеклом, полиэтилен не прозрачный, а скажем, зеленый. Вряд ли Вас это в пирометре устроит.

Никогда не интересовался материалом, но узнать попробую. Нужно отправлять запрос и ждать ответа в течение недели.
А можно не курочить датчик и заказать только линзы



В догонку. Никогда не слышал про германиевые линзы. Ссылочку на живой продукт можете скинуть?

http://www.optotechnolab.ru/

http://www.galvoptics.fsnet.co.uk/ge.htm

Это просто значит, что Вы с нормальной ИК техникой не работали

Спасибо, о любезнейший.

Полиэтилен прозрачен, кроме около 3,43 мкм, 6,8 мкм, 13,8 мкм.
на этих длинах волн имеются узкие полосы поглощения
MLX90614 чувствителен, вроде, от 5,5 мкм (см. их сайт)

Хоть я и не Alex643, но сообщу, что никакого огромного количества разновидностей полиэтилена не бывает. А только две - высокой плотности и низкой. С точки зрения спектров пропускания разницы нет почти... Иначе их называют ПЭ низкого и высокого давления (по способу получения). Из первого делают бутылки, а из второго - пищевые пакетики. Из того, что для бутылок можно делать и линзы, но это будут плохие линзы - для бедных... Обратите внимание на то, что при приближении к полосе поглощения показатель преломления меняется очень быстро - хроматическая аберрация будет, но если это не волнует, то... А если волнует, то кроме германия и KRS5/6 есть еще алмаз и KBr. Но зеркала лучше...

в ручных - полиэтиленовый френель
в настоящих - германий

Таня,
Извините, но позволю себе не согласится. В полиэтилен могут быть добавлены множество присадок для изменения свойств, в том числе и оптических. (Бутылки и пакеты не все одного цвета) Из-за этого я и интересуюсь наиболее точной информацией о материале, если я неправ, внимательно слушаю.



Alex643,
Если Вы знаете, скажите пожалуйста, где. (Каюсь, еще не гуглил)

Всего Доброго,
F.S.

Сначала господин DS блистал эрудицией, теперь вот «полиэтилен для бедных». Все-таки, господа и дамы, здесь и в дальнейшем, хотелось бы больше по существу вопроса, цифры и ссылки сразу, без всяких там домыслов, а также разборок кто круче. На то есть другие ветки форума, и другие форумы вообще. Да простят меня супер-пупер-модераторы за флейм.

Для тех, кто не понимает и не принимает полиэтиленовые линзы, объясню на примере.
Наш заказчик не разрешит поставить в сенсоры, выпускаемые количествами под миллион штук в год, линзы, которые будут стоить даже 1 доллар. Поэтому про цену на германиевую линзу и иже с ними я не спрашиваю. Но за расширение кругозора – большое спасибо!


Вы погуглите, на всякий случай. А я Вам в личку напишу (так часто обращаюсь к этой фирме на форуме, подумают ещё, что реклама

Вы что собираетесь собирать пакетики на свалках для переплавки? Много съэкономите.
Сообщаю подробности... Тот ПЭ, который для пищевых пакетиков, получают полимеризацией при высоком давлении без катализатора. Поэтому он пищевой. Для линз и окон не годится.
Второй сорт ПЭ получают при низком давлении с катализатором (Циглер-Натта). Получается порошок, который можно прессовать с нагревом для получения изделий. Катализатора там очень-очень мало.
Еще они отличаются средней длиной цепи и распределением длин... Но на спектр это почти не влияет...

линзы можно посмотреть здесь: http://www.optics.umicore.com

Простые германиевые линзы шлифовал Каменск-Уральское ПО"Октябрь"
Также по германию работала питерская фирма, отделившаяся, если мне не изменяет память, от "Гириконда".

Ваш вопрос был про линзы, однако позволю себе высказать несколько соображений:
1. Если вы хотите ИЗМЕРЯТЬ температуру объекта, а не РАЗРЕШАТЬ два объекта по температуре, вам понадобится тестовый объект с известной температурой.
2. Чёрное тело на 250-350К - большая проблема.
3. Учёт черноты - трудноразрешимая проблема, особенно, если температура объекта ниже температуры приёмника.
4. КРС-5- ЯД!

Надо было сразу писать, что надо, чтобы стоило доллар, а будет работать или нет - неважно. Вам бы и мозги не морочили. Стоимость в доллар и "чтоб работало" - в разных плоскостях.

Спасибо всем за ответы. Линза Френеля, наверно из полиэтилена стоит в ручных пирометрах FLUKE, но я не знаю как она себя поведет при повышенных температурах (температура в районе датчика до 65 градусов Цельсия). И кто может ее сделать в СНГ. А сколько стоит германиевая линза?

ПЭ плавится около 110 С. Или около того...

Плавится да, а деформироватся наверно может и раньше

Нет.

NaCl,KCl,KBr.

Полезная информация.

Судя по этим материалам, германий, по прозрачности в диапазоне 2-15 мкм, совсем не лучше полиэтилена...

Кстати, полазил тут по форуму сайта Melexis_а (зарегистрироваться только надо), MLX90614 есть в исполнении MLX90614xAC с шириной луча 35 град (что, по сравнению с обычным исполнением MLX90614xAA - 90 град, весьма неплохо). А в первом квартале этого года обещают выпустить MLX90614 со встроенной линзой и с шириной луча 10 град.
Как я понял, на их форуме можно пообщаться с разработчиками и вроде бы даже заказать образцы.

У непросветлённого германия потери на отражение - велик показатель преломления.
просветлять надо обязательно.
а у мелексиса, возможно, будет не линза, а простое диафрагмирование со всеми вытекающими

c сайта мелексиса : www.kube.ch
http://www.fresneltech.com

Мне как раз ответили из Мураты, что сама компания линзы не делает, а заказывает у швейцарской компании, какой не сказал, но ссылка
многое объясняет.

Материал Муратовской линзы (параметры которой я приводил ранее) Low density polyethylene коэффициент рефракции 1,51. За более подробной информацией, видимо, надо обращаться сразу в KUBE.



В качестве повышения самообразования. Я не оптик и никогда этим не занимался, но интерессно.

Т.е. просветленный германий имеет меньшие потери на отражение и сколько предельно можно получить? И, я так понимаю, если мы улучшаем один параметр (уменьшаем потери на отражение), то что-то мы ухудшаем. Что ухудшается в данном случае, может быть увеличивается цена конечного продукта или ухудшается подавление вне полосы прозрачности материала?

Диафрагмирование, как я понимаю, уменьшение диаметра отверстия через которое лучи попадают на чувствительный элемент. Понятно, что таким образом уменьшается чувствительная зона. А если не уменьшать диаметр отверстия, а увеличивать расстояние между отверстием и чувствительным элементом. В этом случае тоже будем иметь сужение угла с которого приходят лучи. Это тоже нехорошо? Если да, то почему.

Вам уже давали ссылки на сайты, где есть все ответы "по существу вопроса, цифры и ссылки сразу, без всяких там домыслов". Нужно было внимательно читать, а не раздавать комплименты на тему эрудиции желающих Вам помочь..

"Для тех, кто не понимает и не принимает", вот ссылка еще раз:
3) № ARGE-8-13, Просветляющее покрытие на германии ( Ge ) на диапазон 8-13 мкм.

Так сколько все таки стоит германиевая линза, хотя бы порядок цен. Делает ли кто их на Украине?

ООО "Электростекло":
Ge: Плосковыпуклая линза, 16mm dia, R=45, 15 pcs, 1596 .... ?77