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FLIR红外热像仪应用于探索制造纯晶体

FLIR Systems公司的热像仪是实验在太空中制造纯晶体的关键设备。尽管在零重力条件下的结晶过程并不能达到科学家们所预期的纯度,但是FLIR红外热像仪系统展示了许多相似的太空实验失败的原因,从而为继续这一领域的研究节约了相当大的成本。

FLIR Systems公司的热像仪是实验在太空中制造纯晶体的关键设备。尽管在零重力条件下的结晶过程并不能达到科学家们所预期的纯度,但是FLIR红外热像仪系统展示了许多相似的太空实验失败的原因,从而为继续这一领域的研究节约了相当大的成本。

推动这项科学调查的是医药和电子等行业对高纯度晶体的需求。由于地球引力会导致晶体形成过程中的不规则现象,科学界认为在零重力情况下可以获得更高纯度的晶体。

FLIR红外热像仪是FluidPac(流体物理设施)的一个组成部分,FluidPac是专门设计用于进行物理实验和观察太空中流体性态的成套仪器。FliudPac是整套科学酬载仪器的一部分。在太空中第一次给FliudPac设定的主要目标是观察和测量自由气液界面处发生的特殊的热毛细现象。FLIR红外热像仪记录的正是这些现象。

“了解液体内部对流和表面温度扩散对于深入认识结晶过程是非常重要的,”欧洲航天局(ESA)的科学酬载仪器负责人Antonio Verga如此解释道。Antonio Verga同时也是位于荷兰Noordwijk的欧洲太空技术中心(ESTEC)的ESA载人航空航天和微重力董事会成员。

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“很长一段时间里,人们认为在零重力条件下能够制造出纯度很高的晶体。然而运用FliudPac(流体物理设备)进行的多次实验表明这一预测并不准确。我们的科学家发现即使在无重力影响的条件下,晶体形成过程中的不规则现象仍会发生。重要的是这些实验为我们揭示了这种现象背后的原因。”

研究革命

借助于FLIR红外热像仪可以观察液体表面温度梯度的间断性。而且,热像仪能够准确显示液体内部的环形等温线,表明它们在同心圆中对流。

Verga说:“以前从未发现过从规则向混乱转变的这一过程。即使火箭运载的干扰仪也没有记录下此效应;只有红外热像仪成功地记录下此现象。而对于掀起研究革命的这一现象,能够获得如此清晰的图像是相当不容易的,我的科学家同事们都为这些传输回地球的独特图像而吸引着迷。”

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Foton-12 安装于Soyus火箭的整流罩系统。通过借助FLIR Systems红外热像仪进行观察,科学家们发现在无重力条件下流体行为中有一种现象会对晶体的生长产生不利影响。

在无重力条件下,液体内部的对流是由表面张力引起的。这是液体独有的力:液体表面的张力可以防止液体蒸发;维持流体的完整性(肥皂泡就是表面张力的一个显而易见的例子)。地球引力的作用使得无法测量表面张力。

由于FLIR红外热像仪在所进行的实验中的重要贡献,已决定将它作为下一个ESA计划任务的FliudPac(流体物理设备)的重要组成部分。

菲力尔工业 创赢——菲力尔工业成功案例

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