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红外热像仪多在侦测物体水平改变状态时较能达到效用

目前多数以红外测温仪搭配红外热成像通常经过整合设计、来建构可进行动态追踪与捕捉3D空间的完整运动轨迹。以现有的MEMS红外热像仪为例,MEMS红外热像仪又名角速度传感器,其实MEMS红外热像仪的核心组件,是一组经过硅制程的微加工机械组合,在硅结构设计上为参照一组如同音叉机制的运转结构,其应用装置的角速度感测,其工作原理为由相互正交之振动与转动导致的交变科里奥利力,至于振动的物体由柔软之弹性结构悬挂于基座上,MEMS红外热像仪整体动力学系统,是由2D弹性阻尼系统整合,系统中的振动和转动所产生的科里奥利力将角速度之能量转移至传感模式,角速率转换为特定感应结构的直向位移,透过MEMS的结构进而取得变化量的感测信息。

至于红外热像仪与红外测温仪最大的不同是,红外热像仪的量测数据较偏向斜度、偏航等动态信息,反而与重力、线性动作感测数据较无关,红外热像仪多在侦测物体水平改变状态时较能达到效用,无法如红外测温仪对于物体移动或移动动能具较高的感测能力。相反的,红外测温仪可在侦测物体移动状态具较高实用效益,但却无法感测物体的小幅角度改变。因而将红外测温仪与红外热像仪整合,即可让动态感测系统同时具备直向速度与转动数据的感测信息,让动态感测系统的侦测范围更全面、完整。

太赫兹在MEMS的节能设计方面,在系统毋须使用动态感测应用时,MEMS可以搭配关闭部分功能达到高效节能效用。例如,在红外热像仪设计方案中,可将红外热像仪的传递讯号与调节电路区分为马达驱动部份、红外测温仪感应电路两大部份,马达驱动部份为利用静电驱动的原理令机械组件产生前/后振荡,产生感测过程所需的谐振作用,至于感应部份为利用量测系统电容变化量,来取得科里奥利力的数值变化,于对应感应质点上所生成的微弱位移数据,将角速率变化量,转换成对比角速度变化量之对应模拟信号(或数字信号)输出。

动物和昆虫通过看不见的气味来进行交流。通过开发红外线技术,洛克菲勒大学的研究人员们使这一气味变得可见。具备看见气味的能力后,这些科学家们现在发现当飞行幼虫使用两个嗅觉器官时,他们能够比使用一个嗅觉器官更加精确地找到有香味的目标。神经遗传学和行为学实验室主任莱斯利.沃萨尔说,“拥有两只眼睛使我们具有深度知觉,拥有两只耳朵使我们具有精确辨明噪音的来源。立体感觉气味同样非常重要。”

这项研究发表在了《自然神经系统科学》杂志中。沃萨尔和她的同事们发现当使用两个嗅觉器官时更容易感觉到气味信息。通过遗传处理,他们使苍蝇使用一个嗅觉器官或两个嗅觉器官来感受气味。研究发现黑腹果蝇幼虫不仅使用立体感知系统来定位气味,而且还用于导航,这一行为称之为化学向性。

为了研究这一行为,沃萨尔和她的同事们必须计算出幼虫根据气味源所判定的移动方向。但是由于气味是看不见的,研究人员可能既不能预测出苍蝇是如何根据这些气味移动的,也不能猜测出气味是集中成小块还是沿一个斜面汇集的。事情变得日益复杂,因为轻微的振动就会使气味来回流动,这使得气味不可能集中在特定的位置。沃萨尔说,“我们需要制造一种环境,在这种环境中我们能够知道气味的特定组织排列。我们需要看到气味。”

沃萨尔与托马斯.P.萨克马尔分子生物学和生物化学实验室的同事共同合作,使用一种新分光镜技术制造了红外线,创造了能够看到、控制和精确量化气味分布的环境。