メソッドは3Dオブジェクト内の温度を測定します
エンジニアは、深度サーモグラフィと呼ばれる新しい技術を使用して、特定の材料の表面下の温度をリモートで決定しました。この方法は、半導体の性能や次世代の原子炉の監視など、従来の温度プローブが機能しないアプリケーションで役立つ可能性があります。
多くの温度センサーは熱放射を測定しますが、そのほとんどは赤外線スペクトルであり、物体の表面から放出されます。物体が高温になるほど、より多くの放射が放出されます。これは、赤外線カメラなどのデバイスの基礎です。ただし、深度サーモグラフィは表面を超えており、赤外線放射を部分的に透過する特定のクラスの材料で機能します。
研究者は、物体から放出される熱放射のスペクトルを測定し、高度なアルゴリズムを使用して、表面だけでなく表面の下（数十から数百ミクロン以内）の温度を推測することができます。
このプロジェクトでは、チームは溶融シリカ（ガラスの一種）を加熱し、分光計を使用して分析しました。次に、以前に開発した計算ツールを使用して、サンプルのさまざまな深さからの温度測定値を測定しました。このツールでは、複数の材料で構成されるオブジェクトから放出される熱放射が測定されました。逆に、彼らはアルゴリズムを使用して、実験結果に最適な温度勾配を決定しました。
この特定の取り組みは、概念実証でした。今後の作業では、この技術をより複雑な多層材料に適用し、機械学習技術を適用してプロセスを改善したいと考えています。最終的には、深度サーモグラフィを使用して半導体デバイスを測定し、動作中の温度分布に関する洞察を得たいと考えています。
このタイプの3D温度プロファイリングは、高温の気体や液体の雲を測定およびマッピングするためにも使用できます。たとえば、溶融塩原子炉では、700°Cでは耐えられない可能性のある温度プローブを使用せずに、ボリューム全体の塩の温度を知ることが重要です。
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