文

|陳根

紅外成像技術是一項前途廣闊的高新技術

。

自然界中，

幾乎

一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測儀測量目標本身與背景間的紅外線差

，

可以得到不同的熱紅外線形成的紅外影象

。

雖然紅外成像技術已經存在了幾十年，

但大多數

檢測

系統

都比較

昂貴、笨重和複雜。

它們

往往需要一個單獨的攝像頭和顯示器，還

需要

使用無機半導體制造，成本

較

高

的同時還

含有砷和鉛等有毒元素。

針對這些問題，近日，

加州大學聖地亞哥分校研究人員開發了

一種

新型紅外成像儀，

可以將紅外光轉換為影象，透過煙霧和霧氣繪製一個人的血管圖，同時，

還能在

不接觸人面板

的情況下

監測心率。

該成像儀檢測的是紅外光譜的一部分，稱為短波紅外光（波長為

1000至1400奈米），它正好在可見光譜（400至700奈米）之外。該成像儀的工作原理是將短波紅外光照射到感興趣的物體或區域，然後將反射回裝置的低能量紅外光轉換為人眼可以看到的更短、更高能量的波段。

紅外線成像儀

甚至能夠形成

一個人手中血管的清晰影象，並能看穿矽片等不透明物體，

還能

不可見的光變得可見。

由於研究人員

將感測器和顯示器結合到一個裝置中，

所以新型成像儀就摒棄了傳統檢測儀的笨重

。

裝置的

成像器由多個半導體層組成，每層都有數百奈米的厚度，相互堆疊在一起。

共有

三層，每層由不同的有機聚合物製成，是成像器的關鍵。三層

裡

包括一個光電探測器層、一個有機發光二極體（

OLED）顯示層，以及中間的一個電子阻隔層。

其中，

光電探測器層吸收短波紅外光（低能量光子），然後產生電流。該電流流向

OLED顯示層，在那裡被轉換成可見影象（高能量光子）。

而

中間層，

又

稱為電子阻擋層，

會

使

OLED顯示層不失去任何電流，

從而

使裝置能夠產生更清晰影象。

值得一提的是，該儀器使用的是

有機半導體，成本

更

低、

更

靈活，

未來

可安全用於生物醫學應用。