방법은 3D 개체 내의 온도를 측정합니다.

엔지니어들은 깊이 서모그래피라는 새로운 기술을 사용하여 특정 재료의 표면 아래 온도를 원격으로 측정했습니다. 이 방법은 반도체 성능이나 차세대 원자로 모니터링과 같이 기존의 온도 프로브가 작동하지 않는 애플리케이션에 유용할 수 있습니다.

많은 온도 센서는 물체의 표면에서 나오는 대부분의 적외선 스펙트럼에 있는 열복사를 측정합니다. 물체가 뜨거울수록 더 많은 방사선을 방출하며 이는 열화상 카메라와 같은 장치의 기초가 됩니다. 그러나 깊이 열화상 측정은 표면을 넘어서 적외선에 대해 부분적으로 투명한 특정 부류의 재료와 함께 작동합니다.

연구원들은 물체에서 방출되는 열복사 스펙트럼을 측정하고 정교한 알고리즘을 사용하여 표면뿐만 아니라 표면 아래(수십 ~ 수백 미크론)의 온도를 추론할 수 있습니다.

이 프로젝트를 위해 팀은 용융 실리카(유리의 일종) 조각을 가열하고 분광계를 사용하여 분석했습니다. 그런 다음 이전에 여러 재료로 구성된 물체에서 방출되는 열 복사를 측정하는 계산 도구를 사용하여 샘플의 다양한 깊이에서 온도 판독값을 측정했습니다. 역으로 작업하면서 알고리즘을 사용하여 실험 결과에 가장 적합한 온도 구배를 결정했습니다.

이 특별한 노력은 개념 증명이었습니다. 향후 작업에서 팀은 이 기술을 더 복잡한 다층 재료에 적용하고 기계 학습 기술을 적용하여 프로세스를 개선하기를 희망합니다. 결국 그들은 반도체 장치가 작동할 때 온도 분포에 대한 통찰력을 얻기 위해 깊이 서모그래피를 사용하여 반도체 장치를 측정하기를 원합니다.

이러한 유형의 3D 온도 프로파일링은 고온 가스 및 액체의 구름을 측정하고 매핑하는 데에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 용융염 원자로에서는 700°C에서 생존하지 못할 수 있는 온도 프로브를 사용하지 않고도 부피 전체에 걸쳐 염분의 온도를 아는 것이 중요합니다.