Depth Thermography: Pengukuran Suhu Internal Tepat untuk Material 3D
Insinyur telah menentukan jarak jauh suhu di bawah permukaan beberapa bahan menggunakan teknik baru yang disebut depth thermography. Metode ini mungkin berguna dalam aplikasi di mana sond suhu tradisional tidak akan bekerja, seperti memantau kinerja semikonduktor atau reaktor nuklir generasi berikutnya.
Banyak sensor suhu mengukur radiasi termal, sebagian besar berada dalam spektrum inframerah, yang berasal dari permukaan objek. Semakin panas objek, semakin banyak radiasi yang dipancarkan, yang merupakan dasar untuk perangkat seperti kamera citra termal. Depth thermography, however, melewati permukaan dan bekerja dengan kelas bahan tertentu yang sebagian transparan terhadap radiasi inframerah.
Peneliti mampu mengukur spektrum radiasi termal yang dipancarkan dari objek dan menggunakan algoritma canggih untuk menyimpulkan suhu, tidak hanya di permukaan tetapi juga di bawah permukaan — puluhan hingga ratusan mikron ke dalam.
Untuk proyek ini, tim memanaskan sebuah keping silica terpadu (sejenis kaca) dan menganalisisnya menggunakan spektrometer. Mereka kemudian mengukur bacaan suhu dari berbagai kedalaman sampel menggunakan alat komputasi yang sebelumnya telah dikembangkan di mana radiasi termal yang dipancarkan dari objek yang terdiri dari berbagai bahan diukur. Bekerja mundur, mereka menggunakan algoritma untuk menentukan gradien suhu yang paling cocok dengan hasil eksperimental.
Upaya khusus ini adalah bukti konsep. Dalam pekerjaan mendatang, tim berharap untuk menerapkan teknik pada material berlapis yang lebih rumit dan untuk menerapkan teknik pembelajaran mesin untuk meningkatkan proses. Akhirnya, mereka ingin menggunakan depth thermography untuk mengukur perangkat semikonduktor untuk mendapatkan wawasan tentang distribusi suhu mereka saat beroperasi.
Profiling suhu 3D jenis ini juga dapat digunakan untuk mengukur dan memetakan awan gas dan cairan suhu tinggi; misalnya, dalam reaktor nuklir garam leleh di mana penting untuk mengetahui suhu garam di seluruh volume tanpa harus menggunakan sond suhu yang mungkin tidak bertahan pada 700 °C.
