Sensori a infrarossi in Nord America

I sensori a infrarossi hanno una vasta gamma di applicazioni, con il Nord America che attualmente domina l’integrazione globale di questa tecnologia.

Lo spettro elettromagnetico si estende oltre lo spettro della luce visibile fino alle radiazioni ad onde corte ad alta energia come i raggi X e gamma fino alle radiazioni a onde lunghe a bassa energia come le onde radio. Queste diverse forme di luce forniscono un altro modo per vedere l’universo su larga scala attraverso vaste distanze cosmiche e su scale piccole come il mondo quotidiano che ci circonda.

Al di fuori della gamma sensoriale dell’umanità, lo spettro infrarosso si estende da lunghezze d’onda di circa 700 nanometri (nm) a 1 millimetro (mm). I sensori in grado di rilevare la luce infrarossa hanno un’ampia varietà di usi, dalla spettroscopia che può essere utilizzata per valutare la composizione chimica delle molecole all’interno del corpo e che può essere utilizzata per rilevare gas tossici, ai sensori di movimento in grado di rilevare il movimento in condizioni apparentemente buie .

Ciò significa che i sensori a infrarossi (sensori IR) possono essere utilizzati in dispositivi di allarme gas, analizzatori di gas, tecnologia di misurazione di gas medicali, rilevatori di fiamma, allarmi antintrusione e per raccogliere misurazioni di temperatura accurate e senza contatto. Esistono due tipi principali di sensori a infrarossi, i sensori passivi e attivi.

I sensori a infrarossi attivi hanno due componenti principali, un diodo a emissione di luce (LED) e un ricevitore. La luce a infrarossi del LED viene riflessa dagli oggetti che si avvicinano al sensore e questa luce viene quindi rilevata dal ricevitore. Ciò rende i sensori a infrarossi attivi ideali per sensori di prossimità, sensori di rilevamento di oggetti in veicoli autonomi e robot.

D’altra parte, i rilevatori a infrarossi passivi (PIR) sono costituiti da un sensore piroelettrico composto da strisce di materiale termoelettrico, un filtro a infrarossi che blocca tutte le lunghezze d’onda della luce tranne l’infrarosso e una lente di Fresnel per focalizzare la luce da più angolazioni verso un singolo punto, con ogni unità abitativa.

Questi sono utilizzati nei sistemi di rilevamento e sicurezza basati sul movimento con un oggetto che genera luce infrarossa e sensori che rilevano le differenze nei livelli emessi mentre l’oggetto si muove. Questo invia un segnale a un computer di bordo che fa scattare un allarme.

I sensori a infrarossi sono più diffusi di così, trovano la loro strada nei telefoni, nell’elettronica indossabile, nei satelliti meteorologici e in un’ampia varietà di altri dispositivi.

Secondo un recente rapporto di IMARC Group¹, la dimensione globale del mercato dell’imaging a infrarossi ha raggiunto i 6,5 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede che il mercato raggiungerà i 9,7 miliardi di dollari entro il 2028, un tasso di crescita (CAGR) del 6,7%. i prossimi cinque anni.

I sensori a infrarossi sono ovviamente un grande business e alcuni dei principali attori operano nel continente nordamericano. Di seguito è riportato un elenco non esaustivo di alcuni degli eventi recenti nel mercato dei sensori a infrarossi in tutto il Nord America.

Credito immagine: buona giornata Photo/Shutterstock.com

stato unito

Il mercato dell’imaging a infrarossi nel 2021 stima che il Nord America abbia ottenuto la quota maggiore del mercato dei sensori a infrarossi nel 2020 a causa dell’elevata domanda di questi dispositivi nel campo della sicurezza, poiché questa tecnologia rappresenta una grande spesa militare.

Nell’agosto 2022, l’esercito degli Stati Uniti si è mosso per aggiornare i suoi sensori a infrarossi di seconda generazione, noti come integrazione della tecnologia orizzontale (HTI). Leonardo DRS (DRS) fornirà sensori a infrarossi di terza generazione o lungimiranti (FLIR)² per l’equipaggiamento di avvistamento.

Il contratto ha un valore di 39,5 milioni di dollari e vedrà i sensori distribuiti su tutta la flotta dell’esercito degli Stati Uniti, ad apparecchiature di alto valore come il carro armato principale Abrams e il veicolo da combattimento con equipaggio facoltativo.

Come parte dell’accordo, la società avvierà la produzione iniziale a basso prezzo del sensore FLIR Dewar Cooler Bench (DCB) a lungo raggio. Questi dispositivi aiutano a raccogliere la radiazione infrarossa che viene convertita in immagini video che costituiscono la base per i visualizzatori FLIR di nuova generazione.

Ciò rende DRS un attore importante nel mercato dei sensori a infrarossi negli Stati Uniti, ma sono principalmente specialisti della difesa. Ci sono anche grandi player negli Stati Uniti che si concentrano esclusivamente sui sensori a infrarossi, ma questo non significa che offrano una gamma limitata di prodotti.

Sviluppato dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, l’Airborne Infrared Imaging Spectrometer (AVIS-NG) e il suo predecessore AVIS utilizzano la spettroscopia di imaging per rilevare, identificare, misurare e monitorare i componenti e i processi della superficie terrestre e degli oggetti.

Ciò include il rilascio di gas serra da fonti importanti come le discariche che emettono metano, che costituisce fino al 20% delle emissioni di metano causate dall’uomo.

Canada

Tracciare le emissioni di gas serra dallo spazio utilizzando la luce infrarossa è anche uno degli obiettivi principali dell’azienda canadese GHGsat, che si definisce leader globale nel telerilevamento.

A gennaio, la BBC⁸ ha riferito che la società, che ha già sei veicoli spaziali in orbita per tracciare le emissioni di metano, ha rivelato che avrebbe messo in orbita un nuovo veicolo spaziale a infrarossi per il rilevamento dell’anidride carbonica. Questo sarà il primo satellite commerciale in orbita dedicato al tracciamento dei gas serra.

Messico

Nel febbraio 2023, Luminar, uno dei principali produttori statunitensi di lidar, un sistema che utilizza la luce nel vicino infrarosso per rilevare la forma degli oggetti, ha annunciato piani di espansione che includevano la costruzione di un nuovo impianto in Messico⁹.

Un prodotto che potrebbe essere sviluppato in fabbrica è il nuovo lidar Iris Plus, progettato per migliorare la sicurezza dei veicoli a guida autonoma. Ciò potrebbe aiutare i veicoli a guida autonoma a vedere meglio ed evitare piccoli oggetti ad alta velocità. Il lidar Iris Plus sarà integrato con le auto Mercedes dopo l’inizio della produzione di massa nel 2025.

L’impianto di produzione personalizzato su larga scala e altamente automatizzato in Messico dovrebbe diventare operativo nel secondo trimestre del 2023.

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Riferimenti e letture aggiuntive

Mercato dell’imaging a infrarossi: tendenze del settore globale, quota, dimensioni, crescita, opportunità e previsioni 2023-2028. (2023) [Online] IMARC, disponibile presso: https://www.imarcgroup.com/infrared-imaging-market#:~:text=Market%20Overview%202023%2D2028%3A,6.7%25%20durante%202023%2D2028.

Leonardo DRS si è aggiudicata il contratto per i sensori a infrarossi di terza generazione (FLIR) dell’esercito americano.(2022) [Online] Leonardo DRS, disponibile presso: https://www.leonardodrs.com/news/press-releases/contract-award-for-us-army-3rd-generation-flir-sensors/

stratio, inc, Disponibile a: https://stratiotechnology.com/news.html

Soluzione a infrarossi per centrale fotovoltaica. [Online] Global Sensor Technology Co., Ltd (GST), disponibile presso: https://www.gst-ir.net/news-events/infrared-knowledge/312.html

AVIRIS-NG (spettrometro per imaging visibile/infrarosso nell’aria – prossima generazione)/NGIS. [Online] ESA, disponibile presso: https://www.eoportal.org/other-space-activities/aviris-ng

Riepilogo del mercato, mercato dell’imaging a infrarossi, [2021]E [Online] Disponibile a: https://www.emergenresearch.com/industry-report/infrared-imaging-market#:~:text=Uncooled%20infrared%20imaging%20segment%20accounted,compared%20to%20cooled%20infrared%20telecamere.

Monitorare le emissioni globali [Online] GHGSat, disponibile presso: https://www.ghgsat.com/ar/

Amos, (2023) [Online] BBC News, disponibile su: https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-64473574]

AJ Hawkins, (2023) Luminar svela il sensore lidar Iris Plus con una portata di 300 m, The Verge, disponibile qui. [Online] Disponibile a:https://www.theverge.com/2023/2/28/23617435/luminar-iris-plus-lidar-sensor-investor-day

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