【中玻網】中國建筑材料科學研究總院有限公司（以下簡稱中國建材總院）所屬玻璃科學研究院近日接到國務院應對新冠肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機制健康物資保障組的通知后，立即籌備員工克服困難返崗復工，經過連續(xù)多天的加班加點，已生產供應武漢紅星楊科技公司、中科院長春光機所等單位800余套高精度紅外鏡頭。

圖為中國建材總院—所屬玻璃科學研究院生產的高精度紅外鏡頭

這些紅外鏡頭采用8微米~12微米具有高透過率的紅外硫系玻璃作為鏡片，由于無熱化定焦，可快速和測量人體溫度，測溫范圍-20℃~+120℃，測溫精度±0.3℃。經過紅外鏡頭配套的非制冷人體快速準確篩查紅外熱像儀，可對視場內多個人員進行快速體溫檢驗與篩查，有效降低交叉受到傳染風險。目前已應用到廣州白云機場、成都（東站、北站）、武漢（協(xié)和醫(yī)院）等疫情篩查一線中，其他城市也在陸續(xù)安裝。

紅外熱成像技術是集光、機、電等高等技術于一體的高新技術，通過光電轉換、電信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像。

半個多世紀以來，紅外熱成像技術在偵察、瞄準、射擊指揮和制導等軍事方面的應用要求越來越高，被許多國家納入國防發(fā)展戰(zhàn)略。

此外，隨著紅外探測器技術的不斷發(fā)展，特別是低成本、非制冷型探測器的出現，紅外熱成像技術在安防、消防和汽車等民用市場的應用不斷擴大。

特別是近一段時間，新冠肺炎疫情正在全國擴散蔓延，全國上下齊心應對，大力進行疫情防控工作。以紅外熱成像技術為原理打造的紅外測溫設備可在人群密集區(qū)域對過檢人員進行多點體溫探測，無需近距離接觸，只需間隔3米~4米即可對過往人群進行準確效率高的篩查，通過熱像儀探測較微小溫差，將溫差轉換成實時視頻圖像顯示出來，發(fā)現體溫高時立即啟動緊急信號，快速、安全識別發(fā)熱人群。

憑借響應速度快、非接觸、使用安全性及壽命長等優(yōu)點，紅外測溫設備成為疫情防控工作的重要輔助設備，在人流密集的機場口岸、地鐵、車站、碼頭、醫(yī)院、住宅小區(qū)、企事業(yè)單位廣泛使用，用于體溫異常人員的快速篩查，并防止交叉?zhèn)魅?，為保護人民健康“值班站崗”。

圖為中國建材總院—所屬玻璃科學研究院生產的高精度紅外鏡頭下的紅外人體測溫影像

作為紅外測溫設備的“火眼金睛”，以硫系玻璃為基礎的光學系統(tǒng)用在紅外測溫設備的前端，將肉眼不可見的目標物體輻射出的紅外能量匯聚起來，聚焦在光電探測器上，并轉變?yōu)橄鄳碾娦盘?，再經電路運算處理電路后，換算轉變?yōu)楸粶y目標的線性的溫度信號值，以便實現進一步的信號處理及控制。

據了解，硫系玻璃是一種特種玻璃材料，以硫族元素S、Se和Te中的一種或幾種為主要成分，同時引入Ge、As、Sb、Ga等元素中的一種或幾種來形成的一種非氧化物玻璃材料。

這類玻璃之所以在紅外測溫等一系列熱成像技術中得以應用，主要在于該類材料具有非常突出的消色差和消熱差的光學特性，具體表現為：在1微米~14微米波段均具有良好的透過性能，且具有良好的光熱穩(wěn)定特性(dn/dt要遠小于鍺)。

作為一種優(yōu)良的紅外材料，硫系玻璃以其獨特的性能優(yōu)勢廣泛地吸引著國內外材料相關人士、學者和研究生產機構的關注，但因其合成工藝的特殊性，在2000年以前，只有一些歐美發(fā)達國家掌握并壟斷著硫系玻璃的制備技術，并將其在敏感的軍事領域推廣應用。隨著我國綜合國力的提升、國防建設的急需及材料研發(fā)技術的進步，2000年以后國內硫系玻璃駛入研發(fā)和應用的快車道。

作為國內建筑材料及無機非金屬材料領域規(guī)模非常大的多學科綜合性研究開發(fā)單位，中國建材總院始終瞄準全部和國內前沿，在上世紀80年代末期，即著手開展硫系玻璃的研究工作，因為需求牽引不足及技術成熟度不夠，該材料的研發(fā)曾有一段時間處于停滯狀態(tài)，直至2009年中國建材總院特種玻璃團隊重啟硫系玻璃的研發(fā)工作，從2010年至2018年該團隊在硫系玻璃的原料提純技術、熔制技術、成型技術及表面鍍膜技術等方面進行不斷的持續(xù)深耕，取得了一系列顯著的成績。

通過反應器脫羥、原料提純、除雜劑引入等技術實現了硫系玻璃原料的高質量純化，顯著降低了環(huán)境雜質和水分對紅外透過性能的影響，提高了材料整體紅外透過率；在國內初次提出了硫系玻璃熟料的氣氛保護熔制、感應加熱熔制等技術，攻克了壓力氣氛條件下組分揮發(fā)控制、快效果快率高合成、機械攪拌均化、澆鑄成形等關鍵技術，打破了傳統(tǒng)制備方法對硫系玻璃規(guī)格尺寸的限制，實現了大尺寸、高光學均勻性硫系玻璃的效率高制備；開展了硫系玻璃熱壓成型、準確模壓及增材制造等多種成型技術的研發(fā)攻關，高精度、復雜面型硫系玻璃光學元件的成型技術非常大推動了紅外成像光學系統(tǒng)向低成本、小尺寸和輕質化方向的發(fā)展；作為一種高反、低硬度的光學材料，為了滿足實際使用需要，硫系玻璃表面需鍍制紅外增透膜及防護膜等，但受材料本身特性影響，硫系玻璃表面鍍膜相當困難，中國建材總院經多年技術積累和潛心研究，先后攻克硫系玻璃表面低溫沉積紅外增透膜和防護膜的工藝，在紅外長波波段的平均透過率打破96%，膜層工藝穩(wěn)定、性能可靠。

圖為“硫系玻璃”項目獲得2019年度建材集團科技獎證書

歷經10年技術攻關，中國建材總院開發(fā)了系列硫系玻璃產品，并逐漸走出一條從“光學設計-玻璃制備-準確成型-表面鍍膜-鏡頭裝調”的全產業(yè)鏈的發(fā)展道路，承擔國家各類攻關項目4項，累計獲授權發(fā)明專利14項，并先后獲得中國建材集團技術發(fā)明一等獎1項，中國建筑材料聯(lián)合會·中國機械冶金建材工會全國委員會聯(lián)合頒發(fā)的行業(yè)技術革新一等獎1項。