“全球新型冠状病毒肺炎确诊病例已累计突破249万例。”
随着南半球隐入晨昏线的昼夜中,美国当地时间4月21日,约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)最新实时统计数据显示,全球新冠肺炎确诊病例累计2,495,994例,累计死亡171,255例,疫情危机已迫在眉睫。
在这一时刻下,口罩、消毒水、体温监测等一系列防疫措施和手段已在全球范围内铺开,并陷入了物资紧缺的境地,使得一些国家为此“大打出手”。这厢德国刚截下意大利从中国漂洋过海订购的医疗物资,那边又拦下了输往瑞士的24万口罩,以及防护服、消毒水。
其中,一种叫做红外体温检测仪的非接触式测温设备,亦成为这场没有硝烟的战争中,受各个国家虎视眈眈的“猎物”;不同于手持额温枪等测温设备,这类产品可以更大范围更远距离让人群中的体温异常一览无余。
在中国疫情发生的早期,这些非接触测温设备同样是抢手货。它们以响应时间快、非接触、使用安全等特点,在疫情最初爆发的短短几天内,迅速席卷了商场、车站、机场等各个工作场所。
而红外体温检测仪的背后,一颗小小的红外测温探测器亦在一夜之间“一芯难求”,使得全国各大红外热成像厂商连夜加班加点生产,以满足不断激增的芯片需求量。
实际上,如今国内炙手可热的红外热成像探测器芯片市场,曾经是西方国家的天下,美国、法国和以色列等国家长期对我国实行核心技术封锁。这也使得红外热成像探测器芯片成为我国国产芯片产业在崛起过程中,除CPU、存储器等芯片之外的又一发展重点。
2008年前后,我国掀起了一股国产红外热成像探测器芯片自研热潮。经过十余年发展,我国国产红外热成像探测器芯片已成功突破国外封锁,基本实现国产化替代。
疫情点燃的红外热成像
自今年1月20日,国家卫健委高级别专家组组长、中国工程院院士钟南山一锤定音,表示新型冠状病毒肺炎是肯定的人传人后,商场、工厂和社区等公共场所的人体测温设备需求飙升。
但在人流量巨大的地铁、机场和火车站等交通枢纽地带,简单的额温枪、耳温枪已不能满足复杂的测温需求,因此能够实现远距离多人同测的红外热像仪,成为防止病毒突破抗疫防线的标配“武器”,而这一市场需求推向高潮后,几乎逼近红外芯片厂商们的库存底线。
紧接着1月30日,国务院相关医疗物资保障组发布《关于组织做好疫情防控重点物资生产企业复工复产和调度安排工作的紧急通知》,将红外体温检测仪及配套零部件等产品纳入防疫重点物资,保障生产和输送的有序进行。
什么是红外热成像探测器?
理论上说,当物体高于绝对零度时,就会不断向外辐射电磁波,其中包含波段位于0.75~100μm的红外线,并且红外辐射的能量会随着温度升高而增强,红外热成像探测器芯片则是利用这一原理而制作。
我们可以做个类比,它就像是数码相机的CMOS传感器,相机里的CMOS用于可见光成像,而红外热成像探测芯片则负责红外光成像。
但红外热成像探测器芯片在结构设计、制程工艺、封装、基底材料甚至技术生命周期方面,都与数码相机的CMOS传感器有着较大的不同。就拿技术周期来说,CMOS传感器的技术路径遵循“摩尔定律”的发展,一般产品的生命周期不到半年就会被淘汰,而红外热成像探测器芯片这类产品的生命周期可延长至2年。
作为红外热像仪的最核心部件,红外热成像探测器直接决定了设备最终成像的分辨率和灵敏度,它能够帮助设备收集红外线的温度数据和热分布信息,并通过其余零部件进行成像以检测物体温度。