隨著春節(jié)結(jié)束，全國各地企業(yè)已經(jīng)開始陸續(xù)返工，全國疫情防控工作進(jìn)入了最嚴(yán)峻的時(shí)刻，各地已經(jīng)采取最嚴(yán)格的防控措施。你無論坐火車、汽車還是飛機(jī)，從家鄉(xiāng)到工作地，估計(jì)體溫測量不下數(shù)遍，體溫測量是抗擊疫情關(guān)鍵一環(huán)，現(xiàn)在測溫普遍使用的是紅外測溫儀，采用紅外測溫儀能夠快速地篩查識別有發(fā)熱表征的疑似傳染人員。

我們大多數(shù)人的印象里，測溫都是醫(yī)生拿一個(gè)水銀溫度計(jì)，放在嘎吱窩里等十五分鐘。而現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，紅外測溫儀已經(jīng)成為普遍配置，那它測溫又快又準(zhǔn)的原因什么呢？這要從紅外測溫儀的原理和關(guān)鍵材料“鍺”說起。

紅外測溫儀的原理

紅外測溫儀是根據(jù)紅外熱成像原理，依據(jù)物體輻射的能量來測量溫度。根據(jù)輻射理論，任何物體只要不處于絕對零度（-273.15 ℃），都存在熱輻射。熱成像是通過非接觸探測紅外能量（熱量），并將其轉(zhuǎn)換為電信號，進(jìn)而在顯示器上生成熱圖像和溫度值，并可以對溫度值進(jìn)行計(jì)算。
為了實(shí)現(xiàn)精確測量，熱成像人體測溫系統(tǒng)可以以黑體作為測溫的基準(zhǔn)溫度源。黑體安裝在攝像機(jī)的視野里，后者對黑體進(jìn)行溫度測量，并以此為基準(zhǔn)實(shí)時(shí)進(jìn)行測溫校正，以達(dá)到人體測溫高精度±0.3℃的要求。


關(guān)鍵材料：鍺

鍺（舊譯作鈤 ）是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號是Ge，原子序數(shù)是32，原子量72.64。在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVA族。

以國家命名的元素并不多（只有8種：法國Fr/高盧Ga，德國Ge，俄羅斯Ru，美國Am，日本Nh，波蘭Po，另有塞浦路斯Cu），鍺便是其中之一。它的英文名Germanium來自于德國國名Germany，這是它的發(fā)現(xiàn)者C. A. Winkler（1838 – 1904）為了紀(jì)念自己的祖國而命名的（Winkler在弗萊堡礦業(yè)學(xué)院發(fā)現(xiàn)鍺元素的1886年，德國主要政權(quán)是德意志帝國）。



門捷列夫于1871年預(yù)言其存在，十四年后德國化學(xué)家文克勒于1885年在分析硫銀鍺礦時(shí)發(fā)現(xiàn)了鍺，后由硫化鍺與氫共熱，制出了鍺。門捷列夫把它命名為類硅。1886年，德國弗萊貝格 (Freiberg) 礦業(yè)學(xué)院 (今天的TU Bergakademie Freiberg) 分析化學(xué)教授文克勒在分析夫賴堡附近發(fā)現(xiàn)的一種新的礦石——argyrodite（輝銀鍺礦4Ag2S·GeS2）的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有一未知的新元素并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的推斷，鍺元素終于被發(fā)現(xiàn)。

鍺在自然界分布很散很廣。銅礦、鐵礦、硫化礦以至巖石，泥土和泉水中都含有微量的鍺。鍺在地殼中的含量為一百萬分之七，比之于氧、硅等常見元素當(dāng)然是少，但是，卻比砷、鈾、汞、碘、銀、金等元素都多。然而，鍺卻非常分散，幾乎沒有比較集中的鍺礦，因此，被人們稱為“稀散金屬”。鍺還常夾雜在許多鉛礦、銅礦、鐵礦、銀礦中，就連普通的煤中，一般也含有十萬分之一左右的鍺，也就是說，一噸煤中平均就含有10克左右的鍺。在普通的泥土、巖石、甚至泉水中，也含有微量鍺。


鍺的工業(yè)用途

鍺具備多方面的特殊性質(zhì)，在半導(dǎo)體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學(xué)、太陽能電池、化學(xué)催化劑、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛而重要的應(yīng)用，是一種重要的戰(zhàn)略資源。

鍺單晶可作晶體管，是第一代晶體管材料。鍺材用于輻射探測器及熱電材料。高純鍺單晶具有高的折射系數(shù)，對紅外線透明，不透過可見光和紫外線，可作專透紅外光的鍺窗、棱鏡或透鏡。20世紀(jì)初，鍺單質(zhì)曾用于治療貧血，之后成為最早應(yīng)用的半導(dǎo)體元素。
鍺在紅外光學(xué)領(lǐng)域的年需求量占鍺消費(fèi)量的20%-30%，鍺紅外光學(xué)器件主要作為紅外光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡、棱鏡、窗口、濾光片等的光學(xué)材料。
從全球產(chǎn)量分布來看，中國供給了世界71%的鍺產(chǎn)品，是全球最大的鍺生產(chǎn)國和出口國，這主要是由于中國高附加值深加工產(chǎn)品技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，導(dǎo)致內(nèi)需相對有限，產(chǎn)品多以初加工產(chǎn)品出口為主。

但是在需求旺盛刺激下，中國鍺生產(chǎn)技術(shù)能力提升迅速，目前中國企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)光纖級、紅外級、太陽能級鍺系列產(chǎn)品。加之未來政策推動(dòng)力度大，中國光纖領(lǐng)域鍺需求明顯增長。


測溫儀需求有多大？
國內(nèi)產(chǎn)能夠嗎？

在2月2日的工信部新聞發(fā)布會(huì)上，工信部原材料工業(yè)司司長王偉指出，目前為止，測溫儀企業(yè)復(fù)工率已達(dá)到50%左右，國內(nèi)共收到各地紅外體溫檢測儀需求大約2萬臺，手持式測溫儀需求30余萬臺；預(yù)計(jì)全國全自動(dòng)紅外體溫檢測儀需求6萬臺，手持式測溫儀55萬臺。
王偉介紹，目前中國全自動(dòng)紅外體溫檢測儀日產(chǎn)量已達(dá)800臺左右，未來日產(chǎn)能有望達(dá)1500臺，手持式測溫儀日產(chǎn)能可達(dá)15000臺，隨著生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)復(fù)工，基本上能夠滿足社會(huì)的需求。
 
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