An InGaAlAs-InGaAs two-color photodetector for ratio thermometry

We report the evaluation of a molecular-beam epitaxy grown two-color photodetector for radiation thermometry. This two-color photodetector consists of two p+in+ diodes, an In0.53Ga0.25Al0.22As (hereafter InGaAlAs) p+in+ diode, which has a cutoff wavelength of 1180 nm, and an In0.53Ga0.47As (hereafter InGaAs) p+in+ diode with a cutoff wavelength of 1700 nm. Our simple monolithic integrated two-color photodetector achieved comparable output signal and signal-to-noise (SNR) ratio to that of a commercial two-color Si-InGaAs photodetector. The InGaAlAs and InGaAs diodes detect blackbody temperature as low as 275°C and 125°C, respectively, with an SNR above 10. The temperature errors extracted from our data are 4°C at 275°C for the InGaAlAs diode and 2.3°C at 125°C for the InGaAs diode. As a ratio thermometer, our two-color photodetector achieves a temperature error of 12.8°C at 275°C, but this improves with temperature to 0.1°C at 450°C. These results demonstrated the potential of InGaAlAs-InGaAs two-color photodetector for the development of high performance two-color array detectors for radiation thermometry and thermal imaging of hot objects

High temperature fixed points: investigation of influence parameters on the temperature uncertainty by thermal modelling

En el campo del calibrado térmico, la determinación de puntos fijos de fusión de materiales eutécticos a alta temperatura es muy importante, debido a la dificultad para realizar medidas experimentales a altas temperaturas, el modelado térmico es una herramienta esencial para comprender las fuentes de incertidumbre en la obtención de estos puntos fijos. La diferencia entre la temperatura medida con el termómetro y la temperatura de la interfase líquido-sólido es causada por varios factores: Las pérdidas de calor al entorno, la resistencia térmica del metal y de las paredes del crisol, la distribución de temperatura en el horno, el diseño del crisol y del horno y la temperatura nominal del punto fijo. Como resultado de este trabajo, se ha evaluado la influencia de grietas y poros en aleaciones eutécticas con defectos de formación, se han calculado las incertidumbres asociadas a los valores de la emisividad y la conductividad térmica del grafito y se ha estimado tanto la influencia de la longitud del crisol y el espesor de sus paredes como el uso de hornos y perfiles de temperatura diferentes.Departamento de Ingeniería Energética y Fluidodinámic

Design and Realisation of High Accuracy Emissivity Measurement Instruments for Radiation Thermometry

Emissivity is the quantity representing the radiative properties of materials that must be prior measured precisely to undertake accurate measurements for radiation thermometry. This work presents the development and validation of three emissivity measurement instruments to undertake studies on emissivity behaviours for materials with complex surface conditions from 200 to 1150 °C. These instruments aim to offer accurate emissivity references for use in non-contact temperature measurements and materials science