Markt-Trends von Quantenkaskadenlaser Industrie
Es wird erwartet, dass Militär und Verteidigung einen großen Marktanteil haben werden
- Die Nachfrage nach Produktanforderungen für Flugzeugplattformen ist in den letzten Jahren gestiegen. Dazu gehören eine Reduzierung von Größe, Gewicht, Stromverbrauch und Kosten, die sich auch auf tragbare und batteriebetriebene Handheld-Produkte erstreckt. Die Quantum Cascade Laser (QCL)-Technologie arbeitet im gesamten mittel- und langwelligen Infrarotbereich und bietet neue Neigungen, die die vorhandene Wärmebildkameratechnologie nutzen.
- Zusätzlich zu ihrer Eignung für Flugzeugplattformen sind QCL-Produkte ideal, um den Anforderungen der Betreiber nach kleinen, leichten Zeiger- und Beacon-Funktionen gerecht zu werden. Feldtests von leistungsstarken, leichten, batteriebetriebenen Geräten haben ihre Wirksamkeit in einer Reihe von Luft- und Bodenanwendungen gezeigt.
- Auf der Jahrestagung und Ausstellung der Association of the United States Army in Washington, D.C. verwendete CIRCM einen Laser, um die Suchköpfe zu kombinieren, die von Raketen verwendet werden, deren Spitzen über Infrarot-Zielsuchgeräte verfügen. Die Marine und das Heer betrachten die Verteidigung als mögliche Ersatztechnologie für ihre Hubschrauber, die besonders anfällig für wärmesuchende Raketen sind.
- Darüber hinaus gibt es auf dem Markt verschiedene Partnerschaften zur Entwicklung innovativer Lösungen. Beispielsweise hat sich Smiths Detection, ein Unternehmen für Bedrohungserkennung und Sicherheitstechnologie, im August 2022 mit Block MEMS zusammengetan, um einen Proximate Chemical Agent Detector (PCAD) zur berührungslosen Erkennung fester und flüssiger Bedrohungen auf verschiedenen Oberflächen zu entwickeln. Die Quantenkaskadenlaser (QCLs) von Block MEMS werden die Kerntechnologie des Systems sein.
- Außerdem vergab die US-Armee im April 2021 Northop Grumman einen Auftrag zur Vollproduktion des laserbasierten Common-Infrarot-Gegenmaßsystems (CIRCM) im Wert von 1 Milliarde US-Dollar. Das CIRCM-System basiert auf einer offenen Architektur, um mit vorhandener Hardware zu arbeiten. Es nutzt einen kompakten Zeiger/Tracker und die fortschrittliche Quantum Cascade Laser (QCL)-Technologie für mehr Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit. Solche Entwicklungen steigern die Nachfrage nach Quantenkaskadenlasern im militärischen Bereich.
- Nach Angaben der North Atlantic Treaty Organization gaben die Vereinigten Staaten schätzungsweise rund 2.187 US-Dollar pro Kopf für das Militär aus.
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Nordamerika wird voraussichtlich einen großen Marktanteil haben
- Mit der zunehmenden Anwendung von Quantenkaskadenlasern bei der Erkennung von Sprengstoffen dringen sie aggressiv in den Militär- und Verteidigungsmarkt ein. Die massiven Ausgaben für den Militär- und Verteidigungssektor in den Vereinigten Staaten deuten darauf hin, dass das Hauptaugenmerk auf der Präzision und Qualität der ausgeführten Funktionen liegt, die mit Hilfe von Quantenkaskadenlasern erreicht werden können.
- Nach Angaben des US-Verteidigungsministeriums 2021 wird die Nationale Verteidigungsstrategie (NDS), die die Entscheidungsfindung des Ministeriums bei der Neupriorisierung von Ressourcen und der Verlagerung von Ausgaben zur Vorbereitung auf einen möglichen künftigen Krieg mit hoher Priorität leitet, im Haushaltsplan für das Geschäftsjahr 2021 unterstützt. Der Budgetantrag des Präsidenten für das Geschäftsjahr 2021 beläuft sich auf 705,4 Milliarden US-Dollar, davon 20,3 Milliarden US-Dollar für Raketenabwehr und -abwehr, darunter 1,1 Milliarden US-Dollar für das ballistische Raketenabwehrsystem AEGIS und 1,1 Milliarden US-Dollar für die ballistische Raketenabwehr des Terminal High Altitude Area Defense (THAAD). System 916 Millionen US-Dollar. Es wird erwartet, dass dies das Marktwachstum vorantreiben wird.
- Eine der wichtigsten Anwendungen dieser Laser sind Gassensoren und -messungen. Auf abstimmbarer QCL basierende Systeme können zur Messung mehrerer Gasarten verwendet werden. Die eng zielgerichteten Systeme können sogar Gaskonzentrationen im Bereich von Teilen pro Billion erkennen und messen. Es wird erwartet, dass der Markt für diese Laser erheblich wachsen wird, da Hersteller und Wissenschaftler mehr Erfahrung sammeln.
- Gase und Dämpfe besitzen charakteristische chemische Absorptions-Fingerabdrücke, die mit ihrer jeweiligen chemischen Struktur nicht vergleichbar sind. Wenn ein Quantenkaskadenlaser über einen Schornstein gerichtet wird, kann die Wellenlänge des Lasers so harmonisiert werden, dass sie einer Fingerabdruck-Wellenlänge in der Luft über dem Schornstein entspricht. Anhand des Fingerabdrucks kann die Möglichkeit der Emission eines bestimmten Schadstoffs ermittelt werden. Der QC-Laser wird häufig als Strahlungsquelle für die chemische Sensorik und Spektroskopie verwendet.
- Zu den typischen kommerziellen Anwendungen von QC-Lasern gehören die Spurengasanalyse und die Überwachung von Schadstoffen. Angesichts der zunehmenden staatlichen Vorschriften in den Vereinigten Staaten bezüglich Umweltverschmutzung können Quantenkaskadenlaser als wichtige Quelle fungieren, die die Erkennung erleichtern kann. QC-Laser finden Anwendung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
- Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie in den Vereinigten Staaten verzeichnete in den letzten Jahren ein deutliches Wachstum. Diese Branche hat sich kontinuierlich auf die Frische und Sicherheit ihrer Produkte konzentriert. Das Rosemount CT4215 Verpackungsleckerkennungssystem von Emerson passt perfekt in bestehende Produktionsprozesse und kann bis zu 200 Packungen pro Minute messen. Es nutzt einen Quantenkaskadenlaser, um jeden Artikel zu bewerten, der eine Produktionslinie verlässt, und erleichtert die Erkennung von Spurengasen aus unzureichender Verpackung sowie den sofortigen Ausschluss fehlerhafter Produkte.
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