文档介绍：红外探测器
教材:
《红外探测器》王义玉主编的,兵器工业出版社出版。
参考书:
(1)《红外探测器》西安电子科技大学讲义,白长城、张建奇编写。
(2)《红外与微光技术》国防工业出版社,吴宗凡等编写。
(3)《微光与红外成像技术》北京理工大学出版社,张敬贤等编写。
(4)《半导体物理学》国防工业出版社,刘恩科等编写。
目录
概述
热探测器
光电导探测器
光伏探测器
D
第一章概述
红外及红外探测器
红外辐射
(1)波段范围
红外线:不能引起视觉,但热
效应显著
~1000μm
图1 电磁波谱
(2)红外线(红外辐射)的发现
1800年由英国科学家赫谢尔在研究太阳七色光的热效应时发现的。
(3)红外的应用
加热;气象和天文学中(如红外卫星云图);防盗报警和工业检测;遥控遥感;成像观测(如夜视仪、热像仪);军事用途(如红外侦察、跟踪、制导、预警、对抗)
图2 人的红外热像
图3 红外图像(白亮处有一坦克)
红外探测器
红外探测器是把入射的红外辐射能转变成其他形式能量的红外辐射能转换器,在多数情况下是转变成电子线路可以测量的电信号,如电压、电流;或是变成另一种可测量的物理量,如材料其它物理性质的变化。
红外探测器是红外探测系统中的核心元件。
红外探测器发展简史
1800年,发现红外线的存在时用的液体玻璃温度计。(第一支红外探测器)
1821年,第一个热电偶诞生。
1829年,诺比利构建了第一个由多个热电偶串联而成的热电堆。
1881年,第一个测辐射热计问世。
光子探测器:
1930年发明——至今成为主导探测器。
20世纪40年代,德、美、英研制成功硫化铅光电导探测器。
20世纪50年代,锑化铟(InSb)探测器、掺杂非本征型器件、碲镉汞(HgCdTe)
20世纪70年代,多元线列红外探测器。
20世纪80年代,扫积型HgCdTe器件(SPRITE探测器)。
近年来,红外焦平面列阵技术。
热探测器:
1947年,高莱盒
热敏电阻测辐射热计、超导、热释电摄像管
红外(IR)探测器的分类
红外辐射与物质的相互作用:光子效应、热效应;
红外探测器——基于红外辐射与物质的相互作用而制成的器件。
根据工作机理:光子探测器、热探测器
根据工作温度:低温探测器(需用液态He、Ne、N致冷)
中温探测器(采用电热致冷在195~200K的)
室温探测器。
根据响应波长范围:近红外、中红外、远红外探测器。
根据结构和用途:单元型探测器、多元阵列探测器、成像探测器。
热探测器
探测器吸收红外辐射后产生温升,然后伴随发生某些物理性能的变化。测量这些物理性能的变化就可以测量出它吸收的能量或功率。
常用的热探测器:测辐射热计、测辐射热电偶和热电堆、热释电探测器以及气动探测器。
(1) 测辐射热计
热敏材料吸收红外辐射后,温度升高,阻值发生变化。阻值变化的大小与吸收的红外辐射能量成正比。利用材料吸收红
外辐射后电阻发生变化而制成的红外探测器叫做测辐射热计。