紅外焦平面熱像儀簡(jiǎn)介及其原理與分類詳述

　　紅外焦平面熱像儀是一種可探測(cè)目標(biāo)的紅外輻射，并能通過光電轉(zhuǎn)換、電信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備，是集光、機(jī)、電等尖端技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。因其具有較強(qiáng)的抗干擾能力，隱蔽性能好、跟蹤、制導(dǎo)精度高等優(yōu)點(diǎn)，在軍事領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。目前許多國(guó)家，尤其是美國(guó)等西方軍事發(fā)達(dá)國(guó)家，都花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行此方面的研究與開發(fā)，并獲得了成功。

　二、紅外焦平面陣列原理、分類

　　1、紅外焦平面陣列原理

　　焦平面探測(cè)器的焦平面上排列著感光元件陣列，從無限遠(yuǎn)處發(fā)射的紅外線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)成像在系統(tǒng)焦平面的這些感光元件上，探測(cè)器將接受到光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行積分放大、采樣保持，通過輸出緩沖和多路傳輸系統(tǒng)，最終送達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)形成圖像。

　　2、紅外焦平面陣列分類

　?。?）根據(jù)制冷方式劃分

　　根據(jù)制冷方式，紅外焦平面陣列可分為制冷型和非制冷型。制冷型紅外焦平面目前主要采用杜瓦瓶/快速起動(dòng)節(jié)流致冷器集成體和杜瓦瓶/斯特林循環(huán)致冷器集成體［5］。由于背景溫度與探測(cè)溫度之間的對(duì)比度將決定探測(cè)器的理想分辨率，所以為了提高探測(cè)儀的精度就必須大幅度的降低背景溫度。當(dāng)前制冷型的探測(cè)器其 探測(cè)率達(dá)到～1011cmHz1/2W-1，而非制冷型的探測(cè)器為～109cmHz1/2W-1，相差為兩個(gè)數(shù)量級(jí)。不僅如此，它們的其他性能也有很大的差別，前者的響應(yīng)速度是微秒級(jí)而后者是毫秒級(jí)。

　?。?）依照光輻射與物質(zhì)相互作用原理劃分

　　依此條件，紅外探測(cè)器可分為光子探測(cè)器與熱探測(cè)器兩大類。光子探測(cè)器是基于光子與物質(zhì)相互作用所引起的光電效應(yīng)為原理的一類探測(cè)器，包括光電子發(fā)射探測(cè)器和半導(dǎo)體光電探測(cè)器，其特點(diǎn)是探測(cè)靈敏度高、響應(yīng)速度快、對(duì)波長(zhǎng)的探測(cè)選擇性敏感，但光子探測(cè)器一般工作在較低的環(huán)境溫度下，需要致冷器件。 熱探測(cè)器是基于光輻射作用的熱效應(yīng)原理的一類探測(cè)器，包括利用溫差電效應(yīng)制成的測(cè)輻射熱電偶或熱電堆，利用物體體電阻對(duì)溫度的敏感性制成的測(cè)輻射熱敏電阻探測(cè)器和以熱電晶體的熱釋電效應(yīng)為根據(jù)的熱釋電探測(cè)器。這類探測(cè)器的共同特點(diǎn)是：無選擇性探測(cè)（對(duì)所有波長(zhǎng)光輻射有大致相同的探測(cè)靈敏度），但它們多數(shù)工作在室溫條件下［6］。