紅外焦平面熱像儀工作原理與分類介紹

　　紅外焦平面熱像儀是一種可探測目標(biāo)的紅外輻射，并能通過光電轉(zhuǎn)換、電信號處理等手段，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，在軍事領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。目前許多國家，尤其是美國等西方軍事發(fā)達(dá)國家，都花費大量的人力、物力和財力進(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，探測器將接受到光信號轉(zhuǎn)換為電信號并進(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溫度之間的對比度將決定探測器的理想分辨率，所以為了提高探測儀的精度就必須大幅度的降低背景溫度。當(dāng)前制冷型的探測器其 探測率達(dá)到～1011cmHz1/2W-1，而非制冷型的探測器為～109cmHz1/2W-1，相差為兩個數(shù)量級。不僅如此，它們的其他性能也有很大的差別，前者的響應(yīng)速度是微秒級而后者是毫秒級。

　?。?）依照光輻射與物質(zhì)相互作用原理劃分

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