Тепловой контроль и диагностика. Нестерук Д.А - 89 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

89
• система транспортировки прибора;
• блок питания и/или аккумулятора.
Приемники оптического излучения
Приемники, или детекторы излучения, принимающие и преобразующие
энергию оптического излучения в энергию других видов, подразделяют на
биологические и физические. Среди биологических приемников излучения
(ПИ) отметим человеческий глаз, который регистрирует видимый свет в
диапазоне длин волн от 0.38 до 0.78 мкм и диапазоне яркостей,
перекрывающем 11 порядков [5].
Физические ПИ генерируют электрический сигнал, пропорциональный
мощности оптического излучения, поглощенного их чувствительными
площадками. Приемники ИК излучения включают:
• чувствительный элемент (элементы);
• входное окно, отделяющее внешнюю среду от замкнутого объема
вокруг чувствительного элемента;
• апертуру, ограничивающую поле зрения (возможно охлаждение
и/или термостабилизация апертуры);
• сосуд Дьюара с хладоагентом (возможна система охлаждения на
базе термоэлектрических холодильников или машины Стирлинга;
некоторые детекторы работают при температуре окружающей
среды).
ПИ разделяют на два основных класса: тепловые и фотонные
(фотоэлектрические).
Принцип действия тепловых детекторов основан на одном из четырех
явлений: 1) болометрическом эффекте (изменение электрического
сопротивления чувствительного элемента при нагреве поглощенным ИК
излучением); 2) термовольтаическом эффекте (выходное напряжение
генерируется нагретым спаем разнородных металлов; 3)
термопневматическом эффекте (изменение температуры детектора вызывает
расширение газового объема); 4) пироэлектрическом эффекте (изменение
температуры вызывает модуляцию дипольного момента кристаллического
чувствительного элемента).
В фотонных детекторах поглощенные кванты излучения (фотоны)
увеличивают число свободных носителей электрического заряда, изменяя
электрическое состояние чувствительного элемента. При использовании
эффекта фотопроводимости поглощенное ИК излучение изменяет
электропроводность чувствительного элемента. В рамках
фотовольтаического эффекта поглощенное излучение создает электронно-
дырочные пары вблизи p-n перехода, генерируя электрический ток. В
меньшей степени в детекторах ИК излучения используют
фотоэлектромагнитный эффект.
Тепловые приемники. В коммерческих количествах продолжительное
время выпускали болометрические и пироэлектрические детекторы.

Страницы