Тепловой контроль и диагностика. Нестерук Д.А - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

90
Принцип действия болометра основан на изменении электрического
сопротивления полупроводника или металла при нагреве чувствительного
элемента поглощенным тепловым излучением. Исторически болометры были
одними из первых видов ИК детекторов, однако их применение в
тепловизорах в течение длительного времени сдерживалось значительной
инерционностью болометров. В конце XX века появились малоинерционные
микроболометрические (ферроэлектрические) матрицы, на основе которых
были созданы неохлаждаемые матричные тепловизоры, получившие в
настоящее время большое распространение.
Тепловые детекторы имеют плоский характер спектрального хода
обнаружительной способности
*D (см. определение *D ниже), то есть
являются неселективными, и не требуют охлаждения, но сама величина
*
D
при этом значительно меньше, чем у фотонных приемников (Рис. 4.7).
Рис. 4.6. Обнаружительная способность для приемников ИК излучения
различных типов
Фотонные детекторы. Фотонные детекторы реализуют явление
внутреннего фотоэффекта, при котором носители заряда не покидают
материал детектора, а переходят в зону проводимости либо с примесного
уровня, либо из валентной зоны.
Длинноволновые фотонные приемники оптического излучения, как
правило, требуют охлаждения до криогенных температур для того, чтобы
подавить излучение чувствительной площадки самой на себя и снизить
истощение энергетических уровней за счет теплового возбуждения атомов
примесей. Поэтому первые фотонные приемники устанавливали внутри
сосуда Дьюара, заполняемого жидким азотом с температурой 77 K. В
зависимости от размеров и конструкции дьюаров жидкий азот требовалось
доливать каждые 2-8 часов (были предложены также схемы непрерывной
подпитки хладоагентом). С целью избежать проблем, связанных с жидким
азотом, были разработаны микрохолодильники на основе эффекта Джоуля-
Томсона (микрохолодильник Стирлинга), в которых, в частности,
использовалась замкнутая циркуляция жидкого гелия.
Матричные фотоприемники. Матричные фотоприемники (FPA),
устанавливаемые в фокальной плоскости объектива, состоят из множества

Страницы