各类探测器性能比较
各类探探测器优劣比较
各类探探测器优劣比较三大类探测器比较(闪烁体、半导体、电离室)(闪烁体)碘化钠探头:他的激活剂是(TI),对γ射线,当能量大于150keV时响应是线性的;对质子和电子,线性响应范围很宽,光输出和能量的关系接近通过原点的直线,仅在能量低于几百keV(对电子)和(1~2)MeV(对质子)时才偏离直线;对α粒子,能量大于4~5MeV后近似线性,但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子(或其他重粒子)时,比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大,原子序数高,因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高,因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解,因此使用必须密封。
碘化铯探头:CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物,作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近,能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大,因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比,碘化铯的机械强度大,易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外,它不易潮解,也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低,原材料价格较贵。
锗酸铋探头:与碘化钠(TI)同体积时,探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子,与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比,锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区(<<0.5MeV)的能量分辨率比碘化钠的差,例如对于0.511MeV的γ射线,BGO的时间分辨为1.9ns,而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高,尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌:ZnS(Ag)它对α粒子的发光效率高,而对γ射线和电子不灵敏,很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等,探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体,其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体,谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
关于金属探测器种类分类与性能特点
关于金属探测器种类分类与性能特点首先,就金属探测器来说,可以分成不同种类,因此我们探究其金属探测器的性能也就分类测验,以下是美创达诚关于金属探测器的按照不同标准来分类1、按功能来划分:1)全金属探测器:可以检测到铁、不锈钢、铜、铝等所有金属。
检测精度和灵敏度都比较高。
这种金属探测器通常用于食品日化等工业探测金属异物,食品等行业对金属异物的限制是很严格的。
因此,对这种金属探测器的灵敏度要求极高。
2)铁金属探测器:是一种磁感应式金属探测器,顾名思义,这种金属探测器只能检测到铁、钴、镍等可上磁性的金属,俗称检针机。
检测铁精度和灵敏度较高,对纯度高的铜铝等非铁金属不检测。
2.按用途来划分:1)手持金属探测器:如:MCD-140手持式金属探测器是美创达诚为满足高端客户而推出的一款手持金属探测器集大成之作。
本仪器的设计是集各种手持式金属探测器的优点于一身:超高灵敏度、声光/振动同步报警、有低电压指示功能、既能配戴耳机也可以配戴专用充电器进行本机直充电、性能稳定、直板式扫描面积大,可以直接快速的找到金属物体所在,结构美观大方。
A.最早应用于机场,车间,码头,传扬,场馆的公共安检,B.工业上主要用于防止企业含量有金属万分的产品流失,C.应用在各种考试当中,防止考生作弊。
比如高考,研究生考试,公务员考试等。
2)地下金属探测器:如:MCD-PL3地下金属探测器外观设计新颖,小巧灵便,它具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简单等特点,探盘防水设计,可在1米深的水里正常工作,仪器探测灵敏,液晶屏显示信号强度与金属类别,显示清晰,智能化的识别模式能区分有色金属同黑色金属A.应用在军事中的扫雷,B.考古中探测文物,探险中的探宝。
C.现在地下金属检测仪主要用于金属材料的探测,挖掘废旧金属的。
3)输送式金属检测仪(也叫输送式检针机):主要用于检测体积比较小的产品,以及小型袋装,箱装工业产品,可以连接生产线,并实现联动。
4)食品金属检测仪:可用于干货、半干货食品类,包括土特产、茶叶、熟食、咖啡、纺织品、玩具、服装、鞋帽等行业产品检测。
各类核物理探测器比较 - 副本
二.探测器的分类和原理
1.气体探测器
气体探测器根据工作电压的不同,主要有电离室、正比计数器和G-M计数器三类。
基本原理:
气体电离:当带电粒子通过气体时,与气体分子的电离碰撞而逐次损失能量,最后被阻止在探测器中。碰撞的结果使气体分子电离或激发,并在粒子通过的径迹上生成大量的电子-离子对。上述电离过程包括入射粒子直接与气体分子碰撞引起的电离,以及由碰撞打出的高速电子(电子)引起的电离。
电离室:
•主体由两个处于不同电位的电极组成。
•电极大多是平行板和圆柱形的,也有球形或其他形状的。
•平板电离室的两个电极通常是圆形金属板。为了减少电场的边缘效应,应使两电极的间距远小于它们的直径,且两极板精确平行。
•圆柱形电离室中心的收集极一般是一个圆棒或一根金属丝。圆柱形外壳是阴极,用不锈钢、铝、黄铜等材料制成。
正比计数器
~6%(β)
适用于低能β谱的测量,但最大一般限于1Mev以下。
闪烁计数器
1.8%(α)
~6%(β)
分辨时间小,适合于符合测量。能测量射程较大的粒子。灵敏面积较大,但分辨率差。
半导体计数器
~0.2%(α及β)
能量分辨率好,小巧,使用方便,线性响应好,时间分辨小。但灵敏面积小,且温度效应和辐射损伤效应较大。
闪烁体:
闪烁体是一类能吸收能量,并能在大约一微秒或更短的时间吧所吸收iud一部分能量以光的形式再发射出来的物质。闪烁体分为无机和有机两大类。闪烁体必须具备的性能是:对自身发射的光子应是高度透明的。闪烁体吸收它自己发射的一部分光子所占的比例随闪烁材料而变化。无机闪烁体[如Nal(Tl),ZnS(Ag)]几乎是100%透明的,有机闪烁体(如蔥,塑料闪烁体,液体闪烁体)一般来说透明性较差。现在常使用的几种闪烁体是:(1)无机晶体,主要是含杂质或不含杂质的碱金属碘化物;(2)有机晶体,在都是未取代的或取代的芳香碳氢化合物;(3)液态的有机溶液,即液体闪烁体;(4)塑料溶液中的有机溶液,即固溶闪烁体。
各类探测器的特点
各类探测器特点双鉴探测器各种探测器有其优点,但也各有其不足之处,单技术的微波探测器对物体的振动(如门、窗的抖动等)往往会发生误报警。
而被动红外探测器对防范区域内任何快速的温度变化,或温度较高的热对流等也会发生误报警。
为了减少探测器误报问题,人们提出互补型双技术方法。
即把两种不同探测原理的探测器结合起来,组成双技术的组合型探测器,又称为双鉴探测器。
双鉴探测器集两者的优点于一体,取长补短,对环境干扰因素有较强的抑制作用。
目前双鉴探测器主要是微波+被动红外探测器。
微波—被动红外双技术探测器实际上是将这两种探测技术的探测器封装在一个壳体内。
并将两个探测器的输出信号共同送到“与门”电路,只有当两种探测技术的传感器都探测到移动的人体时,才触发报警。
双鉴探测器把微波和被动红外两种探测技术结合在一起,它们同时对人体的移动和体温进行探测并相互鉴证之后才发出报警。
由于两种探测器的误报基本上互相抑制了,而两者同时发生误报的概率又极小,所以误报率能大大下降。
安装双鉴探测器时,要求在警戒范围内两种探测器的灵敏度尽可能保持均衡。
微波探测器一般对物体纵向移动最敏感,而被动红外探测器则对横向切割视区的人体移动最敏感。
因此为使这两种探测传感器都处于较敏感状态。
在安装微波—被动红外双鉴探测器时,宜使探测器轴线与警戒区可能的入侵方向成45°夹角为最好。
振动光纤探测器探测器是以探测入侵者的走动或进行各种破坏活动时所产生的振动信号来作为报警依据。
例如,入侵者在进行凿墙、钻洞、破坏门、窗、撬保险柜等破坏活动时,都会引起这些物体的振动。
以这些振动信号来触发报警的探测器就称为振动探测器。
各类探探测器优劣比较
三大类探测器比较(闪烁体、半导体、电离室)(闪烁体)碘化钠探头:他的激活剂是(TI),对γ射线,当能量大于150keV时响应是线性的;对质子和电子,线性响应范围很宽,光输出和能量的关系接近通过原点的直线,仅在能量低于几百keV(对电子)和(1~2)MeV(对质子)时才偏离直线;对α粒子,能量大于4~5MeV后近似线性,但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子(或其他重粒子)时,比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大,原子序数高,因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高,因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解,因此使用必须密封。
碘化铯探头:CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物,作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近,能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大,因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比,碘化铯的机械强度大,易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外,它不易潮解,也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低,原材料价格较贵。
锗酸铋探头:与碘化钠(TI)同体积时,探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子,与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比,锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区(<<0.5MeV)的能量分辨率比碘化钠的差,例如对于0.511MeV的γ射线,BGO的时间分辨为1.9ns,而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高,尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌:ZnS(Ag)它对α粒子的发光效率高,而对γ射线和电子不灵敏,很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等,探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体,其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体,谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
探测器性能比较
三、
探测器响应频率比较
各种探测器响应频率特性都是由探测器的工作机制所 决定的,各类探测器的响应时间见上表。 一般规律: 热电探测器(除热释电探测器外)响应频率最低,一般 只能达几KHz, 其中热电偶响应频率在100Hz范围内; PC探测器响应频率次之,一般在几MHz范围内; PV探测器响应频率比PC探测器高,可达几百MHz, PIN管响应频率最高,可达GHz。
五、入射光功率范围比较
入射光功率范围是指探测器所能探测到的最低光功 率和最高光功率, 一般探测器的入射光功率范围在 10-7W到0.1W量级。 在探测极微弱的可见光信号时多采用光电倍增管, 其入射光功率范围在10-18—10-3W内, APD在10-7—10-5W范围内; 探测高能量激光功率时多采用热电偶(堆)。
2.5~50
20~50 104 105~106 105~107 106~107 103~105 105~107 ~108
~10-8
10-8~10-7 4×10-4 10-2 5×10-5~5×10-4 ~2×10-6 <10-6 <10-6 3×10-9~4×10-5
二、光电探测器的光谱响应范围比较
四、光电特性比较
光电特性直线性是指当加在光电探测器的偏置电压、负 载电阻等参量不变时,探测器输出电压(电流)值与入 射在探测器上的光照度的线性关系。 对于光度测量和辐射度测量来说是一个非常重要的性 能指标。 一般地: 光电导探测器的光电特性直线性最差, 光伏探测器较好, 光电倍增管的光电特性直线性最好。
1 单元光电探测器性能及应用比较
一、典型探测器内阻值比较
设计光电系统时,首先要考虑前置放大器的设计, 为了获得低噪声前置放大器,必须了解探测器内 阻值,以便根据最佳源电阻匹配原则选择低噪声 放大器,以得到最大的输出信噪比。 一般按探测器内阻高低可分为三类: (1)低阻探测器:内阻低于100。 (2)中阻探测器:内阻在100Ω 一lMΩ 之间。 (3)高阻探测器:内阻高于1MΩ
火灾探测器选型及比较
火灾探测器比较探测器性能好坏涉及到材料、工艺、科学技术、经验积累等。
我手头有几家消防设备公司的产品说明书,现对其标称的技术参数进行分析和对比。
申明:以下文字全是个人观点,由于水平有限,手头的产品说明书也基本不是各个厂家的最新版本,我挑选最常用的点型光电感烟火灾探测器进行比较,别的产品也可以用这个方法进行对比,希望抛砖引玉。
如有不对的地方,盼指正,我尽快更改。
QQ:394159963说明:○1、监视电流越小越好。
○2、报警电流越小越好。
○3、工作电压允许偏差值越大越好。
○4、环境温度范围越宽越好。
○5、相对湿度范围越宽越好。
○6、单回路地址总数理论值是越多越好○7、抗风能力越大越好。
有些数据在资料上找不到,就空着了。
选择探测器的时候不要只看某一项数据,虽然某项数据非常重要,还要综合考虑。
这些数据是厂家的产品说明书上的,我没有相关测试设备,无法测试准确性。
个人觉得火灾探测器技术水平各厂家已经相差很小,应多考虑火灾报警控制器,其稳定性、兼容性、可扩展性、操作性、工艺水平等也非常重要,当然价格和售后更是决定因素哟(好多厂家的价格我没有,售后服务我也不会专业的细化到分,不便评论,也避免误导)。
如有这方便需要,可私下交流(QQ:394159963)探测器性能说明:一、探测器的可靠性:在规定的条件下和规定的期限,完成规定功能的能力。
1、规定的条件使用时的环境条件:如温度、湿度、粉尘、腐蚀性气体、振动、高频电磁干扰,使用维护方法,运输条件,贮存条件,以及使用时对操作人员的技术要求等。
2、规定的期限:火灾自动报警系统应保持连续正常运行,不得随意中断。
火灾自动报警系统使用或工作时间应与建筑物正常使用寿命相当。
火灾自动报警系统应进行年检的规定。
电子、电气、光学等元器件寿命是有限的,在建筑物正常寿命期内,这些元器件甚至整个系统可能已经若干次的更新换代,所以进行年检是必须的。
3、规定的功能:就是产品应具备的技术指标,“规定的功能”是指完成全部的规定功能的能力。
闪烁体、半导体、电离室探测器比较
闪烁体、半导体、电离室三大类探测器比较(闪烁体)碘化钠探头:他的激活剂是(TI),对γ射线,当能量大于150keV时响应是线性的;对质子和电子,线性响应范围很宽,光输出和能量的关系接近通过原点的直线,仅在能量低于几百keV(对电子)和(1~2)MeV(对质子)时才偏离直线;对α粒子,能量大于4~5MeV后近似线性,但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子(或其他重粒子)时,比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大,原子序数高,因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高,因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解,因此使用必须密封。
碘化铯探头:CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物,作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近,能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大,因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比,碘化铯的机械强度大,易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外,它不易潮解,也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低,原材料价格较贵。
锗酸铋探头:与碘化钠(TI)同体积时,探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeVγ光子,与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比,锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区(<<0.5MeV)的能量分辨率比碘化钠的差,例如对于0.511MeV的γ射线,BGO的时间分辨为1.9ns,而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高,尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌:ZnS(Ag)它对α粒子的发光效率高,而对γ射线和电子不灵敏,很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等,探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体,其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体,谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
不同原理的金属探测器有何优缺点
不同原理的金属探测器有何优缺点一、地下金属探测器品牌排行榜1、美国费舍尔FISHER地下金属探测器2、泰尼克斯地下金属探测器3、盖瑞特地下金属探测器4、德国OKM地下金属探测器5、怀特地下金属探测器6、天狼星地下金属探测器7、土耳其Nokta地下金属探测器8、MP地下金属探测器9、觅宝地下金属探测器10、犬神从榜单中不难看出,美国Fisher金属探测器基本位于前一、二名的位置。
在低端金属探测器中,犬神首战告捷。
美国费舍尔获得销量第一。
而美国Teknetics泰尼克斯在这次榜单中,紧随美国Fisher,在全球排名第二的位置。
盖瑞特也表现不俗,名列前三甲。
根据美国最具影响力期刊《纽约日报》报道:美国Fisher费舍尔公司研发出了世界首台地下金属探测器。
经过近百年的潜心研究,已经成为了世界上最具影响力的品牌。
Fisher金属探测器使用的是最前沿的技术,一举飙升为消费者最信赖的品牌,深受探宝爱好者喜爱。
是因为它的多功能型、大深度、高灵敏度,在地平衡方面做得也是最好的,能很好的排除矿化反应,一直是其他探测器品牌商模仿的标杆品牌。
美国Teknetics泰尼克斯在中高端产品中表现尚可,其中性价比最高的一款delta 4000多功能探测器,尤其适合组队探宝、户外娱乐等,是中级、初级探宝爱好者的首选。
美国费舍尔金属探测器最知名的一款型号是PRO-ARC考古专家,这款探测器是美国T2和费舍尔F75的升级版。
Pro-Arc使用导电弧型显示屏,可视不同种类的目标金属,同时,显示屏还具有背光功能,可以在全黑或微光环境下使用,是考古学家、探墓学家的好帮手。
银币大小的探测深度为16英寸(40cm以上),目标越大、导电性越好、埋藏时间越长、土质越好,探测深度越深。
具有静态全金属和动态全金属操作模式、金属判别模式、超深探测模式。
他不但灵敏度超高,而且能可视探测到的什么金属。
具有目标信心度指示功能,对探测经验很少的探宝爱好者来说,经验的积累速度会比以往快好多,更容易上手。
各类火灾探测器的原理与结构
回顾一下前面所学知识点:
感烟式火灾探测器不适用于以下哪类场所?
线型遮光感烟探测器原理图
线型遮光感烟探测器优点及使用场所:
➢ 线型光束探测器在一个长达100m的路径上可代替若干个点型感 烟探测器
➢ 具有保护面积大,安装位置较高,在相对湿度较高和强电场环境 中反映速度快等优点,
➢ 适宜保护较大的室内、外场所,尤其适宜保护难以使用点型探测 器甚至根本不可能使用点型探测器的场所。
结构。
➢ 平时:放射源(镅-241)不断放出α射线——照射电离室两极间的空 气分子——将电离室内部的空气电离成正负离子——在电离室的两个 极板之间加以电压——极板间形成稳定的电场——正负离子向负正极 板运动——形成离子电流 火灾发生时产生烟雾:烟雾离子进入电离化区域——烟雾粒子的 直径超过被电离的空气离子的直径——对空气离子产生阻挡作用— —也因电荷异性相吸原理产生吸附作用——离子电流减小——低于 预定值——发出报警信号
3)散射型光电感烟探测器结构及工作原理:
其中的烟室也为一特殊结构的暗室,
. ... . .. .
进烟不进光。烟室内有一个发光元件, 同时有一受光元件,但散射型感烟探测
.
散射光. ... ..... .平行光束
.. .
器不同的是,发射光束不是直射在受光
元件上,而是与受光元件错开。这样, 无烟时受光元件上不受光,没有光敏电
③ 一般双源双室离子感烟探测器是通过改变电阻的方式实现灵敏度 调节的,而单源双室离子感烟探测器是通过改变放射源的位置来改 变电离室的空间电荷分布,也即源极和中间的距离连续可调,以比 较方便地改变检测室的静态分压,实现灵敏度调节。这种灵敏度调 节连续且简单,有利于探测器响应阈值一致性的调整。
探头性能对比
10
FG1025R
玻璃破碎探测器,保护前方最远为7.6m的玻璃
吸顶安装,外观豪华,与原有装修合为一体,不易为外人觉查。
不带方向性,可保护四面都为玻璃的场所。
¥530
11
FG1025Z
玻璃破碎探测器,保护前方最远为7.6m的玻璃
吸顶安装,外观豪华,与原有装修合为一体,不易为外人觉查。
带方向性,仅保护探测器前方160度的玻璃。
防止环境误报,如室内电器较多,自动屏蔽户外干扰。灵敏度高,防动物效果较差。为普及型探头。
壁挂安装,安装高度2.3m,适用于办公场所、居家、沿街店面
¥580
5
DT700
DT706
三鉴,保护区域为11m×12m/15m×18m的立体空间,探测视角90度
防止环境误报,如室内电器较多,自动屏蔽户外干扰。外观精致、灵敏度高,防动物效果较差。
¥950
7
DT6360
三鉴,保护区域为直径12m的立体空间,安装高度2.4~4.5m,探测视角360度
吸顶安装,外观豪华,与原有装修合为一体,不易为外人觉查。带防动物功能。
安装高度建议不超过4.5m,适用于对外观要求较高的大厅,最好为方型。
¥1300
8
DT900
四鉴,防遮挡,保护区域为15m×12m或27m×21m的方型立体空间,可选
壁挂安装,安装高度2.3m,适用于办公场所、居家、沿街店面
¥750¥850
6
DT750
四鉴,防止遮挡,保护区域为11m×11m的立体空间,探测视角90度
能防止意外或故意的遮挡,防止环境误报,如室内电器较多,自动屏蔽户外干扰。灵敏度高,防动物效果较差。
壁挂安装,安装高度2.3m,适用于安全级别要求较高的场所。
制冷型及非制冷型红外探测器性能对比、应用领域分析
1 用于军事和科研领域的制冷型红外探测器发展情况适用于制冷型红外单色探测器的主流材料是InSb和碲镉汞。
InSb中波红外探测器技术相对成熟,比较容易做成低成本、大面积、均匀性好、高性能的探测器阵列。
但它也存在如工作温度不能提高等一些缺点。
适用于多波长探测的低温红外探测器的材料一般有三种,包括碲镉汞(HgCdTe)、量子阱(QWIPs)和Ⅱ类超晶格。
表6:制冷型红外探测器敏感材料对比敏感材料技术特点锑化铟技术成熟,成本较低,只能用于单色制冷红外探测器,军民大量应用,尤其以红外空空导弹为多。
碲镉汞通过改变镉的组份,可以精确的控制碲镉汞材料的禁带宽度,覆盖短波、中波和长波红外。
但是由于微小的组分偏差就会引起很大的带隙变化,其材料的稳定性、抗辐射特性和均匀性都相对较差,所以成品率较低,成本非常高。
量子阱生长技术成熟,并且生长面型均匀,受控性好;价格低廉、产量大、热稳定性高。
但其结构特殊性使得正入射光无法很好地被探测器吸收,致使量子阱探测器的量子效率并不理想。
Ⅱ类超晶格拥有较高的探测灵敏度,几乎可以与碲镉汞相媲美。
隧穿电流和暗电流均较小,对工作温度的要求相对宽松。
提高性能、缩小体积和降低成本是目前碲镉汞探测器的三大研究方向。
国内研究碲镉汞红外探测器的单位主要包括昆明物理研究所、高德红外。
昆明物理所从2006年就开始着手碲镉汞中波红外探测器的研发工作,并于2010年实现了量产。
2015年,昆明物理研究所量产的640×512中波红外探测器实现了在温度为110K,NETD为19.7mK,有效像元率为99.33%的技术指标,标志着我国中波探测器性能指标基本达到同一时期发达国家的技术水平。
据高德红外子公司高芯科技官网显示,该公司研制了国内最新款制冷型碲镉汞中波红外探测器CB12M MWIR,其面阵规格为1280×1024,像元尺寸为12μm,NETD小于20Mk(F2/F4)。
技术指标达到国内外顶尖水平。
常见探测器总结及区别
常见探测器总结及区别红外线探测器的工作原理:红外探测器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。
探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。
红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。
红外线探测器这种探测器是以探测人体辐射为目标的。
所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。
为了对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
红外探测器,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。
而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦入侵人进入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜而聚焦,从而被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
多视场的获得,一是多法线小镜而组成的反光聚焦,聚光到传感器上称之为反射式光学系统。
另一种是透射式光学系统,是多面组合一起的透镜-菲涅尔透镜,通过菲涅尔透镜聚焦在红外传感器上。
这要指出的是红外面的几束光表示有几个视场,并非红外发红外光,视场越多,控制越严密。
红外线探测器的优点:本身不发任何类型辐射,器件功耗很小,隐蔽性较好。
价格低廉红外线探测器的缺点:容易受各种热源、阳光源干扰。
红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探测器接收。
易受射频辐射的干扰。
环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。
什么是双鉴简明意义上的双鉴,就是两种探测方式的整合,通常是指红外线探测方式和微波探测方式的整合。
1.1 微波简介.由于微波探测器可以感温,即能“感知”到人体的温度,所以信号的收发稳定可靠,但是微波通常的可探测范围只有2-3米,探测角度也相应较小,45°角,所以如果需要探测的空间较大,只用微波是不够的。
1.2 红外探测器简介.红外探测器容易受到光照等带有移动物体的影响,所以具有误报的可能,而且在32℃ ~ 40℃时,灵敏度大幅度下降。
常见的可燃性气体探测器原理与性能对比
目前常用的可燃气体在线检测的固定式探测器常用的有催化燃烧式、红外吸收式等。
近年来,随着窄线宽半层体激光器技术的快速发展,使得激光光谱吸收技术得到了广泛应用。
该技术可实现对可燃气体,特别是对于甲烷,能够快速、准确、实时监测。
目前这一新兴技术陆续在国内天然气站场进行了现场应用。
可燃性气体探测器的原理区别:1、催化燃烧式催化燃烧式是采用惠斯顿电桥模式,当检测到可燃气体时,气体在催化剂的作用下进行无焰燃烧,使元件升温,导致电阻发生变化使得电桥不平衡,此时电桥的输出信号与可燃气体的浓度成线性关系,进行转化就可测出可燃气体的浓度。
2、红外吸收式红外吸收式主要原理是由于各种气体对不同波长红外辐射的吸收程度各不相同,因此有对应于不同的吸收光谱,而每种气体在光谱中,对特定波长的光有较强的吸收,那么通过检测气体对该波长的光的强度影响,便可以确定气体的成分及浓度。
由于甲烷在中红外波段3.3μm处吸收较好,因此一般选择此波段作为检测光源。
3、激光吸收光谱式激光吸收光谱式原理也是针对在于光谱选择和吸收带的不同,利用光纤及光纤器件对光束进行远距离传输和多点分布式探测。
针对甲烷,目前基本根据HITRAN数据库选择近红外1.65μm波段作为光源,该波段的甲烷吸收强而且在吸收线左右各0.5nm范围内没有其他气体,避免了其它气体吸收谱线的交叉干扰。
可燃性气体探测器的性能对比:将三种不同原理的可燃气体探测器进行对比,主要对其性能指标进行测试,针对示值误差、响应时间、稳定性、漂移、抗水汽干扰性等几部分内容。
1、误差测试主要对示值进行误差测试。
测试方式,首先对探测器进行零点校准和量程调试,然后分别对15%、45%、75%的标准气体物质进行检测,记录探测器检测稳定示值,重复测量5次,取其平均值作为探测器各点示值。
2、反应测试主要对探测器响应时间进行测试。
测试方式,首先对探测器进行零点校准和量程调试,对60%浓度的标准气体物质进行检测,待探测器读数稳定后,停止检测,让探测器自然回零,再次进行气体检测,同时启动计时器,记录示值升至稳定的时间。
常用金属管线探测仪的性能对比
常用金属管线探测仪的性能对比介绍常用四种有代表性的管线仪性能、优点、缺点、综合运用、应用实例。
标签:电磁法管线探测PL-960RD8000ZB-2008PCM1前言随着我国城市化脚步加快,城市地下管线的铺设也日益增多。
对于城市的“血液”地下管线的探测已经成为了我国一个很重要的行业。
当前全国各地管线事故频发,市面上所出产的管线探测仪器,品种多样,性能参差不齐。
地下管线工作者有必要对主要使用的各种管线探测仪的性能、优势和缺陷了如指掌。
才能对症下药,采取正确的方法手段,使用合适的仪器设备,甚至使用多种仪器相互配合,以提高探测工作的准确率和效率。
2方法原理电磁法是探查地下管线最主要的一种方法。
它是以地下管线和周边介质的电性和磁性差异为基础,通过观测其周围电磁场的空间分布规律,从而达到寻找地下管线的目的。
根据电磁感应的原理,若在地下一根导体周围有交变磁场穿过,导体内部的磁通量发生变化,则导体内会产生感应电动势,因导体与大地形成了回路,故在导体内部就会产生一交变电流。
该电流的强度大小与穿过导体的交变磁场的大小、频率,导体的导电性,周边介质的电阻率,导体与场源的距离有关。
管线探测仪由发射机、接收机以及其它附属的输出线路组成。
发射机内有电源、电子线路和发射线圈,其功能就是对地下管线施加这一交变磁场(一次场),其激发方式有感应法、夹钳法、直接法和示踪法(信标法)。
接收机内有接收线圈、电子线路和显示屏。
通过接收机各个线圈所产生的感应电流,就可以观测到地下管线受激产生感应电流后其周围交变磁场(二次场)的空间分布。
通过反演计算,从而知道地下管线的空间位置。
3设备介绍下面对四种有代表性的管线探测仪略作介绍,这四种仪器的功能正好能够互补。
常用功能就不多说了,主要说说各种仪器的优缺点。
3.1日本富士PL-960虽说在探测时,要优先使用直接法和夹钳法,不宜多用感应法。
但是PL-960的感应法表现确实惊艳。
PL-960抗一次场干扰的能力非常强大,在收发距(接收机与发射机之间的距离)近至六、七米时,也可以探测到管线的位置和埋深,且定位、测深的精度很高。
探测器的那些类目及特点
探测器的那些类目及特点探测器是一种能够感知、测量或监测其中一种目标或现象的仪器或装置。
根据不同的应用领域和测量对象,探测器可以分为多个类别。
以下是一些常见的探测器类目及其特点:1.光学探测器光学探测器是利用光学原理进行测量和检测的设备。
常见的光学探测器包括光电探测器、光纤光谱仪、光电倍增管等。
光学探测器具有高精度、响应速度快的特点,在光学领域的应用非常广泛。
2.电子探测器电子探测器是一种使用电子技术进行测量和探测的装置。
电子探测器具有高灵敏度、响应速度快、分辨率高等特点。
常见的电子探测器包括电子显微镜、电子加速器、半导体探测器等。
3.气体探测器气体探测器是一种用于检测和测量气体浓度、成分和压力等参数的装置。
常见的气体探测器有气体传感器、火灾探测器、气体色谱仪等。
气体探测器通常具有高灵敏度、快速响应和稳定性强等特点。
4.粒子探测器粒子探测器是一种用于检测和测量粒子(如电子、质子、中子等)的准确位置、速度、能量和其他属性的装置。
常见的粒子探测器有闪烁体探测器、半导体探测器、离子计数管等。
粒子探测器通常具有高分辨率、高精度和高灵敏度等特点。
5.生物传感器生物传感器是一种利用生物分子与传感器之间的特异性相互作用来检测和测量生物分子(如蛋白质、DNA等)的装置。
生物传感器在医学、生物工程等领域具有重要应用价值。
常见的生物传感器有免疫传感器、酶传感器、DNA传感器等。
6.声学传感器声学传感器是一种用于检测和测量声音、声压、声波等声学信号的装置。
常见的声学传感器包括麦克风、声纳、声波测量仪等。
声学传感器通常具有高灵敏度、广泛频率响应范围和耐高温等特点。
7.环境传感器环境传感器是一种用于检测和测量环境参数(如温度、湿度、压力、气体浓度等)的装置。
常见的环境传感器有温湿度传感器、气体传感器、压力传感器等。
环境传感器通常具有高精度、可靠性强和节能环保等特点。
以上是一些常见的探测器类目及其特点。
随着科学技术的不断发展和创新,探测器将会持续演进和改进,为各个领域的研究和应用提供更先进、更高性能的探测手段。
红外探测器性能比较
LC-100
探测方法 探测距离 防宠物功能 工作电压 电流消耗 温度补偿 LED指示灯 抗射频干扰性 抗静电干扰性 抗瞬变干扰性 预热时间 防拆开关 操作温度 红外灵敏度调整 脉冲计数 四无传感器PIR 15M×15M 防宠物高达25kg DC9.6-16V 工作:12mA(±5%) 待机:8mA(±5) 具有
CROW
SWAN-400
四无传感器PIR 15M×15M 防宠物高达25kg DC8.2-16V 触发:10mA(±5%) 待机:8mA(±5) 具有
发出警报时,LED开启,可选择关闭 发出警报时,LED开启,可选择关闭 80MHz至1GHz,10V/n加80%AM 8Kv触点,15kV空气 2.4kV@1.2焦耳 60秒(±5秒) NC 28VDC,0.1A -10℃~+50℃ 可调 可调 30V/m 10-1000MHz 60秒(±5秒) NC 28VDC,0.1A -20℃~+60℃ 可调 可调
HONEYWELL
IS215
PIR 12M×12M 无 DC10-14V 工作:12mA(±5%) 待机:8mA(±5) 发出警报时,LED开启 20v/m,10MHz~1000MHz 2分钟 NC 24VDC,100mA -10℃~+49℃ 可调
BOSCH
ISC-BPR2-W12
PIR 12M×12M 无 DC9-15V 触发:10mA(±5%) 待机:8mA(±5) 发出警报时,LED开启,可选择关闭 30V/m 10-1000MHz 2分钟 NC 25VDC,0.1A -10℃~+55℃ -
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六、外加偏置电压比较
除热电偶、光电池、光子牵引探测器以外,大部 分光电探测器都需要外加偏置电压才能形成光电 流(电压);一般偏置电压都在几伏到几十伏范围, 可以由整个光电系统的供电电路统一供电,比较 方便。 光电倍增管的外加直流电压在600~3000v范围; 供电电路必须另外单独提供,给使用这类探测器 带来不便; APD外加直流偏置电压在100~200V,供电电路 也须单独提供。
PV探测器响应频率比PC探测器高,可达到几百MHz,
PIN管响应频率最高,可达GHz。
四、光电特性比较
光电特性直线性是指当加在光电探测器的偏置电
压、负载电阻等参量不变时,探测器输出电压 (电流 )
值与入射在探测器上的光照度的线性关系。对于光度 测量和辐射度测量来说是一个非常重要的性能指标。 一般地: 光电导探测器的光电特性直线性最差;
3.6.1 单元光电探测器性能 及应用比较
(a)
(PE-Photo Emission) (Dynode ) (MCP-Microchannel Plates ) (PC-Photoconductive) (PV-Photo Voltaic ) (PMT-PhotoMultiplier Tube ) (image intensifiers )
3.6 探测器性能比较
3.6.1 单元光电探测器的性能及应用比较 3.6.2 光电成像器件性能及应用比较
为了在设计光电系统选择探测器时综合参考,将 各类光电探测器的性能和应用范围作一简要的比 较; 注意:由于实际工程测量和科学研究所需解决的 问题干差万别,以致对光电系统所需的性能参量 各有侧重。 本节将以光电探测器的一些基本参量对各类探测 器作一比较。
八、工作环境及稳定性比较
探测可见光波段的硅光电探测器、CdS,CdSe光敏电阻 以及热电偶对工作环境没有特殊要求,而且体积小,稳 定性比较好,使用方便。 光谱响应在红外波段的光电探测器一般都在低温下工作, 需要致冷装置。 如果对所探测的红外波段信号的灵敏度的要求不是很高 时,一般可采用常温工作的热探测器。
光电倍增管属于真空类器件,由于对杂散光、电磁干扰 都十分敏感,同对,器件尺寸大,需要防震、防潮,对 工作环境的要求比较苛刻。
九、价格比较
硅、CdS、CdSe和制作热敏电阻的金属氧化物类 的材料均是比较成熟的材料,应用范围宽,制作 工艺简单,因此价格便宜; 应用于红外波段的各类光子探测器,材料制备困 难,同时需要加红外透镜,价格贵一些: 光电倍增管制作工艺复杂,价格最贵。
(b)
(Bolometer ) Negative Temperature Coefficient Positive Temperature Coefficient (seebeck effect ) thermocouples & thermopile Pyroelectric sensor
一、典型探测器内阻值比较
photoconductor
Solar cell(photocell) Photo Diode (APD-Avalanche Photo Diode)
(4)
(SBD-Schottky Barrier Photo Diode) (PEM-photo electromagnetic) (photon drag effective )
目前面市的许多探测器都配置有前置放大器,作 成一体化,这给用户使用带来方便,但价格要贵 一些。
3.6.2 光电成像器件性能及 应用比较
(自学课本p255~256)
光伏探测器较好;
光电倍增管的光电特性直线性最好。
五、入射光功率范围比较
入射光功率范围是指探测器所能探测到的最低 光功率和最高光功率。一般探测器的入射光功率范 围在10-7W到0.1W量级。
作为特殊情况,在探测极微弱的可见光信号时多采 用光电倍增管,其入射光功率范围在 10-9 ~10-3W内; APD在10-7~10-5W范围内; 探测高能量激光功率时多采用光子牵引探测器和热 电偶。
设计光电系统时,首先要考虑前置放大器的设 计,为了获得低噪声前置放大器,必须了解探 测器内阻值,以便根据最佳源电阻匹配原则选 择低噪声放大器,以得到最大的输出信噪比。 一般按探测器内阻高低可分为三类: (1)低阻探测器:内阻低于1000。 (2)中阻探测器:内阻在100Ω 一lMΩ 之间。 (3)高阻探测器:内阻高于1MΩ
KRS—5(碘化铊—溴化铊)(0.5~50µ m)。
2.光子探测器是对波长响应有选择性的探测器。
它们的响应范围由材料自身特性决定。光谱响 应范围在可见光及近红外波段,最重要的材料 有: 硒(350一700nm,λp为570nm)、
硅(400—1100nm,λp为850nm),
光谱响应范围在红外波段的材料很多,但它们
二、光电探测器的光谱响应范围比较
光电探测器的光谱响应范围主要由制作 器件的材料决定,在前几节对各种器件 的光谱响应范围已作详细介绍,这里可 综合归纳其基本要点:
1.热电探测器的光谱响应范围最宽,从可见光到远 红外波段(0.4~100µ m)都有平坦的光谱响应,它们 的光谱响应范围主要取决于器件的窗口材料,常 用的光学窗口材料有: 一般光学玻璃(300~800nm); 石英玻璃(0.26~3.5µ m); 锗(1.7~23µ m);
七、探测率D*大小的比较
探测率 D* 包含了探测器噪声特性,因此它是 衡量一个探测器性能的综合性指标。从总体上看: 热电探测器的D*值最低, PC探测器的D*值次之, PV探测器的Dห้องสมุดไป่ตู้值最高。 由于光电倍增管具有很高的内增益,在紫外和可 见光波段探测微弱光信号方面仍是其它固体探测 器所不能替代的。
的共同特点是一般要在低温下工作(多数在液氮
温度77K下工作)。
三、探测器响应频率比较
各种探测器响应频率特性都是由探测器的工作机
制所决定的,各类探测器的响应时间见表 3.3 ,一般
规律:
热电探测器 (除热释电探测器外 )响应频率最低,一般只能 达几千Hz,其中热电偶响应频率在100Hz范围内; PC探测器响应频率次之,一般在几MHz范围内;