第7章_致冷型红外成像器件
制冷型红外热像仪的相关结构介绍
制冷型红外热像仪的相关结构介绍概述红外热像仪是一种能够通过检测物体的红外辐射来实现热成像的设备。
制冷型红外热像仪是在普通红外热像仪的基础上加入了制冷装置，能够在低温环境下工作，从而提高了灵敏度和分辨率。
本文将介绍制冷型红外热像仪的结构。
主要结构制冷型红外热像仪主要由以下四部分组成：1.光学系统2.探测器3.制冷装置4.信号处理与控制系统光学系统光学系统是制冷型红外热像仪的核心部分。
它的主要作用是将被检测物体的红外辐射聚焦到探测器上，形成图像。
光学系统由凸透镜、反射镜和滤光片等组成。
其中，凸透镜和反射镜一般采用硒化锌(SiZn)或氟化镉(InZnCd)等单晶体材料，具有良好的光学性能和机械强度。
滤光片则可以根据需要选择不同的波段，例如3-5μm和8-12μm。
探测器探测器也是制冷型红外热像仪的重要组成部分。
探测器可以将物体发射的红外辐射转换为电信号，并将其传送到信号处理与控制系统进行处理。
常见的探测器有铟锗(InGaAs)探测器和汞锗(HgCdTe)探测器。
铟锗探测器可以工作在3-5μm的波段，汞锗探测器则可以工作在8-12μm的波段。
制冷装置制冷装置是制冷型红外热像仪的关键部件。
由于探测器的工作需要在低温条件下进行，制冷装置的主要作用就是降低探测器的温度。
常见的制冷装置有制冷电路和制冷机。
其中，制冷电路采用热电偶作为制冷源，可以将探测器的温度降低至-50℃左右。
而制冷机则可以将温度降低至-100℃以上，但是由于体积和功耗等因素的限制，目前大多数制冷型红外热像仪采用的是制冷电路。
信号处理与控制系统信号处理与控制系统是制冷型红外热像仪的数据处理和控制核心。
主要负责将探测器采集的信号进行放大、滤波等处理，并将处理后的数据传输到显示器或电脑上进行显示或记录。
同时，控制系统还可以控制制冷装置的开关和温度等参数，确保制冷型红外热像仪的正常工作。
总结制冷型红外热像仪是一种高灵敏度、高分辨率的热成像设备。
它主要由光学系统、探测器、制冷装置和信号处理与控制系统四部分组成。
一种制冷型红外热像仪[实用新型专利]
![一种制冷型红外热像仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c2e2c3884254b35effd340c.png)
专利名称：一种制冷型红外热像仪
专利类型：实用新型专利
发明人：徐玉惠,朱文萱,刘子毓,沈岩,李振东申请号：CN201721904714.0
申请日：20171229
公开号：CN207636188U
公开日：
20180720
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种制冷型红外热像仪，包括固定机构、外壳、控制器、电机、俯仰机构、制冷型红外探测器和制冷型红外镜头；外壳包括顶板和下壳，固定机构固定在顶板的上端面的中心，下壳扣合在顶板上，该下壳的下半部分为透光层；控制器分别与电机、俯仰机构、制冷型红外探测器和制冷型红外镜头信号连接；电机的转动轴竖直向下，该电机的上端壳体固定在顶板上，其转动轴与俯仰机构固定连接；制冷型红外探测器和制冷型红外镜头固定在俯仰机构上，并由该俯仰机构带动在竖直面内进行俯仰运动。
本实用新型通过对制冷型红外探测器和制冷型红外镜头的倾斜角度的自由调整以及在水平面内的360度自由转动，实现了红外探测器下方的无死角探测。
申请人：国麒光电科技(天津)有限公司
地址：300308 天津市滨海新区自贸试验区(空港经济区)中心大道与东七道交口远航商务中心17号楼01
国籍：CN
代理机构：天津滨海科纬知识产权代理有限公司
代理人：杨慧玲
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制冷型红外热像仪原理
制冷型红外热像仪原理红外热像仪是一种能够感知并显示物体表面红外辐射能量分布的设备。
制冷型红外热像仪是其中一种常见的热像仪，其原理是利用红外辐射与物体热量的关系进行测量和成像。
制冷型红外热像仪的核心部件是红外探测器。
红外探测器是一种能够感受红外辐射并将其转化为电信号的器件。
制冷型红外热像仪使用的红外探测器通常是基于半导体材料的探测器，如铟锑(SbIn)、铟镓锑(InGaAs)等化合物半导体材料。
这些材料具有良好的红外辐射响应特性，能够在较高温度范围内工作。
在制冷型红外热像仪中，红外探测器的工作温度通常需要维持在较低的温度，以提高探测器的灵敏度和分辨率。
为了实现这一点，制冷型红外热像仪使用了制冷系统来冷却红外探测器。
制冷系统通常采用热电冷却(TEC)或者制冷机制冷的方式。
这些制冷系统能够将红外探测器的温度降低到几十摄氏度以下，以保证其正常工作。
当红外探测器接收到物体表面的红外辐射时，辐射能量会引起探测器内部的电荷变化。
红外探测器将这些电荷变化转化为电信号，并经过放大、滤波等处理后传递给成像系统。
成像系统将接收到的电信号转换为图像，并在显示屏上显示出来。
制冷型红外热像仪的工作原理可以简单概括为：红外辐射能量进入红外探测器，探测器将其转化为电信号，经过处理后由成像系统显示为热像。
热像图能够直观显示物体表面的温度分布情况，不同温度的物体在热像图上呈现不同的颜色。
制冷型红外热像仪在许多领域有着广泛的应用。
例如，制冷型红外热像仪可以用于夜视、安防监控、火灾检测、电力设备检测等领域。
在夜视领域，人们可以利用制冷型红外热像仪观察夜晚的景象，发现隐藏在黑暗中的目标。
在安防监控领域，制冷型红外热像仪可以监测人体的红外辐射，实现对安全隐患的及时发现和预警。
在火灾检测领域，制冷型红外热像仪可以通过监测火源的热辐射，快速准确地发现火灾，并进行报警。
在电力设备检测领域，制冷型红外热像仪可以用于检测电力设备的运行状态，发现异常热点，避免设备故障和事故的发生。
第7章 致冷型红外成像器件(2011裁减的)
红外探测有两种主要形式： 第一类器件 :需要致冷型的红外光量子型探测器件， 这类器件是通过光致激发将光子直接转换成半导 体中的自由载流子。
第二类器件: 非致冷的量热型红外探测器件，在这 类器件中，入射辐射被晶格吸收，由此而增加了 晶格的温度并改变了探测器的电特性。
7.1 SPRITE红外探测器
如漂移长度小于样品长度L，即Ld<L，则在τ时间内部分Δp移 出体外； 如果Ld=L，则样品中的Δp在τ时间内正好完全移出体外。
即 即
全部扫出条件之一，μEτ=L 临界扫出电压 U≥L2/μτ
• 实现SPRITE探测器信号延迟和叠加的必要条件 是红外图像扫描速度vs等于非平衡少数载流子空 穴的双极漂移速度。这可以认为是全扫出的条件 之二,即 • vs=vd， • 双极漂移速度vd与n型Hg1-xCdxTe材料少数载流 子的迁移率μp和加于长条的电场强度Ex有关。 • 对于一定的材料，μp是一定的，唯有外加电场强 度可以调节。 • 如果在器件允许的条件下所加电场强度足够高， 非平衡少数载流子被电场全部或大部分扫出，这 样就能实现信号的延迟和叠加；
• 红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。 • 在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、 武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥 感等多个领域； • 在民用方面，红外热像仪可以用于材料缺陷的检 测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生 产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。 • 这种热像图与物体表面的热分布场相对应； • 实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分 布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少 层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有 效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些 辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、 对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等技术。
制冷型中波红外热像仪机芯产品 菲力尔FLIR
µCore-275ZMini-Core MCT 3000制冷型中波红外热像仪机芯产品主要特性：• 制冷式碲镉汞(MCT)探测器• 内嵌于硬件和软件的先进图像处理• 易于集成到吊舱和安防产品中高分辨率设计中波热成像系统3款带有制冷机芯组件的热像仪原始设备制造商(OEM)之所以选择µCore-275Z、Mini-Core或MCT模块的原因在于其能够提供无与伦比的远距离目标可见度。
工作在中波红外波段(3-5µm)的这些红外热成像机芯堪称吊舱和安防监控产品的理想之选。
如果您的产品采用640 x 512分辨率成像仪，选择中波热像仪最为经济实惠。
FLIR中波热像仪机芯以低f/#运转，使用更紧凑、更经济的镜头。
此外，中波探测器具有出众的大气透过率性能，在高温和潮湿条件下应用更显高效。
关于热像仪机芯和所有FLIR的原始设备制造商解决方案的更多信息，敬请访问/OEM。
关于FLIR原始设备制造商FLIR Systems为众多先进的热成像平台提供机芯和部件。
热像仪机芯是设计用于集成到其他系统的子系统，可以以整体系统或子系统形式用于原始设备制造商的多种应用领域中。
其他FLIR原始设备制造商部件包括长波、短波和近红外探测器机芯、激光指示器和测距仪、用于红外和X射线的读出电路(ROIC)以及高性能方位/俯仰云台。
| 2 |FLIR中波热像仪机芯的功能特性连续光学变焦µCore-275Z和Mini-Core均可实现连续变焦，便于操作人员在窄视场和广视场之间进行来回调节，且绝不会错失目标。
制冷型MCT探测器碲镉汞(MCT)探测器具有卓越的距离性能，能够生成清晰的640x512像素热图像（可提供几种探测器面阵规格）。
多视场角光学特性MCT 3000和Mini-Core均具有多视场角光学特性，比连续变焦镜头具有更加出众的距离性能。
广角镜头具有实况感知能力，而窄角镜头提供所需的细节，为在宽角度或中等角度图像中吸引你关注的目标提供更多实质证据。
制冷型红外焦平面探测器原理
制冷型红外焦平面探测器原理制冷型红外焦平面探测器是一种用于红外光谱测量和红外成像的关键元件。
它可以将红外辐射转化为电信号，通过信号处理和放大，最终得到红外图像或光谱信息。
本文将从原理角度来介绍制冷型红外焦平面探测器的工作原理。
制冷型红外焦平面探测器的工作原理基于光电效应和热电效应。
当红外辐射照射到焦平面探测器上时，光电效应使得光子被吸收，激发探测器中的载流子。
然后，载流子在电场的作用下被分离，形成电荷。
这些电荷将被电极收集，产生一个电信号。
然而，由于热噪声的存在，红外探测器本身会产生一定的噪声信号，从而降低探测器的灵敏度。
为了提高探测器的性能，制冷型红外焦平面探测器采用了制冷技术，通常是通过热电制冷或制冷机制冷来降低探测器的工作温度。
降低温度可以减少热噪声，提高探测器的信号噪声比和灵敏度。
制冷型红外焦平面探测器通常由多个像素组成，每个像素都是一个微小的探测单元。
每个像素都包含一个红外探测器和相关的电子学元件。
当红外辐射通过透镜聚焦到焦平面探测器上时，每个像素都会产生一个电信号，这些电信号可以表示红外辐射的强度和分布情况。
为了进一步提高探测器的性能，制冷型红外焦平面探测器通常还包括一些辅助功能。
例如，探测器通常配备有滤波器，用于选择特定波长范围内的红外辐射。
滤波器可以通过光学设计来选择所需的波长范围，并将其他波长的辐射阻挡掉，从而提高探测器的选择性能。
探测器还包括信号处理电路和放大电路。
这些电路可以对探测器产生的微弱电信号进行放大和处理，以提高信号质量和稳定性。
信号处理电路可以对信号进行滤波、放大、调制等操作，以适应不同的应用需求。
制冷型红外焦平面探测器在很多领域都有广泛的应用。
例如，在军事领域，它可以用于夜视仪、导弹导航系统、无人机等设备中，提供夜间或低能见度环境下的图像信息。
在工业领域，它可以用于红外热成像仪，用于检测设备的故障和异常情况。
在医疗领域，它可以用于红外体温计、红外医学成像等应用，用于监测人体温度和诊断疾病。
制冷型和非制冷型的红外成像仪原理
制冷型和非制冷型的红外成像仪原理Infrared imaging cameras, also known as thermal imaging cameras, are an important tool in various industries. They are used to detect and visualize the temperature of objects and materials by capturing the infrared radiation emitted by them. The two main types of infrared imaging cameras are refrigerated (cryogenic) and uncooled.红外成像仪，也称为热成像仪，在各行各业中都是重要的工具。
它们通过捕获物体和材料发射的红外辐射来检测和可视化它们的温度。
红外成像仪主要有两种类型，即制冷型（冷却型）和非制冷型。
Refrigerated infrared cameras, also known as cryogenic cameras, use a cooling system to maintain the detector at a very low temperature, typically around -320°F (-196°C). This cooling process allows the detector to be more sensitive to the infrared radiation and produce higher resolution images. The cryogenic cooling system usually involves using a mechanical refrigeration system or a Stirling cooler to achieve the low temperatures required for optimal performance.制冷型红外相机，也称为冷却型相机，采用冷却系统将探测器保持在非常低的温度，通常约为-320°F（-196°C）。
制冷型红外热成像仪原理
制冷型红外热成像仪原理
制冷型红外热成像仪利用红外辐射的原理进行工作。
其工作原理主要可以分为以下几个步骤：
1. 接收红外辐射：红外热成像仪通过一系列的透镜和滤光片，将红外辐射从目标物体上收集起来。
这些透镜和滤光片可以选择性地对特定波长的红外辐射进行捕捉和处理。
2. 辐射能量转换：红外辐射在探测器中转化为电信号。
制冷型红外热成像仪通常采用霍尔格林或化感探测器来转换红外辐射能量为电信号。
这些探测器需要在低温环境下工作，因此红外热成像仪中通常使用制冷系统来保持探测器的温度。
3. 信号处理和图像重构：接收到的电信号被放大和处理，然后传输到信号处理单元进行处理。
信号处理单元根据接收到的电信号，计算出不同温度点的亮度值，并将其转化为图像。
图像重构是通过根据红外辐射的能量分布和温度分布来建立图像。
4. 显示和解析：最后，图像被显示在红外热成像仪的显示屏上。
用户可以观察到目标物体的红外辐射图像，并根据图像来分析目标物体的温度分布和热特性。
制冷型红外热成像仪利用红外辐射的不同能量分布和温度分布来生成图像，可以在暗无明亮的环境中检测到目标物体的热量分布，为很多应用领域提供了方便和有效的工具。
气体检漏红外成像仪产品技术要求标准2023年
VOCs 气体检漏红外成像仪本标准规定 VOCs 气体检漏红外成像仪(以下简称成像仪) 的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于 VOCs 气体检漏红外成像仪。
该产品用于非接触测温，检测气体泄漏和热成像。
该产品可用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场景。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本文件。
GB 3836.1-2010 爆炸性环境第 1 部分：设备通用要求GB 3836.4-2010 爆炸性环境第 4 部分：由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.8-2014 爆炸性环境第 8 部分：由“n”型保护的设备GB/T 3836.22-2017 爆炸性环境第 22 部分：光辐射设备和传输系统的保护措施GB/T 19870-2018 工业检测型红外成像仪Q/GDW 11304.2-2015 电力设备带电检测仪器技术规范第 2 部分：电气设备检测用红外成像仪技术规范Q/GDW 11304.1- 2015 电力设备带电检测仪器技术规范第 1 部分：带电检测仪器通用技术规范GB/T 4208-2017 外壳防护等级 (IP 代码)GB4943.1—2011 信息技术设备安全第一部分：通用要求GB/T2423.1-2008 GB/T2423.2-2008 GB/T2423.3-2016电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 A：低温电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 B：高温环境试验第 2 部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.10-2019 环境试验第 2 部分：试验方法试验 Fc：振动 (正弦) GB/T2423.5-2019 环境试验第 2 部分：试验方法试验 Ea 和导则：冲击GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T25480-2010 仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法GB/T 9969-2008 GB/T 191-2008 工业产品使用说明书总则包装储运图示标志3.1 防爆类型：VOCs 气体检漏红外成像仪，标记为“Ex ic nC op is IIC T4 Gc”。
一种大相对孔径制冷型红外光学镜头[发明专利]
![一种大相对孔径制冷型红外光学镜头[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fe4690f10b4e767f5acfcef6.png)
专利名称：一种大相对孔径制冷型红外光学镜头
专利类型：发明专利
发明人：王跃明,王建宇,舒嵘,袁立银,王晟玮,何道刚,郁亚男申请号：CN201610406766.9
申请日：20160612
公开号：CN105911676A
公开日：
20160831
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种大相对孔径制冷型红外光学镜头，该发明采用三片红外透镜，其中第一片红外透镜和第二片红外透镜工作于常温，第三片红外透镜置于系统光阑之后，集成于低温杜瓦内，工作于低温。
本发明提供的红外光学镜头在实现大相对孔径(F数不大于1.0)成像的同时，可实现光阑与制冷型探测器冷屏的良好匹配。
本发明可用于对温度灵敏度和响应速度都有很高要求的应用场合。
申请人：中国科学院上海技术物理研究所
地址：200083 上海市虹口区玉田路500号
国籍：CN
代理机构：上海新天专利代理有限公司
代理人：郭英
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第7章_致冷型红外成像器件
7.1.2 SPRITE探测器的工作原理与结构
SPRITE (Signal Processing In the Element)探测器是英国皇家信号与雷达研究所的 埃略特(Elliott)等人于1974年首先研制成功的一 种新型红外探测器，它实现了在器件内部进行信号处 理。 这种器件利用红外图像扫描速度等于光生载流子双 极漂移速度这一原理实现了在探测器内进行信号延迟、 叠加，从而简化了信息处理电路。
7.1.1 碲镉汞的性质
• 1.禁带宽度随组分和温度而改变
• Hg1-xCdxTe是由二元CdTe和HgTe构成的固溶体。 CdTe的禁带宽度较宽，HgTe是半金属。通过不 同的配比x（按摩尔数比），以及在不同的工作温 度T，可以得到不同的带隙的MCT。 • 研究指出，Hg1-xCdxTe的禁带宽度Eg可用经验公 式表示：
• 红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。 • 在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、 武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥 感等多个领域； • 在民用方面，红外热像仪可以用于材料缺陷的检 测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生 产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。 • 这种热像图与物体表面的热分布场相对应； • 实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分 布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少 层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有 效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些 辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、 对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等技术。
Eg (eV ) 0.25 1.59x 5.23310 T (1 2.08x) 0.327 x
4
3
• 在0.17<x<0.33，T>77K时，计算结果同实验值 相当一致。在x较小时，Eg同x可视为呈直线关系， Eg变为：
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红外热像图
红外热像仪接收目标各部位辐射的红外能量，并将其转 换为温度值，用不同的颜色标示不同的温度，以热像图 方式在液晶屏上显示。
可见光图
红外热像图
• 红外辐射的应用:
• 红外线存在于自然界的任何角落，一切温度高于绝对零度的 有生命体和无生命体时时刻刻都在不停地辐射红外线。 • 太阳是红外线的巨大辐射源，整个星空都是红外线源，地球 上，无论高山，还是森林湖泊，冰天雪地，都在日夜不停地 放射红外线， • 特别是，活动在地面、水中和空中的军事装置，如坦克、车 辆、军舰、飞机等，由于有高温部位，往往形成强的红外辐 射源。红外辐射的探测在军事上和民生上有广泛的应用需求。 • 在二次世界大战开始前后，现代红外成像技术进入了初期阶 段，在五十年代和六十年代，使用单元致冷铅盐探测器制作 的红外传感器首次用于防空导弹寻的。从此开始了红外在军 事上应用. • 目前，红外技术已经从军事应用，走向民用，在国民经济各 领域发挥着巨大的作用。
• 红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。 • 在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、 武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥 感等多个领域； • 在民用方面，红外热像仪可以用于材料缺陷的检 测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生 产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。 • 这种热像图与物体表面的热分布场相对应； • 实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分 布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少 层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有 效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些 辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、 对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等技术。
红外技术用于夜视，是由
于其工作原理决定的，它 的许多特点使它不只用于 夜视，还可用于探测、跟 踪、侦察、告警、火控、 图是热像仪夜间拍摄的热图像，它是景物的 热图，不受有无阳光照射的影响。 红外技术的核心是高灵敏度地接收红外线， 并把它转变成电信号输出。 制导以及工业、农业、医 学、科研等各个领域。
红外应用
• • • • • • 建筑检测 食品 警用安防 制造业 石化 预防性维护 • • • • • • 造纸 科研/测试 冶金 电力 动物医疗 军事上
建筑检测
卧室屋顶漏水
办公楼隔热玻璃
BCAM/BCAM SD/B2/B4/B360/B400
食品
冷冻的鸡肉
食品制作过程中控制温度
警用安防
树丛里的嫌疑犯
地毯上的脚印
夜视监视
制造业
芯片和电路板
电器产品
石化
预防性维护
电器维护
机械维护
造纸
生产
温度不同
科研/测试
飞机机翼
冰箱保鲜
冶金
电力
动物医疗
军事上的应用
红外武器装备包括红外夜视、前视 红外、侦察、告警、火控、跟踪、 定位、精确制导和光电对抗等先进 技术装备，对取得战场主动权和进 行夜战，发挥了突出作用。
美军近日在导弹防御上可谓不 惜血本，对导弹防御系统的资 金投入，到2016年，其年度 费用将达150亿美元。2012年 7月，朝鲜进行导弹试射时， 美军的反导预警系统对朝鲜导 弹试射情况掌握得一清二楚。
卫星红外侦察、预 警，可以在数十秒 内探测到弹道导弹 助推段火箭的发射。
预警卫星的红外望远镜，可以全 天候探测“飞毛腿”导弹发射， 30s 内就可探测到发动机喷射的 尾焰，为“反导”赢得了时间； 长波红外热像仪在夜间可看清战 场目标，提高了飞机、坦克、战 车的夜间作战能力和识别伪装目 标的能力，海湾战争中飞机轰炸 主要是在夜间进行的。
红外成像装备及观察到的F117图像
从常规的夜间红外瞄准具到空间 的卫星拦截器都使用了红外技术。
红外线属于电磁辐射，同样具有光波的性质，在 真空中以光速直线传播，遵守同样的反射、折射、 衍射和偏振定律，区别只是波长(频率)不同而已。
红外线波长范围： 在0.75µm ~ 1000µm
X射线
10线波长的短波端与可见 光相接，波长的长波端与无 线电的微波 ( 毫米波 ) 相连。 红外热像仪可以接收红外辐 射并将其转换为温度。
有人统计从1975—1985年，马 岛战争至两伊战争期间，被红外 制导导弹击落的飞机，占飞机损 失总数的95％。红外搜索跟踪仪 的跟踪精度可以在10＂以内，对 超低空目标和掠海飞行目标的抗 干扰能力以及对多目标的选择跟 踪能力，都是已有手段中最好的；
“阿帕奇”武装直升机的红外侦察图像
预警卫星装有高精度的探测器。始终 指向敌对方的地区。一旦敌方发射导 弹，卫星就可以探测出来，同时通过 对飞行弹道进行计算，可以确定它的 落点和攻击目标，并马上把信息传到 本部指挥中心，提醒作好反击准备。 一般的洲际导弹要飞行几十分种的 时间，中程导弹也要飞行几分种到 十几分种的时间。预警卫星的报警 就为自己一方赢得了宝贵的时间。
近红外线 红外线短波
0.70
2.00 6.00 8.00
热测量
红外线中波
红外线长波
15.00
微波
104
波长单位为微米 (µm)
大气对红外线吸收比较 少的波段，也就是透射 率比较高的波段，被形 象地称为“大气窗口”。 对应大气窗口的波段， 开发利用比较充分
大气红外透射曲线
红外波段分为短 波红外 (SWIR)1～3μ m 波 段 ， 中 波 红 外 (MWIR)3～5μ m 波段和 长 波 红 外 ( LWIR)8～ 14μ m波段。
红外热像仪工作示意图
电路处理 红外辐射
物 体
红外热图 红外镜头 探测器
红外热像仪是全被动接收仪器，依靠接收目标自 身辐射的红外信号工作，对于其他精密电子仪器 设备没有任何干扰。
热成像测量物体表面温度
目前最灵敏的热成像系统 能测出0.01℃的温度变化
灵敏度高
空间分辨率高
例如：点热成像系统1s内 可测出20万个点。
第7章 致冷型红外成像器件
• 红外辐射的发现: 红外辐射是1800年由英国天文学家威廉．赫谢 尔(Herschel)爵士发现的，他在重复牛顿著名的 棱镜实验时，探测到紧邻可见光谱低频端的区域 中存在的热量。 • 1900年，普朗克推导出了普朗克辐射定律，并定 量地预计出黑体辐射能量与温度和波长的函数关 系。