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[技术资料] 红外传感器技术及其新发展

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发表于 2021-9-15 16:38:28 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
1、红外遥感技术
热红外遥感对研究全球能量变换和可持续发展具有重要的意义,尤其在生态学领域,借助地面实测数据和遥感数据,通过红外波段的解析、反演可以进行各种问题的定量化。遥感技术集合了空间、电子光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就是现代高新技术领域的重要组成部分。遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕,为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。

红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。探测波段一般在0.76—1000微米之间,是应用红外遥感器探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息,以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。

红外遥感的特点
(1)地物从热辐射的吸收到标志地物热特性的温度的升高,有一个热储存和热释放过程,这与地物本射的热性质和环境条件有关;
(2)改变地物热状况的热源,不仅是热辐射,而且还有显热输送和潜热输送问题,这涉及到微气象参数、土壤物理参数、植被生化参数;
(3)热红外遥感空间分辨率比较低,混合像元问题也是一个难点;
(4)另外还有定标上的困难以及将测量值校正到目标真实物理量值;
(5)对复杂地形,如植被(包括森林)、斜地形、水体、 裸土和城市景观的混合系统进行精确评价表面通量; 以及云影响的探测和消除等问题。

2、红外成像的高新应用
红外夜视技术、红外侦察技术、红外搜索与跟踪红外雷达、红外精确制导技术、红外隐身技术以及在这些技术基础上发展起来的一系列军事高新技术无不对现代战争产生了深刻的影响。红外成像技术作为现代高技术在军事领域得到了广泛在军事领域得到了广泛的应用,成为当今世界各国军用技术中的重点研究和发展之一。

任何温度高于绝对零度(0 K)的物体都在不停的发射着红外辐射,物体的温度£高所发射的红外辐射的强度越强,波长越短。自然界中各种物体由于其自身温度不同,所发射的红外辐射强度以及波长是不 同的。各种红外成像技术的基本原理就是依据物体 的温度与红外辐射强度之间的关系,通过记录目标 与背景的红外辐射差(温度差),经过一系列的技术处理将不可见的红外辐射差(温度差)转变为可见的或可 测量的物理量,进而对所得到的物理量进行相应处 理以满足人们不同需求的技术。

3、红外技术的发展
红外探测技术,国外现已发展到第四代,主要采用扫 描焦平面4N或6N阵列的第二代前视红外系统。扫描 焦平面阵列(F PA)是稀镉汞多元线列并联扫描技术的 进一步发展。它不仅增加线列单元数量,且增加线列 (行)数,形成串并扫描,同时采用多级时间延迟和积分 (TDI)技术把串联扫描同一行单元的光电信号依次延 迟并相加。它采用阻抗低的光伏型碑镉汞材料,与硅 电荷耦合器电路低耗耦合。为帝镉汞多元焦平面阵列 与硅电荷耦合器中间由锢柱连接形成夹层结构,从而 制成混成双片焦平面阵列红外探测器。

红外焦平面阵列技术
水红外焦平面器件技术,不但要发展基于材料温度特性 的硅Bolometer和铁电材料热释电或热容性红外焦平 面器件,还要着力发展基于微光机电技术的热机械应 变式红外焦平面器件。同时通过新型材料的探索,将 优异的器件结构和材料特性有效地组合构成性能更 为优越的焦平面器件,形成了当前发展的重要方向
在红外探测方面,未来红外焦平面阵列的发展,一是 探索新颖的器件结构,二是采用改进的材料,以获得 更高集成密度的廉价焦平面阵列传感器,同时大幅度 地提高阵列性能,而长期形成的i~3Lm, 3~ 5Lm和8~ i4Lm三个红外探测窗口的概念不会变化。

红外光电子物理技术
目前,红外预警探测系统集红外探测器技术4制冷技 术和光电技术、信号处理技术、自动控制技术于一 体,以无源方式工作,自身隐蔽性好、抗干扰能力强、 探测目标范围广,已逐渐成为对来袭威胁目标预警的 主要手段之一。
红外光电子物理发展的一个焦点就是红外焦平面相 关的物理问题。如以碑镉汞材料为主要研究对象的 窄禁带半导体物理已获得很好的发展,直接支撑了以 稀镉汞为代表的红外焦平面技术;而基于半导体微结 构、纳米结构能带工程的子带物理也正在快速发展, 有力地推进了以量子阱红外探测器及其它量子器件 为代表的新一类焦平面技术

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发表于 2022-8-5 09:47:17 | 显示全部楼层 来自 陕西省
谢谢分享
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发表于 2022-9-27 19:51:58 | 显示全部楼层 来自 浙江省金华市
优秀的资料,值得学习。
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