什么是红外线探测器
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红外探测器(Infrared Detector)是一种 将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼无法察觉。为了察觉这种辐射的存在并测量其强弱,需要将其转换成可以察觉和测量的其他物理量。现代红外探测器主要利用的是红外热效应和光电效应,这些效应的输出大都是电量,或者可以用适当的方法转变成电量。
红外探测器的工作原理
红外热效应:
某些材料在红外辐射照射下会产生温度变化,这种温度变化可以通过热电偶、热电堆等热探测器来测量,从而间接测量红外辐射的强弱。
光电效应:
当红外辐射照射到光电探测器上时,光子能量被材料吸收,使材料中的电子从价带跃迁到导带,产生电子-空穴对,进而在外加电场作用下产生光生电流,实现红外辐射到电信号的转换。
红外探测器的应用
红外探测器广泛应用于多个领域,包括:
军事:用于夜视设备、热成像、导弹制导等。
医疗:用于热成像、体温测量等。
安防:用于入侵检测、周界防护等。
工业:用于温度监测、质量控制等。
环境监测:用于气体泄漏检测、森林防火等。
智能家居:用于入侵报警、环境监控等。
红外探测器的类型
红外探测器主要分为两大类:
热探测器:
通过感应物体吸收的红外辐射引起的温度变化来进行探测。代表设备有热电偶、热电堆和辐射热计等。
光子探测器:
利用光电效应将红外辐射转换成电信号。光子探测器的材料有PbS、PbSe、InSb、HgCdTe(MCT)、GaAs/InGaAs等,按工作温度可分为制冷型和非制冷型。
结论
红外探测器是一种利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应或光电效应来探测红外辐射的传感器。它广泛应用于多个领域,并在未来有着广阔的应用前景。随着技术的不断发展,红外探测器在性能、种类和应用范围上都将不断扩展。