Почему ИК-детекторы необходимо охлаждать?

В зависимости от рабочей температуры и потребностей в охлаждении инфракрасный извещатель можно разделить на охлаждаемый и неохлаждаемый. Неохлаждаемый тепловизионный датчик работает при комнатной температуре, имеет медленный отклик и относительно низкую чувствительность. В то время как охлаждаемый инфракрасный детектор работает при криогенной температуре. Причина в том, что охлаждаемый инфракрасный детектор, по сути, является фотонным детектором и должен охлаждаться при низких температурах, чтобы работать наилучшим образом.

 
Тепловизионные системы используются для наблюдения за источниками тепла. Для достижения максимальной чувствительности системы в большинстве тепловизионных систем используются детекторы с криогенным охлаждением, которые обычно работают при температуре жидкого азота 77 К или ниже. Если эти инфракрасные детекторы с матрицами в фокальной плоскости (FPA) могут обнаруживать тепловую энергию за пределами просматриваемой сцены, чувствительность снижается.
 
Кроме того, если величина энергии вне сцены меняется в зависимости от поля зрения, это может привести к нежелательному искажению изображения. Чтобы максимизировать чувствительность системы и избежать искажения изображения, инфракрасный FPA необходимо охлаждать криогенно и монтировать в термоизолированную «бутылку» или сборку Дьюара. Первоначальные системы включали миниатюрные вакуумные баллоны, называемые дьюарами, которые были заполнены жидким азотом.

Охлаждаемый инфракрасный детектор является основным компонентом охлаждаемой тепловизионной системы. Подходящая среда с низкой и постоянной температурой создается микрокриоохладителем, так что чувствительный к инфракрасному излучению фотоэлектрический детектор, упакованный в основной корпус дьюара сверхвысокого вакуума, может преобразовывать инфракрасное излучение в электрические сигналы. Затем электрические сигналы будут собираться и усиливаться схемой считывания для обработки изображения и, наконец, вывода изображений или видео, которые можно наблюдать человеческим глазом.

 

Copyright © 2021 gst-ir.net Все права защищены.

идти наверх