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红外探测器的工作原理详解

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:按照探测过程的物理机理,红外探测器可以分为热探测器和光子探测器两类。热探测器是利用红外线的热效应工作的。热探测器按照探测器敏感的物理量不同,目前可以分为温差电偶、测辐射热计、热释电及气动型等几种。前三种热探测器均有光谱响应范围宽、光谱响应平坦、一般无须致冷及价格较低等优点。但和光子探测器相比,热探测器具有响应率低、时间常数大的弱点。

红外探测器的工作原理详解

红外探测器实际上是一种红外辐射能的转换器。它把辐射能转换成另一种便于测量的能量形式,在多数情况下转换成电能。综合近代测量技术来看,电量测量最方便、最精确。

按照探测过程的物理机理,红外探测器可以分为热探测器和光子探测器两类。热探测器是利用红外线的热效应工作的。光子探测器是利用红外线中的光子流射到探测器上后,和探测器材料中的束缚态电子作用后,引起电子状态的改变,从而探测到红外线。

热探测器是利用红外线的热效应工作的。当探测器受到红外辐射后,探测器材料的温度会上升。温度的变化会引起某些物理特性相应改变,测量这些物理量变化就可以确定入射红外辐射的强弱。热探测器按照探测器敏感的物理量不同,目前可以分为温差电偶、测辐射热计、热释电及气动型等几种。前三种热探测器均有光谱响应范围宽、光谱响应平坦、一般无须致冷及价格较低等优点。在这三类中,热释电探测器是近十多年来发展较快的一种,它的机械强度、响应率、响应速度都比较高,应用范围也日益广泛。但和光子探测器相比,热探测器具有响应率低、时间常数大的弱点。(www.xing528.com)

光子探测器是利用入射光子流与探测器材料中的束缚态电子作用后,引起电子状态的改变,从而探测到红外线的。光子与电子作用后,产生的光电效应可以分为外光电效应和内光电效应两类。光子与电子作用后,使电子获得足够的能量后能逸出材料表面的现象称为外光电效应。利用外光电效应工作的光电探测器中,灵敏度较高的是光电倍增管。内光电效应表现为,光激发的载流子滞留在材料内部,引起材料电导率变化而产生电动势

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