紅外探測(cè)器為何要在低溫下工作-展示頁
2024-12-04 22:55本頁面
【正文】 外輻射集聚到紅外探測(cè)器上，并以光譜和空間濾波方式抑制背景干擾。因此，在設(shè)計(jì)紅外系統(tǒng)時(shí)，不但要考慮紅外輻射在大氣中的傳輸效應(yīng)，還要采用抑制背景技術(shù)，以提高紅外系統(tǒng)探測(cè)和識(shí)別目標(biāo)的能力。目前紅外系統(tǒng)所使用的波段，大都限于上述大氣窗口之中（大氣窗口還與大氣成份、溫度和相對(duì)濕度等因素有關(guān)）。人們把某些衰減較小的波段，稱為大氣窗口。 紅外輻射原理 物體發(fā)出的輻射，大都要通過大氣才能到達(dá)紅外光學(xué)系統(tǒng)。對(duì)所有波長(zhǎng)積分所得到的總輻射量與溫度的四次方成正比，這個(gè)關(guān)系稱為斯蒂芬－玻爾茲曼定律。黑體的輻射特性可用普朗克定律描述，該定律給出了黑體輻射作為溫度函數(shù)的光譜分布。任何實(shí)際物體的輻射發(fā)射量與同一溫度下黑體的輻射發(fā)射量之比 ,稱為該物體的比輻射率，其值總是小于 1。能吸收全部入射的輻射而沒有反射的物體稱為黑體。 紅外輻射原理 一切物體都有其自身的紅外輻射特性。 紅外輻射原理 自然界中 , 一切溫度高于絕對(duì)零度攝氏 的物體都不斷地輻射著紅外線 , 這種現(xiàn)象稱為熱輻射。紅外輻射是波長(zhǎng)介于可見光與微波之間的電磁波，人眼察覺不到。將不可見的紅外輻射光探測(cè)出并將其轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的信號(hào)的技術(shù)就是紅外探測(cè)技術(shù)。紅外探測(cè)器為什么要在低溫下工作 第八小組：潘興薇 汪劍文 胡智航 張 萌 紅外探測(cè)技術(shù) 不同種類的物體發(fā)射出的紅外光波段是有其特定波段的，該波段的紅外光處在可見光波段之外。因此人們可以利用這種特定波段的紅外光來實(shí)現(xiàn)對(duì)物體目標(biāo)的探測(cè)與跟蹤。 紅外探測(cè)技術(shù) 紅外探測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) ? 環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)于可見光，尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力 ? 隱蔽性好，一般都是被動(dòng)接收目標(biāo)的信號(hào)，比雷達(dá)和激光探測(cè)安全且保密性強(qiáng)，不易被干擾 ? 由于是目標(biāo)和背景之間的溫差和發(fā)射率差形成的紅外輻射特性進(jìn)行探測(cè)，因而識(shí)別偽裝目標(biāo)的能力優(yōu)于可見光 ? 與雷達(dá)系統(tǒng)相比，紅外系統(tǒng)的體積小，重量輕，功耗低 紅外探測(cè)器 紅外探測(cè)器 (Infrared Detector)是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件。要察覺這種輻射的存在并測(cè)量其強(qiáng)弱，必須把它轉(zhuǎn)變成可以察覺和測(cè)量的其他物理量。紅外線是一種人眼不可見的光波，它是由物質(zhì)內(nèi)部的分子、原子的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電磁輻射，是電磁頻譜的一部分 ,其波段介于可見光和微波波段之間 (～ 1000微米 )通常按波長(zhǎng)把紅外光譜分成 4個(gè)波段 :近紅外（ ～ 3微米）、中紅外（3～ 6微米）、中遠(yuǎn)紅外（ 6～ 20微米）和遠(yuǎn)紅外（ 20～ 1000微米）。為研究各種不同物體的紅外輻射，人們用理想輻射體 ── 絕對(duì)黑體（簡(jiǎn)稱黑體）作基準(zhǔn)。良好的吸收體必然也是良好的輻射體 ,因此黑體的輻射效率最高，其比輻射率定為 1。物體的比輻射率，與物體的材料種類、表面特性、溫度、波長(zhǎng)等因素有關(guān)。對(duì)某一溫度，輻射量最大的波長(zhǎng)與其溫度的乘積為常數(shù)，這個(gè)關(guān)系稱維恩定律（適用于在溫度較低，波長(zhǎng)較短的范圍內(nèi)）。 普
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