新型红外传感器要点课件.pptVIP

第六章新型红外传感器电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

如果有人在你最难过最美好最容易被辜负的时光里陪你走过那么一段，陪伴在你的身旁，那么无论将来那个人变成了什么样子，他还是不是你最好的朋友，你都没有办法割舍下，即便最后分开甚至陌生，也会对他心存感激。因为太多时候，交谈是一种莫大的温暖和美好。——卢思浩《愿有人陪你一起颠沛流离》电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

目录一、红外辐射的基本知识二、红外传感器三、非致冷红外传感器四、红外技术应用举例电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

红外探测器（或红外传感器）研究历史p1800年，F.W.赫歇耳在太阳光谱中发现了红外辐射的存在。当时，他使用的是水银温度计，即最原始的热敏型红外探测器。p1830年，L.诺比利利用当时新发现的温差电效应(也称塞贝克效应)，制成了一种以半金属铋和锑为温差电偶的热敏型探测器。称作温差电型红外探测器(也称真空温差电偶)。其后，又从单个温差电偶发展成多个电偶串联的温差电堆。p1880年，S.P.兰利利用金属细丝的电阻随温度变化的特性制成另一种热敏型红外探测器,称为测辐射热计。p1947年,M.J.E.高莱发明一种利用气体热膨胀制成的气动型红外探测器（又称高莱管）。p在40年代，又用半导体材料制作温差电型红外探测器和测辐射热计，使这两种探测器的性能比原来使用半金属或金属时得到很大的改进。半导体的测辐射热计又称热敏电阻型红外探测器。电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

红外探测器（或红外传感器）研究历史（续）p60年代中期，出现了热释电型探测器。它也是一种热敏型探测器，但其工作原理与前三种热敏型红外探测器有根本的区别。p最早的光电型红外探测器是利用光电子发射效应即外光电效应制成的。以Cs-O-Ag为阴极材料的光电管（1943年出现）可以探测到1.3外光电效应的响应波长难以延伸，因此，它的发展主要是近红外成像器件，如变像管。利用半导体的内光电效应制成的红外探测器，对红外技术的发展起了重要的作用。内光电效应分光电导和光生伏打两种效应。利用这些效应制成的探测器分别称为光导型红外探测器和光伏型红外探测器（见光子型探测器）。在半导体中引起电导改变或产生电动势是一个激活过程，需要有一定的能量E。因此，入射辐射的光子能量必须大于E。也就是光电型探测器有一个最长的响应波长，称为长波限λ。电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

红外探测器（或红外传感器）研究历史（续）p1917年,T.W.卡斯发明TiS光电型红外探测器,但长波限仅到1.1微米。30年代末期，德国人研究PbS光导型探测器，室温工作时长波限为3微米，液氮温度时可到5微米。第二次世界大战之后，相继研制成PbTe和PbSe光电型探测器，响应波长延伸到7微米。50年代起,由于半导体物理学的发展，光电型探测器所能探测的波长不断延伸。对于有重要技术用途的1～13微米波段和限于实验室应用的13～1000微米波段，都有适当的光电型探测器可供使用。60年代起,又研究成HgCdTe三元半导体红外探测器，1-xx配制不同组分x的材料,可以制得不同响应波长的红外探测器。p整流型红外探测器也是60年代开始问世的。由于激光的出现,就有可能利用外差技术进行接收。因此,把微波波段用的结型检波器推广应用到更高的频率范围，即短毫米波和亚毫米波。电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

一、红外辐射的基本知识1、红外辐射2、红外辐射源电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

1、红外辐射p红外辐射俗称红外线：它是一种人眼看不见的光线。但实际上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何物体，只要它的温度高于绝对零度，就有红外线向周围空间辐射。红外线是位于可见光中红光以外的光线，故称为红外线。它的波长范围大致在0.76μm(或0.77μm)到1000μm的频谱范围之内。相对应的频率大致在4×10-3×10Hz之间。1411p红外线与可见光、紫外线、X射线、γ射线和微波、无线电波一起构成了整个无限连续的电磁波谱。电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

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红外分区：在红外技术中，一般将红外辐射分为4个区域近红外区:中红外区:远红外区:770~1.5×101.5×10~6×106×10~40×103nm33nmnm33极远红外区:40×103~1000×10nm3注意：这里所说的远近是指红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离。电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作

红外辐射的物理本质p红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。研究发现，太阳光谱