红外热成像技术介绍.ppt

红外热像仪的组成 红外探测器 驱动电路 制冷机（制冷型具备） 红外光学镜头 外形及其他接口、结构配件 机芯 红外光学 红外仪器中的光学元件，如透镜、转鼓(棱镜)、窗口(包括杜瓦瓶的窗口)、滤光片、调制盘等，均需要光学材料。红外光学材料除一般光学玻璃所具备的光学、物理、化学、热、机械等性能外，还要求在红外波段内具有良好的透过率。 常用的红外光学材料为Ge，少量使用ZnS等 光学镀膜 红外光线材料的折射率较高，反射损失大，因而透过率较低，而且反射光线还将引起象质变差。镀增透膜对于透射式红外光学元件是必不可少的工艺，它不但提高了光学元件透过率，还对光学材料起到了保护作用，避免了某些材料的潮解等损伤。由图可以看到，未镀增透膜的Ge片透过率很低,镀增透膜可以根据需要在3~5微米或8~14微米的工作波段提高透过率。图中所示为8~14微米工作波段的曲线。 不受光照条件影响 可穿透烟、雾 对比技术——微光夜视 作用距离很短 成像质量差 受外部光源影响极大，无法避免过曝 不能穿透烟、雾 对比技术——红外LED主动照明 作用距离较短——数十米 寿命问题 专利问题 受外部光源影响极大，无法避免过曝 不能穿透烟、雾 价格便宜 对比技术——激光主动照明 作用距离较长——标称可达3000m 难以进行多点监控应用 寿命问题 “光污染”风险 受外部光源影响极大，无法避免过曝 不能穿透烟、雾 价格适中 军、警用 军、警用 军、警用 航天遥感 工业测温 医用测温 消防 森林防火 安防监控 安防监控 要地防护 车辆辅助驾驶 海事 北京波谱华光科技有限公司 一、企业介绍 二、技术内容 三、应用领域 中国电子科技集团公司第十一研究所 ? 1956年建所----是共和国建立的第一个电子元器件 和材料研究所 ? 1958年建立红外技术研究室 ? 1964年建立激光技术研究室 专业方向：研制为导弹、核武器、空间技术及常规 兵器配套的红外、激光产品。 ? 1970年全所转向为激光红外专业技术研究所，是 我国最早以军事应用为目标的光电技术研究所。 中国光学光电子行业协会理事长单位 中国电子学会量子学与光电子学分会挂靠单位 ?　总装备部军用光电子技术专业组组长单位 ?　军用固体激光技术国防科技重点实验室依托单位 国家固体激光工程技术研究中心依托单位 全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会 主任委员和秘书处单位 中国电子科技集团公司第十一研究所 北京波谱华光科技有限公司 中国电子科技集团公司第十一研究所控股公司 十一所非制冷红外领域的代表 主要面向军用配套市场和民品市场，业务形式以OEM和ODM为主。 成熟的红外整机和光电系统研发和生产能力 自然光的分光现象 PRISMA Sir Isaace Newton, 1660 牛顿通过三棱镜实验发现，自然光可分解不同的色光； 今天我们知道，光的颜色代表了其频率； 红外辐射现象的发现 Visible Infrared Ultraviolet Sir William Herschel, 1800 赫胥黎的研究： 用温度计测量不同色光所含的热量； 结论： 红光所含热像最高，紫光最低； 红光之外还存在更“热”的光； 红外辐射是一种电磁波 红外辐射特性 红外辐射是一种电磁波，位于可见光的红光之外直至毫米波段，波长为0.7~1000um 自然界中一切温度高于绝对零度（即零下273℃）的物体均可向外辐射红外线 红外辐射以光速传播（299.793km/s） 红外辐射不能被人眼感知 红外目标 自主产生热辐射——太阳、火焰、生物、发动机、尾焰 吸收热辐射后释放——大气、陆地、砂石、金属 蒙皮效应——飞机、汽车轮胎 红外辐射吸收体——水、玻璃 三个大气窗口 大气对红外辐射的传播具有一定的吸收作用—— 二氧化碳、水蒸气、甲烷、气溶胶 因此在大气中形成三个可以透过红外辐射的“窗口”： 短波——1~3um 中波——3~5um 长波——8~14um 各种大气现象对红外传播的散射 瑞利散射——粒子半径远远小于红外波长，由气体分子引起，影响轻微 弥式散射——粒子半径与红外波长接近，散射系数与波长四次方成反比 无选择性散射——粒子半径远远大于红外波长，散射与波长无关 雾——弥式散射，粒子半径中等，粒子浓度低 云——弥式散射，粒子半径中等，粒子浓度高 霾——弥式散射，粒子半径小，浓度低 雨——无选择性散射 红外探测器的早期研究 研究主要集中在近红外 非完全被动，需借助星光 四十年代出现军用微光夜视仪（美国） 红外探测器的发展 第一代：单元器件、多元器件、Sprite器件——五十年代 第