(2)InSb探测器(PC&PV)InSb属于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,它是**早应用于IR探测技术的材料之一,其生长技术已发展得非常成熟。在液氮温度下,InSb带隙所对应的波长稍稍大于5μm,此时InSb探测器的响应范围完美覆盖MIR波段,且探测率能在整个MIR波段维持很高的水平,因此InSb探测器在MIR波段探测方面有着举足轻重的地位。下图是InSb半导体材料及完成后的芯片。随着红外热像仪工作温度的上升,InSb探测器的量子效率可维持不变,直至160K才开始逐渐衰减。InSb FPA探测器被广泛应用到了***与天文领域,美国RVS(Raytheon Vision Systems)是这类探测器比较大且**出色的制造商。汽车维修技师使用红外热像仪检测发动机和其他部件的温度异常。中高温红外热像仪现场测试
红外热像仪的价格范围很大,取决于多个因素,包括品牌、型号、性能和功能等。一般来说,红外热像仪的价格可以从几百美元到数万美元不等。低端的入门级红外热像仪价格通常在几百到一千美元之间,这些设备功能相对简单,分辨率较低,适合一般家庭用户或初学者使用。中端的红外热像仪价格通常在一千到五千美元之间,这些设备具有较高的分辨率和更多的功能,适合专业用户、工程师和科研人员使用。专业级红外热像仪价格通常在五千美元以上,甚至可以达到数万美元。这些设备具有高的分辨率、更多的功能和更精确的测量能力,适用于高精度的工业、医学等领域的应用。 中高温红外热像仪现场测试考古学家使用红外热像仪探测地下遗迹,无需挖掘即可获取重要信息。
在同一个温度,测温的红外波长越大,发射率就越小,反之,测量的波长越小,发射率就越大。(注意,这个规律只是针对金属或钢铁来说的,不适合其它材料,其它材料有其它材料的发射率规律,比如玻璃则反之)。发射率表提供的往往是一个发射率范围,你无法准确确认发射率的值,也就是发射率设置经常会有误差,而且有时误差还特别大而且,**重要的一点就是:除了黑体以外,实际物体的发射率值往往在一个范围里,而不是一个固定的值,比如上图中的哈氏合金在1μm时,发射率值是;同样,铁、钢材,也是如此,比如不锈钢在1μm时发射率为,而在8-14μm时发射率是。换言之,在这个范围里,提供的发射率表很多都是一个范围,而不是一个确定的值,在这个范围里,谁也弄不清到底具体发射率值是多少,所以你如何确切地设定发射率呢?又如何确保发射率没有误差呢?所以,发射率误差1%~10%是应用红外测温仪、红外热像仪中非常常见的、经常发生的。
红外热像仪光子探测器的探测机理是光电效应,依据工作模式的不同,它又可进一步分为光电导(photoconductive,PC)探测器、光伏(photovoltaic,PV)探测器、光电子发射(photoemissive,PE)探测器、光电磁(photoelectromagnetic,PEM)探测器和丹倍(Dember)探测器等子类型,其中前两个子类型探测器的发展**强劲、应用*****。常见的IR光子探测器有InGaAs探测器、InSb探测器、HgCdTe探测器、QWIP、QDIP、T2SLS探测器、铅盐探测器以及非本征探测器(主要指BIB探测器)等,不同材料体系工作波长及响应率范围如下图所示:医疗专业人员借助红外热像仪进行体温筛查,有效防控疾病传播。
nGaAs是由两种Ⅲ-Ⅴ族半导体材料组成的三元系半导体化合物,它的带隙随组分比例的变化而变化。基于此材料制备的IR探测器,其响应截止波长可达到3μm以上,响应范围完全覆盖NIR波段,是该波段探测器团体里**重要的成员。在该体系下,其他化合物性能如下图所示:与其它的常用IR探测器相比,InGaAs探测器的兴起较晚,在上世纪80年代才开始走进人类的视野。近年来,得益于NIR成像的强势崛起,InGaAs的发展势头也十分迅猛。在实际生产中,一般将InGaAs材料生长在磷化铟(InP)衬底上,红外热像仪两者的晶格失配度也会随InGaAs组分的变化而变化。可以分为手持式红外测温仪、红外热像仪、红外热电视。中高温红外热像仪现场测试
红外热像仪到底能测多远、多小的目标?中高温红外热像仪现场测试
由于大尺寸HgCdTe FPA探测器的制作成本居高不下,QWIP FPA探测器被寄予厚望,因而发展迅速。在LWIR波段,目前QWIP FPA探测器的性能足以与**的HgCdTe相媲美。QWIP也存在一些缺点:因存在与子带间跃迁相关的基本限制,QWIP需要的工作温度较低(一般低于液氮温度),QWIP的量子效率普遍很低。一般而言,PC探测器的响应速度比PV慢,但QWIP PC探测器的响应速度与其它PV红外热像仪相当,所以大规模QWIP FPA探测器也被研制了出来。与HgCdTe—样,QWIP FPA探测器也是第三代IR成像系统的重要成员,这类探测器在民用与天文等领域都有着大量的使用案例。中高温红外热像仪现场测试