探測(cè)器成像原理
根據(jù)這些物理量的變化,熱紅外探測(cè)器主要利用紅外輻射吸收在檢測(cè)器敏感元件電阻,極化強(qiáng)度,電勢(shì),電流,體積和其他物理變化中產(chǎn)生溫度變化,這可以區(qū)分目標(biāo)對(duì)象信息。
光子探測(cè)器不需要光-熱轉(zhuǎn)化過程由於光電效應(yīng),敏感元件吸收光子,直接與電子相互作用,直接生成電信號(hào)。
冷卻紅外探測(cè)器 |
未冷的紅外探測(cè)器 ? ?? |
|
工作原理 |
基於通過敏感材料吸收紅外輻射產(chǎn)生的光電效應(yīng),檢測(cè)單元吸收光子,然後更改電子狀態(tài),從而引起光子效應(yīng),例如內(nèi)部光電效應(yīng)和外部光電效應(yīng)。 |
使用紅外輻射的熱效應(yīng)檢測(cè)紅外輻射 |
優(yōu)點(diǎn)? |
高靈敏度,較長(zhǎng)的檢測(cè)距離,快速響應(yīng)速度,穩(wěn)定的性能 |
小尺寸,低功耗,低價(jià),F(xiàn)PA可以在室溫下工作 |
缺點(diǎn) |
FPA需要低溫(77K/150K/200K)環(huán)境,需要安裝製冷設(shè)備,設(shè)備消耗量大且昂貴。 |
較低的靈敏度,較短的觀察距離,響應(yīng)時(shí)間較慢 |
應(yīng)用 |
長(zhǎng)-範(fàn)圍監(jiān)控,目標(biāo)跟蹤,航空,航空航天,偵察,安全和監(jiān)視 |
可以滿足一般邊界的要求以及大多數(shù)平民需求,火災(zāi)警報(bào),工業(yè)檢測(cè),安全監(jiān)控等。 |
檢測(cè)器類型-未冷的金屬?
金屬外殼 +玻璃或鏡頭窗戶
優(yōu)勢(shì)
1。高熱量散發(fā):金屬封裝會(huì)迅速進(jìn)行熱量,適用於中/高功率熱成像探測(cè)器。
2。電磁屏蔽:金屬外殼可以減少外部電磁干擾(EMI)並改善信號(hào)穩(wěn)定性。
3。高機(jī)械強(qiáng)度:防震,抗振動(dòng),適用於軍事,汽車和其他惡劣的環(huán)境。
4。良好的氣體緊密度:可以用惰性氣體(例如氮)填充,以防止氧化並延長(zhǎng)檢測(cè)器的壽命。
缺點(diǎn)
1。重量大:高金屬密度,不利於便攜式設(shè)備輕巧。
2。成本更高:精密金屬加工,貴金屬零件,增加製造成本。
檢測(cè)器類型-未冷卻的陶瓷?
陶瓷基材 +金屬蓋
優(yōu)勢(shì)
1。高溫/腐蝕性:陶瓷(例如Al?o?,Aln)可以承受500°C或更多的高溫,使其適合於航空航天和核電等極端環(huán)境。
2。低熱電阻:諸如氮化鋁(ALN)之類的陶瓷具有接近金屬的導(dǎo)熱性,並且具有極好的熱量散熱。
缺點(diǎn)
1。高脆性:易於破裂,加工難度很大。
2。更高的成本:精密陶瓷包裝價(jià)格高於塑料,但低於金屬封裝包裝。
?
檢測(cè)器類型-未冷的晶圓?
包裝直接在晶圓上完成?
優(yōu)勢(shì)?
Ultra -小型化:包裝直接在晶圓上完成,尺寸最小?
集成:與CMOS過程兼容。
低成本(大容量):晶圓-電平處理,單位成本明顯降低
缺點(diǎn)?
環(huán)境耐受性差:通常無氣密,害怕濕度和灰塵。
較弱的熱量散熱:依靠矽-基於矽的散熱,在高功率方案中可能過熱。
可靠性挑戰(zhàn):在熱循環(huán)下容易焊接疲勞,壽命低於金屬/陶瓷包裝。
檢測(cè)器類型-一般冷卻
通常冷卻的探測(cè)器:?
探測(cè)器類型:尿尿酸汞(MCT/HGCDTE)?
開始-時(shí)間:≤8min?
幀速率:最多100Hz?
平均失敗時(shí)間:≥6000H
檢測(cè)器類型-熱冷卻?
熱冷卻探測(cè)器:?
檢測(cè)器類型:II類超晶格?
按時(shí)電源:≤3min?
幀速率:50/30Hz?
平均失敗時(shí)間:≥20000H