Фото-приборы

© fastdl.org

Работа резисторного болометра базируется на изменении электрического сопротивления материала приемника, которое вызвано изменением его температуры при поглощении излучения. Уменьшение тепловой проводимости связи чувствительного элемента с базой требует уменьшения его теплоемкости - до 10-9Дж/К. Даже при очень малых размерах приемной площадки (пиксела) это весьма сложная технологическая и физическая задача и, безусловно, предполагает тонкопленочную технологию. Помимо малой теплоемкости термочувствительный элемент приемного пиксела должен иметь как можно больший коэффициент преобразования К, максимальный коэффициент поглощения излучения в рабочем диапазоне и как можно меньший уровень низкочастотных шумов.
Типичные значения при комнатной температуре для металлов и полупроводников равны 0.002 и 0.02 К-1, соответственно. Наиболее применима в качестве материала болометрической ячейки пятиокись ванадия толщиной около 1 мкм. Рабочая температура болометрической матрицы должна быть стабилизирована для сохранения оптимальных характеристик и предотвращения температурного дрейфа при изменении температуры окружающей среды. В практически реализованных матрицах такого типа достигнута величина эквивалентной шуму разности температур (NEDT), равная 40 мК при теплопроводности G=1х10-7Вт/град.

2.Пироэлектрические ИК-матрицы
Пироэлектрический эффект в неохлаждаемых матрицах наблюдается в сегнетоэлектрических материалах, которые обладают спонтанной электрической поляризацией, зависящей от температуры. В отличие от других тепловых приемников пироэлектрики реагируют только на модулированное излучение, т.е., для получения теплового изображения неподвижных объектов требуется оптический модулятор. Неохлаждаемые матрицы в пироэлектрическом режиме работают, как правило, вдали от точки Кюри с материалами, имеющими высокую температуру Кюри (200…400К). В противном случае – если матрица работает вблизи температуры фазового перехода ( например, BaSrTiO3, ТКюри=22С) – необходимо стабилизировать температуру детектора. В качестве материала пироэлектрика кроме титаната бария-стронция используют титанат свинца, цирконат свинца, а также пироэлектрические полимеры. У матричных приемников с традиционнымми материалами для приемников излучения чувствительность NEDT достигает 50мК. Для устройства с использованием пироэлектрического полимера характерна простота конструкции и низкая стоимость; в сочетании с особенностями системы считывания и обработки сигнала у таких детекторов достаточно высокая чувствительность (NEDT=1.5K) для широкого круга применения в промышленности, медицине и т.д.

3.Термоэлектрические ИК матрицы

Pages: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22