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信息探测材料 (3) Information Detector Materials 光电技术学院 主主 要要 内内 容容 1.红外技术 2.红外探测器的原理与分类 3.红外热成像系统 红外技术 一、概述 1. 红外技术的发展历史 红外技术是伴随军用需要而迅速发展起来的一门新兴技术。 （1）1800：英国天文学家赫谢尔发现“红外线”； （2）1880年：制成测辐射热计； （3）1901年：改进的测辐射热计用来探测物体热辐射； （4）1917年：研制成硫化铊探测器，首次将光电导效应 用于红外探测。 （5）二战期间：夜视需要推动光电导红外探测器得到发展； （6）二战后：半导体技术的发展，推动红外探测器大发展； （7）现在：军用牵动红外探测技术迅速发展。 2. 红外技术的应用 与雷达相比：结构简单，分辨力高，抗干扰能力强， 无源方式工作 与可见光相比：透烟尘能力强，可昼夜工作 军事战略应用：洲际弹道导弹的探测、识别和跟踪，高 能束拦截武器的瞄准，拦截导弹的制导 和大气层内外核爆炸的探测等 军事战术应用：侦察、观瞄、火控、跟踪、制导等， 如枪(炮)用红外夜间瞄难具和机载、 舰载前视红外系统等 工业应用：炉壁、炉料热分布、铁水、钢水液面检测， 石油管漏油、漏热检查，高压供电元部件过 热检查，集成电路热故障分析等 科研应用：对研究对象和过程的热分析，如飞机和航天器 工作状态热分布测定和航空、航天模型风洞试 验热分析等 医疗方面：对癌症利各种病变的普查和早期诊断、 中医穴位诊断等 其他应用：森林防火、空海救援、污染监测和资源勘探等 二、红外线 1. 什么是红外线 波长范围为 0.76~1000 m 的电磁波。 性质： 红外线与热和温度密切相关，因此又称为热线或热辐射； 真空中以光速直线传播； 遵循反射、折射、衍射和偏振定律。 近红外（SWIR）：0.78～3.0 m 中红外（MWIR）：3.0～20 m 远红外（LWIR）：20～1000 m 2. 红外线的产生 高能级 热运动 辐射 低能级 （1）任何温度高于绝对零度（ ° ）的物体都能产生红外辐射。 273 C （2）自然界中一切物体都是红外辐射源； （3）物体辐射红外线的强度和波长，取决于物体的温度。 3. 红外线的传播 红外辐射在大气中传输时，其能量因大气吸收而衰减，衰减 量与波长有关。 大气窗口：大气对红外线吸收较少的波段，即透射率较高的波段。 SWIR：0.76~3 m MWIR：3~5 m LWIR：8~14 m 4. 红外成像 可见光成像：显示目标表面可见光分布的情况 可见光 照相机 光图像 红外成像：显