Cikkek, vélemények, elemző társzámot TK június 2018
típusú hőkamerák
Hőkamerák szerint vannak csoportosítva típusú érzékelőt.
A hőkamerák úgynevezett termikus érzékeny elem használják érzékelő elem bolometers.
A hőkamerák egy érzékeny elem alapuló belső fényérzékeny tag kerül alkalmazásra, mint egy érzékelő elem érzékeny félvezető tömb anyagok érzékeny a távoli infravörös.
Kezdeni jellemzik ezeket az érzékelőket általában.
Összehasonlítás hőérzékenység fotodetektorok és fotodetektor alapuló félvezető fényérzékeny mátrixok alapján a belső fotoelektromos hatás ábrán látható. 2 (1 - a hőtároló egységek 2 - fotonikus vevőkészülékek).
Objektív okok miatt kapcsolódó sajátosságait fizikai folyamatok működnek mikrobolométeren elemek (szélessávú sugárzás elnyelése és magas zajszint) kimutatására képes ezeket az eszközöket a nagyságrenddel kisebb, mint az érzékenység, a félvezető fényérzékeny mátrixok, amelyek alapján a belső fotoelektromos hatás, sugárzásra érzékeny egy bizonyos hosszúságú hullám.
Ahhoz, hogy értékelje a különbség a hőkamerák koholt azokon és más érzékeny elemek, értékeli a kimutathatósága.
A detectivity fényérzékeny félvezető elemek között változik 109-1015 • cm HZ1 / 2 W-1. Detectivity bolométer- tartományok 107-108 • cm HZ1 / 2 W-1. Eltekintve attól a ténytől, hogy önmagában egy nagyon jelentős különbség az összehasonlítás ezen értékek, arra lehet következtetni néhány hőérzékelő kell használni, amikor rögzítéséről elhelyezett tárgy különböző távolságokra. Bolometers használt infravörös felügyeleti rendszerek és elismerése tárgyak rövid távolságok (10-1500 m). Kezdetben alapján hőkamera bolometers fejlesztettek infravörös szempontjaik, távcsövek, infravörös megtekintésére rendszerek járművekhez, pilóta nélküli kis méretű rendszerek, infravörös megfigyelő.
Termikus-alapú félvezető érzékelő elemek nagy detectivity nyújtanak „láthatóságát”, hogy több tíz kilométeres és használják a súlyos komplexek.
Termikus-alapú termikus képalkotó fotodetektorok Image (imagers alapuló bolometers)
A működési elv azon alapul, termikus fotodetektorok regisztráció tulajdonságai megváltozhatnak az anyag, ha a változás a hőmérséklet miatt felszívódását optikai sugárzás. Vannak különböző típusú termikus fényérzékelők alapján különböző hatásokat. Közül a leggyakoribbak:
a) bolometers alkalmazó vékony fém ellenállás változás, félvezető vagy szupravezető film;
b) termoelektromos detektorok vagy termofil típusú termoelem segítségével a hatása a előfordulásának termo-elektromotoros erő a terminálok a két fém;
c) piroelektromos detektort alapuló piroelektromos hatás piroelektromos, beleértve a ferroelektromos kristályok közelében Curie-hőmérsékletű;
g) az optikai-akusztikus vevők (PDA), néha pneumatikus infravörös érzékelő elemek vagy Golay használatával periodikus kitágulását és összehúzódását a gáz, ha melegítjük a amplitúdó-modulált optikai sugárzás által elnyelt egy vékony membrán.
Tárgy következő. Mint már említettük, az egyes elemek érzékeny mikrobolométeren mátrix tartalmaz egy vékony réteg érzékeny a hőmérséklet-változások, és helyezzük el a hordozón a hőszigetelési. A hőmérséklet-érzékeny elem, például alapuló vanádium-oxid VOx módosítások és a két elektróda csatlakoztassa a hőmérséklet-érzékeny anyagot a szubsztrátum és az olvasás áramkört. Kibocsátott infravörös energiát által kapott egyes mikrobolométer érzékelő, amely növeli a detektor hőmérséklete. A hőmérséklet-változás változást okoz ellenállást minden érzékelő, amely regisztrálja multiplexelést integrált áramköri, elhelyezve ugyanazon félvezető hordozó. Egy fontos tényező elérése magas műszaki jellemzők mikrobolométeren tömbök a választás a hőérzékeny réteget, amelynek magas hőmérsékleti együtthatója ellenállás (TCR) és alacsony szintű a felesleges zajt, ugyanakkor biztosítja a jó felszívódását a sugárzás a dolgozó spektrális tartományban. Érzékenység elsősorban korlátozott hővezető minden egyes pixel. A művelet sebessége határozza meg az arány a hőkapacitása és a hőállóság. Csökkentett hőteljesítmény emelkedése nemcsak a sebesség, hanem a termikus fluktuációk - zaj. A növekedés a hővezető javítja a teljesítményt, de csökkenti az érzékenységet (és annak érdekében, hogy ez nőtt, szükség van, hogy növelje a TCR és a bázis ellenállás).
Rendelkeznek a magas TCR félvezető film. A megközelítés a problémák néhány problémát VOx-mikrobolométeren használatán alapuló amorf (nem kristályos) szilíciumot, mint hőre érzékeny anyag. Amorf szilícium magasabb értéke a TCS, amely magasabb szintű érzékenységet. Azonban amorf szilícium magasabb bázis ellenállást, így van a probléma a megfelelő magas kimeneti impedanciája a bemeneti impedancia érzékelő áramkörök. Szintén félvezetők rejlő túláram zajt. Ebben a tekintetben, a választás az érzékelő anyag egy sokoldalú feladat.
Jelentősen növeli az abszorpciós koefficiens az infravörös sugárzás lehetővé teszi többrétegű, ún szendvics szerkezet. Szendvicsek épített formájában optikai rezonátor, elnyelik 80% a sugárzás hullámhossza 8 mikron. Felszívódás lehet elérni planáris szerkezetek 50-80% 8,5-10 um, a szalag.
A kép segítségével tettük láthatóvá imagers alapuló bolometers, ugyanolyan formában, mint a kép alkalmazásával kapott termikus-bázisú félvezető mátrixok.
Thermal-alapú belső fotoefffekta vizualizációs képek
A folyosón elektromágneses sugárzás (beleértve az optikai) keresztül félvezetők ott keletkező szabad elektronok. Amikor egy belső fotoelektromos hatás intrinsic abszorpciós fotonenergia kisebbnek kell lennie, mint a szélessége az úgynevezett sávú félvezető (Pl), azaz a belső felszívódását fotonok alkotnak elektron-lyuk párok meg kell felelniük az állapot: h # 61550; .. # 61642; Pl, ahol h # 61550; - A fotonenergia
# 61550; # 61472; - sugárzási frekvenciát (# 955; = c / # 957;)
h - Planck állandó.
A hosszú hullámú fényvezető határvonalat:
# 955; = Hc / Pl = 1,24 / EG (eV)
Ez a maximális sugárzás hullámhossza, hogy felszívódik ezzel a félvezető bandgap alkotnak elektron-lyuk párok.
forrás:
S. Zee. Fizika félvezető eszközök. Mir 1984.
Átlagos értékelés ezt a cikket: 5 (2 szavazat)
Az Ön értékelése: