非制冷式 新型熱成像探測器技術應用

溫度越低效果越好的制冷式探測器

通常，在溫度低于60~100開(相當于-210oC~170oC或-346oF~274oF)的真空密閉環境下，會用到制冷式紅外線探測儀。環境溫度決定成像效果。上述極端低溫環境可使用低溫制冷器形成。對熱感應噪聲需要通過冷卻來降低。在較高溫度的環境下，傳感器可能受自身產生的輻射影響，難以感知外部輻射。該設備導致探測器不僅笨重昂貴，而且能耗非常高。盡管這一技術的應用成本高、需要維護，但它也有自身的優勢。探測器可以探測到中波頻段的放射線，能提供更好的空間分辨率，因為波長越短，產生的熱對比度越高。因此，制冷式探測器能分辨較小的溫度差別并產生高分辨率的清晰圖像。

探測器的另一大優點是靈敏度較高，可支持使用光圈系數較高的鏡頭，因此，制冷式探測器是長距離探測應用(如：5千米~16千米【3~10英里】)的更好選擇。

性能出眾的非制冷式技術

非制冷式熱感攝像機的傳感器并未采用低溫制冷工作原理。此情況下，傳感器使用相對簡單的溫度控制器件，使溫度穩定在或接近于環境溫度。這種傳感器對長波紅外線起作用。在傳感器的設計中，普遍采用微測技術。這是硅元件上的一個小電阻，其阻值隨溫度產生變化，具有絕熱特性，并以電子方式顯示溫度。環境溫度改變后，輻射熱測定器的測定值隨之改變；該測定值可轉換成電子信號，經處理之后形成圖像。攝像機對紅外輻射的敏感程度(即辨別同一環境中不同溫度的能力)以NETD(噪聲當量溫度差)值表示。最新一代的輻射熱測定器的NETD值可低至20mK。

非制冷式熱感攝像機傳感器的體積較小，集成了較少量的可移動部件。與制冷式熱感攝像機傳感器相比，它們的成本更低、服務期限更長。制冷式攝像機每工作8000~10000小時需要更換一次低溫冷卻劑，而非制冷式攝像機可連續工作多年。