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红外探测技术探讨

13-08-08 11:15 3564次浏览
cnnnll
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红外探测器原理和类型:

  不同种类的物体发射出的红外光波段是有其特定波段的,该波段的红外光处在可见光波段之外。
因此人们可以利用这种特定波段的红外光来实现对物体目标的探测与跟踪。将不可见的红外辐射光探测出并将其转换为可测量的信号的技术就是红外探测技术。
从目前应用的情况来看,红外探测有如下几个优点:
环境适应性优于可见光,尤其是在夜间和恶劣天候下的工作能力;
隐蔽性好,一般都是被动接收目标的信号,比雷达和激光探测安全且保密性强,不易被干扰;
由于是*目标和背景之间的温差和发射率差形成的红外辐射特性进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;与雷达系统相比,红外系统的体积小,重量轻,功耗低;
探测器的光谱响应从短波扩展到长波;
探测器从单元发展到多元、从多元发展到焦平面;发展了种类繁多的探测器和系统;
从单波段探测向多波段探测发展;从制冷型探测器发展到室温探测器;
由于红外探测技术有其独特的优点从而使其在军事国防和民用领域得到了广泛的研究和应用,尤其是在军事需求的牵引和相关技术发展的推动下,作为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛,地位更加重要。
红外探测器是将不可见的红外辐射能转变成其它易于测量的能量形式的能量转化器,作为红外整机系统的核心关键部件,红外探测器的研究始终是红外物理与技术发展的中心。自1800年Herschel发现太阳光谱中的红外线时所用的涂黑水银温度计为最早的红外探测器以来,随着红外实验和理论的发展,新器件不断涌现。红外探测器制备涉及物理、材料、化学、机械、微电子、计算机等多学科,是一门综合科学。
  一. 热探测器热探测器吸收红外辐射后,温度升高,可以使探测材料产生温差电动势、电阻率变化,自发极化强度变化,或者气体体积与压强变化等,测量这些物理性能的变化就可以测定被吸收的红外辐射能量或功率。分别利用上述不同性能可制成多种热探测器:   
(1) 液态的水银温度计及气动的高莱池(Golay cell):利用了材料的热胀冷缩效应。   
(2) 热电偶和热电堆:利用了温度梯度可使不同材料间产生温差电动势的温差电效应。   
(3) 石英共振器非制冷红外成像列阵:利用共振频率对温度敏感的原理来实现红外探测。   (4)测辐射热计:利用材料的电阻或介电常数的热敏效应—辐射引起温升改变材料电阻—用以探测热辐射。因半导体电阻有高的温度系数而应用最多,测温辐射热计常称“热敏电阻”。另外,由于高温超导材料出现,利用转变温度附近电阻陡变的超导探测器引起重视。如果室温超导成为现实,将是21世纪最引人注目的一类探测器;   
(5) 热释电探测器:有些晶体,如硫酸三甘酞、铌酸锶钡等,当受到红外辐射照射温度升高时,引起自发极化强度变化,结果在垂直于自发极化方向的晶体两个外表面之间产生微小电压,由此能测量红外辐射的功率。   
二. 光子探测器光子探测器吸收光子后,本身发生电子状态的改变,从而引起内光电效应和外光电效应等光子效应,从光子效应的大小可以测定被吸收的光子数。   
(1)光电导探测器:又称光敏电阻。半导体吸收能量足够大的光子后,体内一些载流子从束缚态转变为自由态,从而使半导体电导率增大,这种现象称为光电导效应。利用光电导效应制成的光电导探测器分为多晶薄膜型和单晶型两种。   
(2)光伏探测器:主要利用p-n结的光生伏特效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。存在的结电场使空穴进入p区,电子进入n区,两部分出现电位差,外电路就有电压或电流信号。与光电导探测器比较,光伏探测器背景限探测率大40%,不需要外加偏置电场和负载电阻,不消耗功率,有高的阻抗。   
(3)光发射-Schottky势垒探测器:金属和半导体接触,形成Schottky势垒,红外光子透过Si层被PtSi吸收,使电子获得能量跃迁至费米能级,留下空穴越过势垒进入Si衬底,PtSi层的电子被收集,完成红外探测。   
(4)量子阱探测器(QWIP):将两种半导体材料用人工方法薄层交替生长形成超晶格,在其界面有能带突变,使得电子和空穴被限制在低势能阱内,从而能量量子化形成量子阱。利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。因入射辐射中只有垂直于超晶格生长面的电极化矢量起作用,光子利用率低;量子阱中基态电子浓度受掺杂限制,量子效率不高;响应光谱区窄;低温要求苛刻。
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gshwg

13-09-04 12:08

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红鹰

13-08-08 23:56

0
真正的好股票,业绩到拐点再买就到40了
信步73

13-08-08 20:21

0
和大立比差远了
cnnnll

13-08-08 20:03

0
首选的是公司的技术前沿,,,再就是我们国家强军的意图在增加。。。再就是民用前景广阔。。。。。
基本上可以保证公司十年的盈利增长。
cnnnll

13-08-08 19:58

0
高德红外中期营收增长四成 拟10转10股
高德红外8月8日晚间发布半年报显示,上半年实现营业收入1.77亿元,同比增长40.27%;归属于上市公司股东的净利润5169.50万元,同比增长1.46%;
基本每股收益0.1723元。
同时公司中期分配预案为:每10股转增10股
warning

13-08-08 18:49

0
明天要爆了。
cnnnll

13-08-08 11:38

0
红外影像(Infrared ImagIng)技术是目前对各军兵种都非常有用的新型高科技,具
 有极强抗干扰能力,而且在作战中不会产生各种辐射,隐蔽性好且生存能力强。红外影像探
 测器可探测0.1至0.05度的温差,长波红外影像可穿透烟雾,分辨率高,空间分辨能力更可
 达0.1毫弧度。另外,红外影像不受低空工作时地面和海面的多路径效应影响,低空导引精
 度很高,可直接攻击目标要害,具有多目标全景观察、追踪及目标识别能力,可整合微处埋
 器实现对目标的热影像智慧型化导引;具有良好的抗目标隐形能力,现有的电磁隐形、点源
 非影像红外隐形技术对红外影像导引均无效。

  中国的红外线技术起步于1985年,现与西方相比有10年左右差距,红外影像技术更有
15年左右的差距,70年代上海第11和211技术物理研究所首先对这方面进行研究。中国在
 近红外和中红外技术的研究应用已有较高水准,其中单元及多元近红外和中红外光敏元件的
 生产技术比较成熟,用于武器系统的目标点源探测、追踪和导引,已广泛在中国三军中推广
 应用。

  1980年代初以来中国在长波红外元件的研制和生产技术有很大进展,目前自制长波单
 元碲镉汞(HgCdTe)元件的生产工艺较成熟,元件黑体探测度D可达(2至5)/1010公分
H1/2/W响应度达104V/W,能稳定量产,成品率相当高,可用于医疗。用于导引的红外影像
 设备需有足够空间和温度分辨率,对高速运动目标能实时成像,故需要研制高性能的多元线
 列元件或凝视焦平面阵列器件,以简化成像扫瞄机构,适应武器系统恶劣工作条件及实时成
 像的要求。

  中国科研部门在80年代后期终于突破了长波蹄镉汞材料关键技术及元件生产工艺难
 关。1989年研制出高性能60元线列元件,平均黑体D达2×1010公分H1/2W以上,响应度
 达10V4/W。1990年春运用该元件研制了与电视兼容的实时红外影像样机,灵敏度、空间和
 温度分辨率都达到很高的水准,它为中国红外影像导引技术奠定了基础。另外,大陆自80
年代中期开始研究双色红外亚成像导引挂术,单项技术获得重大突破,己完成原理样机研制
 进入实际试验阶段。

  在红外影像对目标的智慧型识别及追踪方面,中国己将自制全数字化红外线影像智慧型
 识别追踪电子组合与红外热像仪整合,构成自动目标捕获与追踪系统。87年11月在各种气
 象条件下进行试验,在复杂背景下完成了对不同型号战机捕获和稳定追踪的功能;1989年4
月又进行了夜间对飞机的自动截获和追踪,以及目标在低空飞行中被遮挡情况下记忆追踪的
 试验。这项技术成果将陆续应用于自制的红外影像空对空近距缠斗飞弹和陆军野战防空探测
 系统。

  进入90年代以来,中国在红外影像设备上使用的低噪音宽频带前置放大器、微型致冷
 器等关键技术方面已有了很大的进步。1990年代以来,进展有加速的迹象,并走出实验室
 运用于试验性的武器装备上,部份并已进入部队服役。陆军在这方面应用较多,目前已有多
 种便携式野战热像仪投产,红箭8反坦克飞弹载具的瞄准镜也使用红外影像技术,作为国防
 科工委重点之一的7551工程,其中的空中盾牌火控热像仪是防空射控系统中红外雷射雷达
 系统的配套产品,属于北方公司的重点外贸军品,系由红外影像通用组件构成,对歼6之类
 战机的迎头探测距离12至15公里,部份亦在中国陆军试用。205所、211所、214所为战
 车、反坦克飞弹、攻击直升机和红旗七号(FM-80的光电追踪器)研制的通用组件红外热像
 仪,亦完成试验即将投产。正研制中的新世代驱逐舰亦会使用这类装备。去年研制成功的火
 网近防舰炮系统中,(采用两座俄罗斯AK-630M1型30毫米机炮),所配备的OFD-630光电
 跟踪仪也可以做这种改进,另外红外成像型潜望镜也在研制中,预计到下世纪初,中国的新
 型舰艇大都装有红外影像的光电火射系统。

  目前大陆的红外探测器碲镉汞(CMT)线列己达60元水准,SPRITE通用组件相当于英
 国二类组件水准,采用8条等效96元CMTSPRITE探测器,视场为60度X40度,最小温差分
 辨率小于摄氏0.1度64元和128元锑化铟(InSb)镶嵌凝视焦平面阵列红外探测器也初具
 量产能力,这几种基本组件曾在珠海航展上露面。

  作为国防科工委第8个5年计划预研课题的蓝天(相当于美国(LANTIRN)低空导航吊
 舱已由607所完成样机试验,它是飞机全天候超低空突防的关键设备,重量200公斤,由地
 形跟踪雷达(TFR)、前视红外系统(FLIR)组成,前视红外探测距离10公里。蓝天吊舱除
 不含导引武器分系统外,功能和技术与1980年代末期的美制LANTRN吊舱相当,将于2000
年前投产以改进海空军飞机远程低空攻击能力。此外,一批夜间低空导航和红外瞄准的组合
 式吊舱亦正在发展中。

  机载的红外影像精确导引武器技术以613所、北京电子工程总体研究所等为主,目前己
 取得很大突破。正在进行的研究项目包括下一代先进近距缠斗空对空飞弹的导引头试验,还
 有类似美国AGM-154联合射距外武器(JSOW)或英国风暴之影(StormShad0w)先进远程距
 外多功能飞弹等空射武器的终端红外影像导引预研工作,尚传闻中国正研制反舰飞弹用的红
 外影像导引头,其可能性相当高。上述新技术的发展可望在2000年后一改中国在空射距外
 攻击武器落后的被动局面。

  经过近40年的发展,大陆在红外线器材的研制已有庞大的规模和潜力,但在1980年代
 中期以前进展有限、水准不高。特别在红外影像方面更大幅落后,至今仍在大量使用第一、
 二代微光夜视器材,第一代红外影像装备直到1990年代初才开始配装,而且多数是陆军系
 统。虽然某种程度优于俄罗斯,但与西方相比却落后了10年以上,目前欧美己开始装备第
 二代红外影像武器,并进行第三代的预研工作,但中国现在才推广第一代红外影像设备,和
 进行第二代的预研工作。与中国关系密切的俄罗斯在这个领域恐怕心有余而力不足,能够提
 供协助的大概只有以色列和法国,但关键还是大陆需具备自行研制的能力。近10年来,中
 国在红外影像技术有加速发展突飞猛进之势,与欧美的差距已逐渐缩短,某些研制中的武器
 装备竟与西方同步,以今后应对其发展水准和潜力密切注意
cnnnll

13-08-08 11:31

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cnnnll

13-08-08 11:31

0
cnnnll

13-08-08 11:26

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公司简介

证券简称:高德红外

证券代码: 002414  

  
武汉高德红外股份有限公司位于中国光电子产业基地——“武汉·中国光谷”,是一家专业制造红外热成像系统的高科技企业,是全球领先的红外热像仪专业研制厂商。国际著名红外热成像行业专业研究机构MAXTECH INTERNATIONAL公司编纂的2007年度研究报告中高德红外在红外热像仪行业里排名全球第四,系中国企业中唯一进入全球排名前五的企业。
武汉高德红外股份有限公司位于“武汉·中国光谷”,是规模化专业从事红外热成像系统研发、生产、销售的高新技术企业。

自成立以来,公司立足自主创新,积极开展红外光学、成像电路、图像处理、人工智能、机械结构及系统工程等方面的设计与研究,开发出数十款拥有完全知识产权的红外热像系统及高科技光电系统,各项技术居国内领先、国际先进水平。公司已顺利通过了ISO9001质量管理体系、GJB9001A质量管理体系等资质。并拥有“GuideIR”, “MobIR”等驰名海外的注册商标。目前公司有三十多项国内、国际专利。我们的产品广泛应用于电力、石化、冶金、建筑、消防、科研、公安、交通夜视及军工等领域,现已在全球70多个国家和地区拥有经销商,并在比利时成立了欧洲分公司。

2010年7月16日,公司作为红外热像行业领军企业成功登陆中国A股市场(股票代码002414)。高德红外股票的公开发行和成功上市,是公司发展的新起点。公司将以上市为契机,继续坚持以“发展民族红外事业”为己任,努力擎起民族科技之大旗,续写明天更加辉煌的篇章。[
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