红外热像仪发展概述

最早的红外勘探器即是赫胥尔用于发现红外线的水银温度计。在今后的100年中，一切的红外勘探器都是热感应的，进射到吸收层的辐射使该层变热，转而使与吸收器相触摸的热敏资料变热，就可通过热敏资料特性的改变测得进射辐射功率。由这种热电效应创造晰多种热电勘探器，如热电偶和热电堆、金属和半导体的热敏电阻测辐射热计。起先大都热勘探器是在环境温度下作业，但其电功用在低温下改变更快，因而致使了冷却的热勘探器的呈现。 

        19世纪末，科学家在硒中第一次调查到光电导表象，可是因为半导体科学理论研讨的滞后，一直到20世纪40年代曾经，红外光子勘探器的制造并未得到很快的开展。在普朗克提出黑体辐射理论后，由量子力学根底上开展了计算物理学和半导体的能带理论，直接推动了红外技能的开展。科学家发现：进射光子能量可与半导体内电子的能态起作用，会开释载流子添加电子，或是取得光生电动势，且有一个清晰的截止波长，它决定于在某一种资猜中开释载流子所需的能量，所以光子勘探器的特性与资料密切相关，这即是光子勘探器的物理根底。开端的光子勘探器是用蒸腾或化学淀积的薄膜制成，首要资料为PbS，PbTe，PbSe等，多是中短波勘探器。50年代，应用半导体掺杂技能，在Ge和Si半导体中，有挑选的掺进具有各种激活能的杂质，制造出呼应超越100μm的光子勘探器。另一个重要开展是，运用冶金技能来组成新的化合物半导体，例如InSb和GaAs等，能够制造各种波长的单晶光子勘探器。1958年，英国皇家信号与雷达研讨所的劳森等人创造晰HgCdTe三元化合物，由其制成的红外勘探器灵敏度高，重复性好，其呼应波长能够在组成资料过程中人工调控。这一创造大大促进了红外热成像技能的开展，直到今日，HgCdTe仍然是最理想的热成像勘探器资料。 

        红外成像技能始于20世纪30年代，它运用处于高真空的碱金属或半导体光阴极，将红外辐射变换为电子辐射，再通过荧光屏使电子图画变换为人眼能看到的光学图画。但因为其灵敏度低，早期在运用红外变像管调查时，必须有红外辐射设备“自动”照耀目标。在第二次世界大战晚期，德国和美国在战场上开端运用这种自动红外夜视仪。因为它存在隐蔽性差，设备粗笨等缺陷，又相继开展了微光像增强技能和被迫红外热成像技能。被迫红外热成像技能是将目标/布景的红外辐射由红外勘探器进行光电信号变换，通过信号处置，在显现器上显现可见图象的技能。它反映了当今红外技能和光电成像技能的最新成果。二次世界大战后，1964年，美国德克萨斯仪器公司为美军供给了第一台军用红外热成像体系，之后，呈现了多种军用热成像体系，并在近几十年的区域有些抵触中，从越南战争、马岛之战、海湾战争，到前南抵触都显现出了其无穷的优越性。 



        不可否认，军事应用是红外技能开展的首要动力，但当前世界上商场越来越转向国民经济的各个范畴，从工业检测、医学确诊到卫星远感都在应用红外热成像技能。 六十年代中期，瑞典AGEMA公司研发出第一套工业用的实时成像体系，该体系由液氮制冷，110V电源电压供电，重约35公斤， 1988年推出的全功用测温热像仪，将温度的测量，修正、剖析、图画收集，存储合于一体，分量小于7公斤，仪器的功用，精度和可*性都得到了显着的前进。九十年代中期，美国一些公司首先将非制冷焦平面技能成功应用于民用热像仪开发，研发成功新一代的红外测温热像仪，技能功用愈加领先，现场测温时只需对准目标吸取图画，并将上述信息存储到机内的PC卡上，即完玉成部操作，各种参数的设定可回到室内用软件进行修正和剖析数据，最终直接得出检测陈述，因为技能的前进，仪器分量已小于2公斤，运用中好像手持摄像机相同，可方便地进行操作。 





        因为红外测温技能对确保电力安全出产和前进供电可*性方面取得了显着的作用，一起，其经济效益非常可观，据美国有关应用有些计算，运用红外技能检测电力设备的投进产出比到达1：9以上，所以当前国外的一些电力有些应用已很广泛。在工业兴旺的国家更是普遍推广运用，应用规模也从开端的电气设备和电力线路开端扩大到发电厂等有关方面。1990年，世界大电网会议（CIGBE）上，对红外确诊技能给予了满足的注重和充沛的必定。1993年，美国动力会议上，底特律爱迪生公司和伊利诺依州电力公司都别离介绍了在架空线路和变电站，发电厂中应用红外热像技能检测电力设备的最新经历，红外确诊技能已成为电力设备上方监测，普查、及时发现危险，及时抢修杜尽恶性突发性设备事端的一种手法。国内，1975年由上海引入了第一套AGEMA公司的红外热像仪，这在其时是国内最领先的红外测温热像仪，应用后，取得了很大的经济效益，打开了AGEMA公司的中国商场。八十年代初，电力体系联系500KV平武工程在电力工业中初次引入三套瑞典AGEMA公司出产的红外热像仪。应用后，大大前进了电力设备勘探、确诊的技能水平。
 
        国内研讨开发红外技能的应用，起始于五十年代后期，开端开展红外技能首要是为国防工作效劳，通过几十年的尽力，在军事应用和高科技范畴取得了令人瞩目的成果，跟着改革开放局势的深进开展，中国军用方面的红外技能开端向民用方面辐射，至当前，民用国产红外热像仪的研发，开发和出产，已处于不断的完善和前进之中，特别是跟着电子技能的高速开展和国外领先技能的引入，国产红外热像仪在仪器的技能功用，测温精度及实用性、可*性等方面，都取得了较大的改善和前进，有些目标现已到达世界领先水平。