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我国非制冷红外热像仪顺利进入民用市场 高德红外股份有限公司是国内规模最大的集光、机、电、人工智能图像处理技术于一体的红外热像系统生产厂商,在全球测温性红外热像仪领域排名第四,产品广泛用于海陆空各兵种的军事新型武器装备以及电力、医疗、公安、交通等民用领域。 基于红外监控不依赖光源,能在重要安全节点与普通视频监控器共同提高视频监控的质量和效果。高德红外股份有限公司认为,随着智能化安全城市建设全面铺开,机场、银行、政府、主要路口、边防及海防等重要安全节点有必要实现24小时不间断监控。未来在民用领域拥有巨大空间。 几天前,高德红外股份有限公司发布公告:湖北省科学技术厅组织行业专家对高德“基于非晶硅的400*300@25um非制冷红外探测器”项目进行了科技成果鉴定。一致认为该成果整体达到国内领先水平,并在国内率先具备该型号非晶硅红外探测器产业化的能力,同意该成果通过鉴定,并建议进一步加快延伸开发及推广应用。 “基于非晶硅的400*300@25um非制冷红外探测器”项目申请专利达11项,技术上已达进口替代水平,目前净化厂房建设已完成、设备已到货并调试验收合格, 一旦红外探测器实现国产化,将大大降低红外热像仪的制造成本。例如高德红外研发出的车载红外辅助驾驶系统IR312、手持红外热像仪IR510很有可能降至每台数千元。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/02/201402281022_491362_2855882_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/02/201402281023_491363_2855882_3.png
红外焦平面列阵的发展朝两个不同的方向进行:一种是低温制冷工作的光子型红外探测器列阵,如HgCdTe、InSb和PtSi等;另一种是室温工作的非制冷探测器列阵。制冷型探测器列阵的制作难度大,且需要昂贵的制冷系统,由其构成的热像仪通常用于敏感的军事领域。 由于非制冷红外焦平面探测器列阵具有室温工作、无需制冷、光谱响应与波长无关、制备工艺相对简单、成本低、体积小巧、易于使用、维护、可靠性好等优点,因此形成了一个新的富有生命力的发展方向,其目的是以更低的成本、更小的尺寸和更轻的重量来获得极好的红外成像性能。近年来,已研制成功三种不同类型的非制冷红外焦平面探测器列阵:a. 热电堆:根据塞贝克效应检测热端和冷端之间的温度梯度,信号形式是电压。b. 测辐射热计:探测温度变化引起载流子浓度和迁移率的变化,信号形式是电阻。c. 热释电:探测温度变化引起介电常数和自发极化强度的变化,信号形式是电荷。 在这三种器件中,测辐射热计列阵的发展最为迅速,并且取得了令人瞩目的成就。它采用类似于硅工艺的硅微机械加工技术进行制作,为了实现有效的热绝缘,一般采用桥式结构。探测器与硅读出电路之间通过两条支撑腿实现电互连。测辐射热计的灵敏度主要取决于它与周围介质的热绝缘,即热阻。热阻越大,可获得的灵敏度就越高。目前测辐射热计列阵的温度分辨率可达0.1K,不久将达到0.03至0.05K。对于工业应用来说,这种性能已相当令人满意了。用它构成的热像仪在尺寸、重量和价格方面可与可见光摄录机相媲美,在不远的将来可望获得广泛的应用,是一个新的经济增长点。 非制冷测辐射热计列阵技术也许是红外热成像技术在过去20年取得的最重要的进展。90年代以来,非制冷测辐射热计列阵已形成产品进入市场。美国波音公司研制的U3000型320 X 240 元非制冷测辐射热计列阵和美国Amber公司研制的320 X 240 元非制冷测辐射热计列阵热像仪Sentinel,双双荣膺美国1997年光电子领域优秀奖。美国FLIR公司销售到中国的非制冷焦平面热像仪,就是采用此类探测器。2000年,法国Sofradir公司生产出了他们的第一只非制冷焦平面红外探测器,它是采用由多晶硅材料制备的单片式电阻型微测辐射热计技术,该项技术由法国国家红外实验室转移至Sofradir公司生产,探测器列阵规模320×240,像元中心距45µ m,填充因子大于80%,噪声等效温差(NETD)达到100mK(典型值),器件的性能指标达到了当今世界先进水平
红外热像仪近年来由于非制冷焦平面的制造成本的降低,首先在国内电力行业得以广泛的应用,在国外热像仪最普及的是在消防单位,其次是在工业状态检测领域,另外相关的新材料研究、钢铁、都有十分重要的应用。但是,只有选择合适型号的才能既满足应用,又不至于预算过大。希望大家可以讨论。