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紅外熱成像儀器介紹

作者: 時間:2011-04-23 來源:網(wǎng)絡 收藏

根據(jù)物體能夠發(fā)射紅外線的特點,各國競相開發(fā)出各種紅外熱成像儀器。
美國德克薩斯儀器公司(TI)在1964年首次研制成功第一代的熱紅外成像裝置,叫紅外前視系統(tǒng)(FLIR),這類裝置利用光學元件運動機械,對目標的熱輻射進行圖像分解掃描,然后應用光電探測器進行光——電轉換,最后形成視頻圖像信號,并在熒屏上顯示,紅外前視系統(tǒng)至今仍是軍用飛機、艦船和坦克上的重要裝置。

六十年代中期瑞典AGA公司和瑞典國家電力局,在紅外前視裝置的基礎上,開發(fā)了具有溫度測量功能的熱紅外成像裝置。這種第二代紅外成像裝置,通常稱為熱像儀。
七十年代法國湯姆蓀公司研制出,不需致冷的紅外熱電視產品。
九十年代出現(xiàn)致冷型和非致冷型的焦平面紅外熱成像產品,這是一種最新一代的紅外電視產品,可以進行大規(guī)模的工業(yè)化生產,把紅外熱成像的應用提高到一個新的階段。

七十年代中國有關單位已經開始對紅外熱成像技術進行研究,到八十年代初,中國在長波紅外元件的研制和生產技術上有了一定進展。到了八十年代末和九十年代初,中國已經研制成功了實時紅外成像樣機,其靈敏度、溫度分辨率都達到很高的水平。
進入九十年代,中國在紅外成像設備上使用低噪音寬頻帶前置,微型致冷器等關鍵技術方面有了發(fā)展,并且從實驗 走向應用,主要用途用于部隊,例如便攜式野戰(zhàn)熱像儀,反坦克飛彈、防空雷達以及坦克、軍艦火炮等。

中國在紅外熱成像技術方面,已經投入了大量人力物力,形成了相當規(guī)模的研發(fā)力量,但是總的來講,與世界先進水平差距很大,與西方相比,約差10年以上。
目前國外已經開始在部隊裝備第二代紅外熱成像儀,并開始了第三代的研發(fā)工作,但中國現(xiàn)在才推廣第一代紅外成像儀。

在國際上,美國、法國、以色列是這方面的先行者,其它國家包括俄羅斯均處下游水平。
近幾年來,在黨的政策方針指引下,中國的紅外成像技術得到突飛猛進的發(fā)展,與西方的差距正在逐步縮小,有些設備的先進性也可同西方同步,相信中國和西方的差距會進一步縮小,尤其在新技術的應用方面更可以獨樹一幟。
紅外熱成像產品,可以分為致冷型的非致冷型兩大類。紅外電視產品和非致冷焦平面熱成像儀是非致冷型產品,其他為致冷型紅外熱成像儀。

目前,最先進的紅外熱成像儀,其溫度靈敏的可達0.05攝氏度。無論白天、黑夜均可用于持紅外儀來探測叢林中的敵人,其距離可達百米之遙,作為邊防緝私,更可以追蹤海上走私的大飛,其距離可達數(shù)公里。

通過熱像儀不僅可實時對目標進行觀測,更可以通過其行蹤軌跡 的“熱痕跡”進行動態(tài)分析,因為一般物體的熱發(fā)散有一定的時間性,有些物體的熱發(fā)散需要很大時間。例如部隊點燃的炊煙,曾經發(fā)動過的車輛等都可以留下“熱痕跡” 。
第一代熱像儀主要由帶有掃描裝置的光學儀器和電子放大線路、顯示器等部件組成,已經成功裝備部隊,并在夜間的地面觀察、空中偵察、水面保險等作出重要的貢獻。
第二代熱成像儀主要采用焦平面陣列技術,集成數(shù)萬個乃至數(shù)十萬個信號,將芯片置于光學系統(tǒng)的焦平面上,取得目標的全景圖像,無需光——機掃描系統(tǒng),大大提高了靈敏度和熱分辨率,可以進一步提高目標的探測距離和識別能力。
第三代熱成像儀也正在研發(fā)中。

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