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          熱釋電探測器的基本原理

          發表時間:2021-04-19  |  點擊率:298
             熱釋電紅外探測器簡稱熱釋電探測器,是近十年來在熱探測領域得到重要發展的一種新型熱探測器。據報道這種探測器可以廣泛地用于輻射溫度測量、紅外光譜測量等領域。
            熱釋電探測器的基本原理:
            凡是具有自發極化的晶體,其表面會出現面束縛電荷,而這些面束縛電荷平時被晶體內部和外部的自由電荷所中和,因此在常態下呈中性。如果交變的輻射照射在光敏元件上,則光敏元件的溫度、晶片的自發極化強度以及由此引起的面束縛電荷的密度均以同樣頻率發生周期性變化。如果面束縛電荷變化較快,自由電荷來不及中和,在垂直于自發極化矢量的兩個端面間將會出現交變的端電壓[79],熱釋電探測器就是這種原理來設計的,圖3-2描述了其測量原理。
            其工作原理可以用三個過程來描述:“輻射_熱”為吸收過程,“熱_+溫度”為加熱過程,“溫度-+電”則為測溫過程。根據熱平衡方程,對周期變化的紅外輻射響應元溫升描述為
            △死=頁矗詈矛:    (3-6)
            式中多——正弦變化輻射功率峰值;
            ∞——輻射角頻率;
            8-響應元比輻射率;
            G-響應元熱導,單位為WK一;
            丁——熱容與有效熱導之比( C/G),即熱時間常數,單位為s。
            熱釋電探測器是一個電容性的低噪聲器件,等效電路如圖3-3所示。
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                  熱釋電探測器

           

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