| 光學(xué)小師太 |
2022-05-25 18:45 |
熱紅外紅外材料都有哪些？
熱紅外材料成像通常是指3~5um的中紅外（MWIR）成像和8~10um的遠(yuǎn)紅外（LWIR）成像。在這些波段中，關(guān)注的是熱源，而不是可見光。熱紅外成像有許多不同應(yīng)用，如非破壞性測試、紅外照相機(jī)可以拍攝設(shè)備的過熱點(diǎn)或者建筑物熱量流失位置、在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可測局部體表溫度的差異、在快速查找核電廠冷卻系統(tǒng)的熱泄，以及安全防護(hù)等。 N qEA4C
可見光系統(tǒng)有許多玻璃類型可以使用，但只有極其有限的材料可以有效地用于MWIR和LWIR波段。圖18.107給出了比較常用的紅外透射材料的透過率圖。這些數(shù)據(jù)包括表面的反射損失，因此，在應(yīng)用高效增透膜后會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的透射比。只有極其有限的玻璃材料類型可有效地用于MWIR和LWIR波段。表18.9中列出了比較常用的常用熱紅外光學(xué)材料及它們的主要特性。阿貝常數(shù)V的定義為 (n1λ-1)/(n1λ-nHλ)，式中， nCλ 為中心波長的折射率，n1λ為短波長折射率，nHλ為長波長折射率。 1Q4}'0U4
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常用熱紅外紅外材料有以下幾種： {]_r W/
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（1）鍺材料： _ozg_E
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鍺材料有兩個(gè)很重要的參數(shù)：折射率和dn/dt 。鍺的折射率略大于4.0，這意味著淺曲面是合理的，易于降低相差，對設(shè)計(jì)是有利的。參數(shù)dn/dt是折射率歲溫度的變化。鍺的dn/dt是0.000369C。這是一個(gè)很大的值，普通玻璃的 dn/dt=0.000360C。這會(huì)引起隨溫度變化的大的焦移，通常需要某種無熱化技術(shù)（焦點(diǎn)相對溫度進(jìn)行補(bǔ)償）。鍺是最普通的紅外材料，可用于LWIR波段和MWIR波段。在LWIR波段，它是消色差雙透鏡中的“冕牌”或正透鏡；在MWIR中，它是消色差雙透鏡中的“火石”或負(fù)透鏡。這是源于其在兩個(gè)波段中色散特性的差異。在MWIR波段，鍺很接近它的低吸收波段，因此它的折射率變化很快，進(jìn)而導(dǎo)致較大的色散。這使它適宜作為消色差雙透鏡中的負(fù)光焦度元件。 K+8-9$w6
鍺是一種晶體材料，以單晶或多晶方式生成。根據(jù)生長過程，單晶鍺比多晶鍺更昂貴。多晶鍺的折射率不夠均勻，主要是由顆粒邊界的雜質(zhì)造成的，這些雜質(zhì)會(huì)影響成像到FPA的像質(zhì)。因此，單晶鍺稱為首選。在高溫下，鍺材料變得有吸收性，200C時(shí)透射比接近零。 E3l>
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