紅外熱成像儀器的發(fā)展過程

來源：互聯(lián)網(wǎng)-bellwin-僅供學(xué)習(xí)參考更新時(shí)間：2014-07-24

紅外熱成像儀器的發(fā)展過程

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      根據(jù)物體能夠發(fā)射紅外線的特點(diǎn)，各國競相開發(fā)出各種紅外熱成像儀器。

      美國得州儀器公司（TI）在1964年首次研制成功第一代的紅外熱成像裝置，較紅外前視系統(tǒng)（FLIR）。這類裝置利用光學(xué)元件運(yùn)動(dòng)機(jī)械，對目標(biāo)的熱輻射進(jìn)行圖像分解掃描，然后應(yīng)用光電探測器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，最后形成視頻圖像信號(hào)，并在熒屏上顯示，紅外前視系統(tǒng)至今仍是軍用飛機(jī)，艦船和坦克上的重要裝置。

      20世紀(jì)60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(chǔ)上，開發(fā)了具有溫度測量功能的紅外熱成像裝置。這種第二代紅外成像裝置，通常稱為熱成像儀。

      20世紀(jì)70年代法國湯姆遜公司研制出，不需制冷的紅外熱電視產(chǎn)品。

      20世紀(jì)90年代出現(xiàn)制冷型和非制冷型的焦平面紅外熱成像產(chǎn)品，這是一種最新一代的紅外電視產(chǎn)品，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，把紅外熱成像的應(yīng)用提高到一個(gè)新的階段。

      20世紀(jì)70年代中國有關(guān)單位已經(jīng)開始對紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行研究，到20世紀(jì)80年代初，中國對長波紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行研究，并在長波紅外元件的研制和生產(chǎn)技術(shù)上有一定的進(jìn)展。到了20世紀(jì)80年代末和20世紀(jì)90年代初，中國已經(jīng)研制成功了實(shí)時(shí)紅外成像樣機(jī)，其靈敏度、溫度分辨率都達(dá)到了很高的水平。

      進(jìn)入20世紀(jì)90年代，中國在紅外成像設(shè)備中使用低噪音寬頻帶前置放大器、微型制冷器等關(guān)鍵技術(shù)方面有發(fā)展，并且從實(shí)驗(yàn)走向運(yùn)用，主要用于部隊(duì)，例如便攜式野戰(zhàn)熱像儀、反坦克飛彈、防空雷達(dá)及坦克、軍艦火炮等。

      中國在紅外熱成像技術(shù)方面，已經(jīng)投入了大量人力、物力，形成了相當(dāng)規(guī)模的研發(fā)力量。

      目前國外已經(jīng)開始在部隊(duì)裝備等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。

近幾年來，中國的紅外成像技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與西方的差距正在逐步縮小，有些設(shè)備的先進(jìn)性也可同西方同步，差距會(huì)進(jìn)一步縮小，尤其在新技術(shù)的應(yīng)用方面更是獨(dú)樹一幟。

      紅外熱成像產(chǎn)品，可以分為制冷型和非制冷型兩大類。

      目前，最先進(jìn)的紅外熱成像儀，其溫度靈敏度可達(dá)0.05℃。無論白天、黑夜均可持紅外儀來探測叢林中的敵人，其距離可達(dá)百米之遙；用于邊防緝私，更可以追蹤海上走私的飛艇，其距離可達(dá)數(shù)公里。

      通過熱成像儀不僅可實(shí)時(shí)對目標(biāo)進(jìn)行觀測，更可以通過其行蹤軌跡的熱痕進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，因?yàn)橐话阄矬w的熱發(fā)散有一定的時(shí)間性，有些物體的熱發(fā)散需要很長時(shí)間。例如部隊(duì)點(diǎn)燃的炊煙，曾經(jīng)發(fā)動(dòng)過的車輛等都可以留下熱痕跡。

      第一代熱成像儀主要由于帶有掃描裝置的光學(xué)儀器和電子放大線路。顯示器等部件組成，已經(jīng)成功裝備部隊(duì)，并在夜間的地面觀察、空中偵察、水面保險(xiǎn)等方面做出重要的貢獻(xiàn)。

      第二代熱成像儀主要采用焦平面陣列技術(shù)，集成數(shù)萬個(gè)乃至數(shù)十萬個(gè)信號(hào)放大器，將芯片置于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，取得目標(biāo)的全景圖像，無需光機(jī)掃描系統(tǒng)，大大提高了靈敏度和熱分辨率，可以進(jìn)一部提高目標(biāo)的探測距離和識(shí)別能力。

     第三代熱成像儀也正在研發(fā)中。

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