基于热释电探测器的重频脉冲激光诊断(英文)

以热释电探测器的工作原理为基础,研究了热释电探测器对重频脉冲激光的瞬态响应特性,建立了热释电探测器对单脉冲激光辐照响应的工作模型,分析了影响探测器频率特性的主要因素。根据材料和结构参数模拟计算了实际应用中的响应模型。设计了信号检测电路并对其进行计算仿真。完成了探测器的频率响应、脉宽响应等实验测量,验证了热释电探测器用于高重频、窄脉冲激光能量测量的可行性。     

基于热释电探测器的重频脉冲激光诊断

摘以热释电探测器的工作原理为基础,研究了热释电探测器对重频脉冲激光的瞬态响应特性,建立了热释电探测器对单脉冲激光辐照响应的工作模型,分析了影响探测器频率特性的主要因素。根据材料和结构参数模拟计算了实际应用中的响应模型。设计了信号检测电路并对其进行计算仿事。完成了探测器的频率响应、脉宽响应等实验测量,验证了热释电探测器用于高重频、窄脉冲激光能量测量的可行性。     

电调制非分光红外瓦斯传感系统设计

基于气体红外光谱吸收原理,设计了一款电调制非分光技术的红外瓦斯传感器系统.该系统采用单光路双波长技术,以红外LED光源IRL715、防尘防水的吸收气室和热释电探测器件LIM-262组成光学探头,利用有源滤波和差分放大电路实现信号调理,采用二项式拟合瓦斯浓度-电压关系曲线,实现了对瓦斯浓度的精确探测.实验表明,该传感器能...     

利用红外光谱吸收原理的CO浓度测量装置研究

介绍了一种基于红外光谱吸收原理 ,利用钽酸锂热释电探测器实现一氧化碳浓度测量的装置。该装置主要由探测器系统、信号放大与处理系统及显示报警系统三部分组成。介绍了该装置的工作原理、基本结构及主要技术指标。讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法。     

热释电探测器积分响应测试系统研究

为了实现对红外探测器积分响应的自动测量,配合虚拟仪器技术搭建了一套热释电红外探测器积分响应自动测试系统。利用双绞线将测试仪器与计算机连接,以LabVIEW为开发平台编写软件测试系统,遥控测量仪器,实现计算机自动采集和处理数据实时绘制曲线,对LT-020-H型热释电红外探测器在不同调制频率下的积分响应度进行了测试并分析。在500K的黑体辐射下,探测器积分响应度达到3.5×106V/W。通过对实验结果进行分析,得到了探测器响应、黑体辐射温度以及信号调制频率之间的关系。     

近年来红外探测器的发展状况

一、前言可见光和红外波段的探测器,与其它电子器件一样,正在稳步地发展。在可见光波段,硅CCD探测器对以往的摄象管来说,是一个变革,在红外波段也一样,各发达国家正在积极发展二维红外列阵探测器的研究,研制二维红外列阵探测器的目的,除了使传统的线列多元探测器小型化之外,还要去掉扫描镜,使探测装置小型化,进而通过探测器的控制效果提高装置性能。与如此先进的半导体红外探测器一样,在热探测器方面,热释电摄象管、热释电探测器列阵等也已经进入实用阶段,而且它们的应用范围也在进一步扩大。     

热释电红外探测器的原理与特性

热释电红外探测器简称热释电探测器,是近十年来在热探测领域得到重要发展的一种新型热探测器.据报道这种探测器可以广泛地用于辐射温度测量、红外光谱测量、激光参数测量、非接触式温度测量、工业过程自动监控、安全警戒、红外摄象与空间技术等方面.我国在这方面的研究,虽然起步晚些,但近来也有重要研究成果报道.这种探测器和以往常用的测辐射热计、温差热电堆、高莱探测器等热探测器比较,具有以下特点: (1)频率特性好.其他热探测器都是在热平衡后输出最大,工作时辐照时间必须大于热平衡的时间常数(一般为数毫秒至数十毫秒).而热释电探测器,…     

大口径红外辐射计的光谱定标

介绍了大口径红外辐射计的光谱定标方法。研制了大口径红外辐射计。该辐射计主要由前置光学系统, 红外探测器(热释电探测器和碲镉汞探测器2～14 μm), 机械斩波器,锁相放大器,信号采集器等组成。首先对大口径红外辐射计的光谱定标方法进行了分析,然后建立红外辐射计光谱定标的测量装置,并分别测试腔体热释电探测器和HgCdTe探测器的响应非线性,最后用腔体热释电探测器在该测量装置上对HgCdTe探测器进行红外光谱响应度校准实验。通过两种相对光谱响应度测量方法的对比,给出多次测量结果的平均值及两种方法的对比分析。分析结果表明,测量系统的不确定度优于3.4%。     

ADTGSP晶体热释电探测器的最佳切割方向

分析了TGS类晶体在制作热释电探测器件时的最佳切割方向问题,给出了有关参数之间的相应公式;测量了ADTGSP晶体在不同方向上的介电常数、热释电系数以及电压响应优值与温度的依赖关系。结果表明,采用最佳切割将大大提高热释电红外探测器件的电压响应性能。 关键词：     

多通道热释电IRFPA图像拼接采集系统

为了实现分辨率高的大规模热释电IRFPA探测器,设计了多路通道并行输出的读出电路。针对多路输出的热释电IRFPA探测器,依据热释电探测的时序要求,设计了图像拼接采集系统。利用外部驱动信号控制采集卡的触发及采样时钟,由斩波器同步信号判断热释电探测器的亮场及暗场信号。构造PC-DAQ虚拟仪器系统对多通道输出的热释电型IRFPA进行多路并行图像采集,并对每路图像信号进行亮、暗场判断后进行差分处理,通过软件拼接处理成一副完整的图像,最终在软件平台上显示。对实验室研制的160列120行双通道读出及320列120行四通道读出的热释电读出电路进行了图像采集实验,对于同样阵列大小的单通道读出探测器,双通道结构读出速度提高了1倍,四通道结构读出速度提高了3倍。通过采集成像实验验证了系统的可行性。     

基于液晶调制器调制的实时测温系统

分析了一种基于基尔霍夫定律的钽酸锂(LiTaO3)热释电探测器作为接收元件的实时测温系统中,机械式调制盘对测量精度影响,提出了改变机械式调制盘对测量精度的影响的方法;介绍了液晶调制器的结构、对辐射调制的原理以及在使用过程中的优点。设计了利用液晶调制器替代机械调制器的钽酸锂热释电实时测温系统。结果表明,利用液晶调制器改进后的测温系统在给定的温度范围中,测量精度均有明显的改善,符合测量要求。     

Optimized preamplifiers for pyroelectric detectors

The performance of pyroelectric detectors largely depends on the design of the preamplifier. In this paper the amplifier parameters affecting detector overall performance will be discussed and some design details improving rise time without sacrificing noise figure will be described. Results achieved with two prototype amplifiers will be presented.     

薄膜型热释电探测器及其薄膜的制备

本文阐述了薄膜型热释电探测器原理及其薄膜的制备方法,进一步分析、整理了薄膜制备过程中的条件及参数。     

Design and thermal analysis of electrically calibrated pyroelectric detector

A finite element model was set up by ANSYS to optimize the structure of an electrically calibrated detector and simulate the thermal diffusivity. High-performance relaxor-based ferroelectric crystals were selected as the detector materials. Gold-black was selected as the black coating on the surface of the calibrated pyroelectric detector. The finite element model was set up by ANSYS and the geometry model was meshed appropriately. The optimized structure stood out from the several feasible structures. The simulation results showed that the differences of ΔT on the top surface of PMN-PT crystal between radiant and electrical heating decrease with the increase of sensitive area. The sensitive area of the detector is 10 mm × 10 mm and the entrance aperture is ∅ 8 mm. In this condition, the differences of ΔT are 1.20%. An electrically calibrated pyroelectric detector was fabricated according to the simulation results.     

The improved pyroelectric detectors for far-infrared laser interferometer measuring

In this paper, the application of the pyroelectric detectors for Far-Infrared laser diagnostics on TOKAMAK plasma is described. We discovered experimentally that the Fabry-Perot interference could affect the performance of the pyroelectric detectors (PED). The improved pyroelectric detector (IPD) was developed for FIR laser coheront measuring. Some designing considerations about the pyroelectric detectors used in high temperature plasma conditions are mentioned.     

一种高精度光纤测温系统工作波长的优化设计

基于基尔霍夫定律 ,利用钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的双波长、高精度光纤测温系统。依照测温系统中单个探测器的温度分辨力、R(T)～T曲线的线性度、R(T)～T曲线的温度灵敏度及其相对温度灵敏度与各主要技术参量之间的关系 ,对采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件实现的实用化实时测温系统的工作波长进行了优化设计。实验表明 ,在测温范围 4 0 0～ 130 0℃内 ,当系统工作在λ1=2 .1μm、λ2 =2 .3μm时 ,其温度灵敏度高于 1.0× 10 -4℃ -1,相对温度灵敏度不低于 0 9,测温精度不低于 0 15 %。均符合设计要求     

热释电红外探测器在安全防护系统中的应用研究

利用人体发出的红外线,通过热释电红外传感器的接收和放大,形成具有一定电压幅度的控制信号,用这一控制信号去触发语音录放电路工作,就可制成具有自动控制功能的热释电红外探测语音录放系统。电路采用最新热释电红外探测模块与语音录放模块设计,当有人出现在热释电红外探测模块的探测范围时,热释电红外传感器首先将接收到的红外辐射能转换成电能信号,再经内部电路放大、比较处理后输出控制信号,触发语音录放模块工作,播放事先录制好的语音内容,提醒人们注意。该系统电路简洁、成本低、抗干扰能力强、耐低温、免调试、工作稳定和使用方便。适宜于安装在变电所、高压开关柜和电力变压器等危及人身安全的处所使用。     

利用激光并采用热释电探测器的实时测温系统的灵敏度

在介绍一种利用 In Ga As/I半导体激光器并采用钽酸锂 ( L i Ta O3)热释电探测器实时测温系统的基础上 ,着重分析了在该系统测量中和在高温度时的极限灵敏度 ,并导出了该系统极限灵敏度的数学表达式。给合其温度的测量误差 ,分析了系统的工作波长、被测温度、放大器带宽以及光学系统的相对孔径对极限灵敏度的影响 ,并进行了计算机模拟 ,得到了一系列有意义的结论