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文档简介

1、红外物理学、民用、科学研究、军用、红外夜视设备、红外夜视设备是利用光电转换技术的军用夜视设备。主动红外夜视仪用红外探照灯照射目标,接收反射的红外辐射形成图像;被动式红外夜视设备不发射红外线,而是通过目标本身的红外辐射形成一个“热像”,因此也被称为“热像仪”。主动红外夜视装置发射一束近红外光照射目标,目标反射的红外光经红外物镜聚焦后成像在红外图像转换器的光阴极上;利用银氧铯光电阴极的外部光电效应,将人眼不可见的近红外图像转变为相应的光电子图像,然后通过图像转换管中间的电子光学系统对光电子进行加速、聚焦和成像,轰击图像转换管另一端的荧光屏,激发荧光屏发射可见光,从而将不可见的红外图像转换和增强为可

2、见光图像;人眼可以通过目镜在屏幕上看到直立的目标图像。主动红外夜视设备的另一种工作模式称为门控工作模式,即利用脉冲红外激光照射目标,可以对目标进行测距。这种工作方式可以减少暴露机会,增加视距,提高观察效果,但技术复杂。主动红外夜视仪的主要优点是成本低、图像质量好。由于红外探照灯照射场景,场景之间有明显的对比,受外界自然环境影响较小,有利于观察。因为不同的物体对红外辐射有不同的反射能力,它们有部分识别伪装的能力。其主要缺点是容易暴露自身,体积大,重量重,功耗高。观察范围仅限于被照亮的景物。视距受限于探照灯的大小和功率,其应用范围正在缩小。被动式红外夜视装置,被动式夜视装置的结构和原理非常简单,事

3、实上,它是模仿动物眼睛的原理,事实上,它是一种可以看到红外线的装置,或者是一种将红外线转换成可见光的装置。被动意味着从外部注入红外线,仪器被动成像。因为地球上所有的物体,无论是动物还是植物,无论是死的还是活的,都向外发射红外线,但是死的物体(死尸或固定物体)发射的红外线很少,而活的物体有更多的红外线,而且温度越高,发射强度越高。此外,人体在夜间通过夜视装置看到的是人的轮廓,因为人的全身都在向外发射红外线。红外制导是一种重要的制导方式。红外制导是利用目标的红外辐射来引导导弹等武器装备自动接近目标,从而提高命中率。目前,全世界已经生产和试生产了50多种红外制导导弹。红外制导技术用于空对空、空对地、

4、地对空和反坦克导弹。红外焦平面阵列制导技术还具有识别各种诱饵的能力,使武器对目标有较高的命中率。对于民用来说,红外通信,简称红外,是一种能够传输无线数据的无线通信方式。自1974年发明以来,它得到了广泛的应用,如红外鼠标、红外打印机、红外键盘等。红外线的特点:红外线传输是一种点对点的传输方式,它是无线的,不能太远,要对准方向,中间不能有障碍物,即不能穿过墙壁,也很难控制信息传输的进度;红外数据采集已经是一套标准,红外收发组件也是标准化产品。汽车红外夜视系统、红外摄像机和红外灯根据其红外辐射机理分为两类:半导体固体发射(红外发射二极管)红外灯和热辐射红外灯。通常,市场上主要使用带有红外发射二极管

5、的红外灯。介绍了其原理和特点光谱功率分布的中心波长为830950纳米,半峰带宽约为40纳米,为窄带分布,普通的黑白相机都能感受到。它最大的优点是完全没有红色爆发(使用波长为940-950纳米的红外线管)或只有微弱的红色爆发(红色爆发是可见的红光),使用寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度W/m2表示。一般来说,它的红外辐射功率与正向工作电流成正比,但当它接近正向电流的最大额定值时,由于电流的热损失,器件的温度升高,发光功率降低。如果红外二极管的电流过小,会影响其辐射功率的发挥,但如果工作电流过大,会影响其寿命,甚至烧毁红外二极管。红外光谱仪主要用于化学和物理分析领域,可用于各种理化实验室、

6、石油、农业、检测等领域。根据应用范围,可分为通用红外光谱仪和专用红外光谱仪,根据波长范围,可分为近红外光谱仪和远红外光谱仪。现代近红外光谱技术包括近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型。只有三者的完美结合才能满足高性能的要求。目前,近红外光谱仪器的开发和应用已经引起了国内许多专家的关注,并开发了一批适合国内分析对象的仪器和应用软件。例如,中国石油研究院的一批年轻学者在卢万振院士的领导下,开发了一种在中国具有自主知识产权的专用近红外光谱仪器和一些应用于中国石油科学的软件;由北京农业大学闫教授牵头的“中国农业近红外分析技术网络系统”项目已经完成,开发了具有自主知识产权的适合中国农产品质量分析的软件

7、。向炳仁教授在中国药科大学分析计算中心建立了互联网近红外光谱分析虚拟建模中心,并完成了近红外光谱分析的建模和数学模型维护,建立了一些中草药近红外分析的数学模型。在实现远程温度监控方面,红外温度传感器以其优异的性能满足了各种要求。在产品加工行业,特别是需要远程监控温度的地方,温度传感器是他们施展才华的地方。在食品工业中,红外线温度可以无污染地记录食品温度,因此很受欢迎。光纤红外传感器还具有抗电磁和射频干扰的特点,为便携式红外传感器在汽车行业的应用开辟了新的市场。随着红外测温技术的广泛应用,一种新型的红外技术智能数字红外传感技术正在悄然兴起。该智能传感器内置微处理器,可实现传感器与控制单元之间的双

8、向通信,具有小型化、数字通信、维护简单等优点。目前,所有传感器用户都升级了他们的控制系统,对智能红外传感器的需求将继续增长。预计市场在短期内不会达到饱和。此外,便携式红外传感器体积小、价格低,在食品、供暖、空调、汽车等领域有新的应用。例如,当用于食物烘焙机和吹风机时,红外传感器检测温度是否过热,从而系统可以决定是否继续下一个操作,例如停止加热、自动从烤箱中取出食物或冷却吹风机。随着更多用户对便携式红外温度传感器的了解,其潜在用户越来越多。由于红外温度传感器在实现远程温度控制和非接触式温度测量方面的优势,其产量每年以10%的速度增长。1996年至1997年间,其产量从15.5万增加到23万;总销

9、售额虽然欧洲和美国的许多工业国家都有广泛的加工工业,但它们的市场趋于饱和;在中国和拉美一些新兴国家和地区,随着经济的复苏和发展,国家和地区加快了工业化建设,加工厂不断增加。该地区红外传感器的销量正以每年25%的速度增长,市场销量仍呈上升趋势。目前,全球至少有25家大型红外传感器制造商,其中第一家是Raytek。1999年,Raytek的产品占全球市场的20%,其中很大一部分是手持产品;Raytek还生产在线辐射温度计和高性能传感器,适用于温度要求极高的环境,如冶金行业。Ircon排名第二,市场份额为17%,其产品主要面向高端用户。排名第三的是陆地红外线,市场份额为15%。其主要产品是手持式和在

10、线测量产品。最早的红外观测可以追溯到18世纪末。然而,由于地球大气的吸收和散射,地面上的红外观测仅限于几个近红外窗口。为了获得更多的红外波段信息,空间红外观测是必要的。现代红外天文观测在20世纪60年代和70年代蓬勃发展,当时使用高空气球和机载红外望远镜或探测器进行观测。1983年1月23日,美国、英国和荷兰联合发射了第一颗红外天文卫星IRAS。它的主体是一个直径57厘米的望远镜,主要从事天空测量。红外天文观测系统的成功极大地促进了各级红外天文学的发展。到目前为止,红外天文卫星的观测源仍然是天文学家研究的热点。1995年11月17日,它由红外空间天文台与欧洲、美国和日本合作发射,并进入预定轨道

11、。国际标准化组织的主体是一个直径60厘米的遥控望远镜。它的功能和性能远远高于IRAS。它携带四个观测仪器,实现成像、偏振、分光、光栅分光、平面干涉分光、测光等功能。与红外吸收光谱相比,国际标准化组织具有从近红外到远红外的较宽波段范围;具有更高的空间分辨率;更高的灵敏度(约为红外吸收光谱的100倍);更多功能。国际标准化组织的实际工作寿命为30个月,定点观测(IRAS观测是天空观测)可以有针对性地解决天文学家提出的问题。预计基于国际标准化组织数据的研究将成为未来几年天文学研究的热点之一。斯皮策太空望远镜于2003年8月发射,是人类送入太空的最大红外望远镜,隶属于美国宇航局和加州理工学院。斯皮策太

12、空望远镜是美国宇航局发射的四架太空望远镜之一。斯皮策和哈勃都是太空望远镜,但是哈勃专注于光学观察,而斯皮策专注于观察天体的红外波段。红外意味着望远镜可以探测到目标发出的红外辐射。斯皮策的红外探测灵敏度极高,波长在3微米到180微米之间的红外辐射可以在眼睛底部被捕捉到。然而,当其范围内的辐射到达地面时,该波段将被地球大气层阻挡,而地面一直是地面望远镜的“盲区”。因此,斯皮策可以探测到宇宙中难以感知的物体,比如昏暗的小恒星。与光学天文观测设备相比,斯皮策的红外“眼睛”可以穿透尘埃和气体,看到其背后的无限奥秘。斯皮策太空望远镜规格斯皮策太空望远镜总长约4.45米,重950公斤,主镜直径85厘米,由铍制成。此外,还有三种观测仪器,它们是:1 .红外阵列相机(IRAC),尺寸为256,256像素,工作在3.6、4.5、5.8和8微米的4个波段。2.红外光谱仪由四个模块组成,分别工作在5.3-14微米(低分辨率)、10-19.5微米(高分辨率)、14-40微米(低分辨率)和19-37微米(高分辨率)。3.工作在远红外波段的多波段成像光度计由三个探测器阵列组成,分别为128、128像素(24微米)、3232像素(70微

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