正常情況下,半導(dǎo)體制冷器在紅外探測器內(nèi)應(yīng)用主要可以分為兩種類別:第一種就是應(yīng)用單級半導(dǎo)體制冷器,制冷器處于常溫運行,屬于非制冷型焦平面探測器;第二種就是應(yīng)用多級半導(dǎo)體制冷器,制冷器處于非常溫狀態(tài)下運行,屬于制冷型焦平面探測器。
下面由紅外探測器廠家?guī)覀兙唧w了解一下:
一、非制冷型焦平面探測器
在對非制冷型焦平面紅外探測器分析研究上面,美國、法國及以色列等國家一直處于國際領(lǐng)先地位。為了能夠有效提升平面探測器運行穩(wěn)定性及精確性,大部分國家基本上采取精密度更高的半導(dǎo)體制冷技術(shù)構(gòu)成電子系統(tǒng)。其中具有代表的產(chǎn)品為美國hon公司所生產(chǎn)的平面探測器,該平面探測器是以溫度敏感效應(yīng)作為基礎(chǔ)原理,借助氧化釩,屬于微測輻射熱計焦平面探測器;以色列在對平面探測器分析研究中,最具代表性的為scd公司所研究平面探測器,具體型號為320*256微測輻射熱計焦平面探測器,同樣是以溫度敏感效應(yīng)作為基礎(chǔ)原因。在不同類別平面探測器內(nèi),都具有相似的特征,就是全部采取單機(jī)半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行制冷,并且應(yīng)用精密控溫系統(tǒng)進(jìn)行控制。
二、制冷型焦平面探測器
制冷型焦平面探測器主要應(yīng)用多級半導(dǎo)體制冷器,具有最具有代表性的為法國sof公司所研發(fā)的MCT紅外探測器。該型號紅外探測器在實際應(yīng)用中,主要是在200k以上平面探測器組件上,并且也是紅外探測器技術(shù)在今后發(fā)展建設(shè)中主要發(fā)展趨勢。該類型紅外探測器基本上都應(yīng)用四級半導(dǎo)體制冷器,進(jìn)而可以同時在多個溫度點狀態(tài)運行,其中常見在200k及250k狀態(tài)下運行。紅外探測器要是在250k狀態(tài)下運行,所產(chǎn)生的最高光譜范圍大約為2μm左右,但是要是處于200k狀態(tài)下運行,所產(chǎn)生的最高光譜大約為2.5μm。在該型號紅外探測器上,法國sof公司采取mi4040型號半導(dǎo)體制冷器,在保證紅外探測器性能情況下,最大程度降低紅外探測器體積,將紅外探測器質(zhì)量控制在150g范圍內(nèi)。
截止到目前為止,多級半導(dǎo)體制冷器已經(jīng)發(fā)展到六級半導(dǎo)體制冷器,并且已經(jīng)在紅外探測器上面應(yīng)用,在紅外探測器市場內(nèi)進(jìn)行銷售,具有最具有代表性為法國研發(fā)公司所產(chǎn)生的中波多元紅外探測器組件。該紅外探測器組件工作溫度為180k,所能夠承受的負(fù)載必須小于相似探測器組件負(fù)載,所產(chǎn)生的最高光譜為5μm,主要針對專用溫度控制系統(tǒng)與六級半導(dǎo)體制冷器。