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护士站接收主机系统厂家 什么是光辐射信息探测器件?

2023-10-21 10:37

       光辐射信息探测器件是光辐射信息的接收器,它是利用物质的光电与热电效应把光辐射信号转换成电信号的器件。这种对应转换的电信号,经放大与模/数转换等,就可供后续的计算机处理。因此,光辐射信息探测器件的性能,对光电系统与安防监控系统的性能影响很大,如缩小系统的体积、减轻系统的重量、增大系统的作用距离等。它在军事上、空间技术、公共安全和其他的科学技术以及工农业等生产上,都得到了广泛的应用。显然,光辐射信息探测器件对光电信息系统与安防监控系统都是必不可少而且非常重要的。

光辐射信息探测器件的类型和特点

      根据光辐射信息探测器件对辐射作用方式的不同(或说工作机理的不同),一般可分为光电探测器件(或光敏器件)和热电探测器件(或热敏器件)两大类。

1.光电探测器件

(1)光电探测器件的类型。

  • 光电发射型探测器件,如光电管和光电倍增管;
  • 光电导型探测器件,如光敏电阻:
  • 光伏型探测器件,如光电池与光电二/三极管等。
  • (2)光电探测器件的特点。

  • 响应波长有选择性,因这些器件都存在某一截止波长为,超过此波长,器件无响应;
  • 响应速度快,一般为纳秒到几百微秒;
  • 峰值灵敏度高,其比探测率D*=1010~10'6cmHz1/2/W,即探测率已达到背景限;
  • 长波段探测需低温制冷。 
  • 2.热电探测器件

    (1)热电探测器件的类型。

  • 热电偶和热电堆;
  • 热敏电阻;
  • 热释电探测器等。
  • (2)热电探测器件的特点。

  • 响应波长无选择性,即它对从可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感;
  • 响应慢,即吸收辐射产生信号需要的时间长,一般在几毫秒以上;
  • 灵敏度低,其探测率只有背景限的1/10,理想的O*接近1.81xl01()cmHzI/2/W;
  • 无须制冷,可在室温下工作。
  • 光辐射信息探测器件的基本特性参数

          各种光辐射信息探测器件,由于它们的工作原理及结构各不相同,因此需用多个参数来说明其特性。本节将讨论这些器件共有的常用参数,以便于后面具体介绍器件。

    1.有关响应方面的特性参数

        (1)响应度(或称为灵敏度)。响应度(或称灵敏度)是光辐射信息探测器件最重要的参数,它是其输出信号与输入辐射功率之间关系的度量。描述的是光辐射信息探测器件的光-电转换效能。定义为光辐射信息探测器件输出电压U。或输出电流I0与入射光功率Pi(或通量Φ之比。即

    式中,Sv和S分别称为电压响应度(或灵敏度)和电流响应度(或灵敏度)。由于光辐射信息探测器件的响应度(或灵敏度)随入射光的波长而变化,因此又有光谱响应度和积分响应度。

         (2)光谱响应度。光谱响应度(或灵敏度)SGI)是光辐射信息探测器件的输出电压或输岀电流与入射到检测器件上的单色辐通量(或光通量)之比。即

    式中,S(λ)为光谱响应度,Φ(λ)为入射的单色辐通量或光通量。如果Φ(λ)为光通量,则S(λ)的单位为V/lm或A/lm。

           光谱响应度表述入射的单色通量或光通量所产生的探测器的输出电压(或电流)其值越大,则意味着探测器越灵敏,因而响应度也称为灵敏度。

         (3)积分响应度。积分响应度表示探测器对连续辐射通量的反应程度,对包含有各种波长的辐射光源,总光通量为

           光电探测器输岀的电流或电压与入射总光通量之比称为积分响应度。由于光辐射信息探测器输出的光电流是由不同的波长的光辐射引起的,所以输出光电流应为

     

    由式(3-3)和式(3-4)可得积分响应度为

    式中,λ0、λ1分别为光辐射信息探测器的长波限和短波限。由于釆用不同的辐射源,甚至具有不同色温的同一辐射源,所发生的光谱通量分布也不相同,因此提供数据时,应指明采用的辐射源及其色温。

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