红外光谱仪的发展
红外吸收光谱分析

基团频率区旳划分
分区根据:因为有机物数目庞大,而构成有
机物旳基团有限;基团旳振动频率取决于K 和
m,同种基团旳频率相近。
划分措施
氢键区 ❖基团特征频率区 叁键区和累积双键区
双键区
❖指纹区
单键区
区域名称 频率范围
基团及振动形式
氢键区 4000~2500cm-1 O-H、C-H、N-H
等旳伸缩振动
叁键和
溶剂效应,极性基团旳伸缩振动频率随溶剂旳极性增 大而降低,但其吸收峰强度往往增强,一般是因为极 性基团和极性溶剂之间形成氢键旳缘故,形成氢键旳 能力越强吸收带旳频率就越低。如丙酮在环己烷中νC=O 为1727cm-1 ,在四氯化碳中为1720cm-1 ,在氯仿中为 1705cm-1 。
分子振动旳自由度
• 电子效应
①诱导效应 ②共轭效应
• 空间效应
①空间位阻 ②环张力
• 氢键
• 二.外部原因
• ①物态效应 • ②溶剂效应
❖电子效应
(1)诱导效应 经过静电诱导作用使分子中 电子云分布发生变化引起K旳变化,从而影 响振动频率。 如 C=O
吸电子诱导效应使羰基双键性增长,振动频 率增大。
(2)共轭效应 共轭效应使共轭体系中
Varian 680-IR
• 日本岛津: • 傅立叶变换红外光谱仪 IRAffinity-1 • 高信噪比:30,000:1 以上;配置自动除湿装
置,易于维护;外形小巧,占地面积小;标配 杂质分析程序;多种附件能够选择。 • 傅立叶变换红外光谱仪 IRPrestige-21 • 研究级傅立叶红外光谱仪。 • 岛津红外显微镜系统 AIM-8800 • 具有AIM VIEW先进控制系统;具有高敏捷度 旳不需维护旳MCT检测器;多种附件使应用范 围进一步扩展。
红外光谱分析技术的应用前景

红外光谱分析技术的应用前景引言:红外光谱分析技术是一种非常重要的分析方法,具有广泛的应用领域。
本文将探讨红外光谱分析技术的应用前景及其在不同领域中的具体应用。
1. 红外光谱分析技术的基本原理红外光谱分析技术是通过测量物质与红外辐射的相互作用来获取物质的结构及性质信息。
其基本原理是物质分子在受到红外辐射后,会发生特定的振动和转动,从而产生特定波长的红外光谱。
通过测量这些红外辐射的吸收光谱,可以确定物质的组成和结构。
2. 红外光谱分析技术的应用领域2.1 化学领域红外光谱分析技术在化学领域中得到广泛应用。
它可以用于分析有机化合物、高分子材料和无机材料等。
通过红外光谱分析,我们可以确定化合物的结构、官能团以及分子间的相互作用,从而对其性质进行准确的解析和判断。
2.2 药学领域在药学领域中,红外光谱分析技术被用于药物的质量控制和研究。
通过红外光谱分析,可以对药物的成分进行定性和定量的分析,判断其纯度和稳定性,并提供可靠的药物质量评估标准。
2.3 环境保护领域红外光谱分析技术在环境保护领域中具有重要意义。
它可以用于检测和分析环境中的有机物、无机物和污染物等。
通过红外光谱分析,可以准确鉴定和定量分析环境中的各种有害物质,为环境保护提供科学依据。
2.4 食品科学领域红外光谱分析技术在食品科学领域中也有广泛应用。
它可以用于食品的成分分析、品质评价和检测等。
通过红外光谱分析,可以精确分析食品中的脂肪、蛋白质、糖类等成分,从而为食品质量控制和食品安全提供重要参考。
3. 红外光谱分析技术的发展趋势随着科技的不断进步,红外光谱分析技术也在不断发展壮大。
具体体现在以下几个方面:3.1 仪器设备的改进随着光学技术和计算机技术的发展,红外光谱分析仪器设备将更加精密和高效。
仪器的分辨率和准确度将进一步提高,数据处理和谱图解析将更加智能化和自动化,使得红外光谱分析技术更加易于应用和操作。
3.2 数据库的建设建立和更新红外光谱数据库是红外光谱分析技术发展的重要方向。
中波红外光谱仪发展历程

中波红外光谱仪发展历程中波红外光谱仪的发展历程可以追溯到20世纪初期。
自那时以来,它逐渐从简单的科学工具发展成为广泛应用于各个领域的分析仪器。
以下是中波红外光谱仪的主要发展阶段:1.起始阶段在20世纪初期,科学家们开始研究红外光谱技术,并将其应用于化学和物理领域的研究。
这个阶段的红外光谱仪通常使用棱镜或光栅作为分光器,并且只能测量宽波段的谱带。
尽管如此,这种技术仍然为人们提供了对分子结构和化学反应的新视角。
2.发展阶段随着技术的进步,中波红外光谱仪在20世纪中期得到了进一步发展。
在这个阶段,干涉仪开始取代棱镜和光栅,使仪器的分辨率和灵敏度得到了显著提高。
此外,新的探测器技术也使得红外光谱仪能够测量更广泛的波段。
这些改进使得红外光谱仪能够更准确地确定分子结构和化学反应,进一步推动了其在化学、材料科学和生物学等领域的应用。
3.沉寂阶段在20世纪后期,中波红外光谱仪的发展进入了一个相对沉寂的阶段。
虽然在这个时期也有一些新的进展,例如多光束干涉仪和傅里叶变换技术的出现,但总体来说,这个阶段的红外光谱仪在技术和应用方面都没有太大的突破。
4.快速、无损检测技术的研究及应用阶段进入21世纪,随着科技的不断进步,中波红外光谱仪再次迎来了新的发展阶段。
新型的探测器和高速扫描系统的出现,使得红外光谱仪的测量速度得到了显著提高。
此外,红外光谱仪也开始应用于更多的领域,如环境监测、医疗诊断、安全检查等。
这些应用领域的需求推动了红外光谱仪在快速、无损检测技术方面的研究和发展。
5.普及阶段随着科技的不断发展,中波红外光谱仪已经从一种高端的科学仪器逐渐普及成为一种广泛应用于各个领域的基础分析工具。
现在,红外光谱仪不仅可以用于研究化学和物理现象,还可以用于分析材料结构、检测污染物、评估产品质量等方面。
此外,随着便携式红外光谱仪的出现,人们可以在现场进行实时测量和分析,这进一步扩大了红外光谱仪的应用范围。
总之,中波红外光谱仪的发展历程是一个不断进步和创新的过程。
傅里叶红外光谱技术的发展历程

傅里叶红外光谱技术的发展历程傅里叶红外光谱技术的发展历程一、概述傅里叶红外光谱技术是一种非常重要的分析技术,它可以检测不同物质的红外吸收谱,以实现分析和识别。
它的发展历程可以追溯到20世纪初,经过多年的探索和发展,高分辨率的傅里叶红外光谱技术已经成为当今科研、医学等领域中不可或缺的仪器。
二、傅里叶和红外光谱傅里叶变换是一种重要的数学工具,它可以将时域信号转化为频域信号,进而实现数据分析。
20世纪20年代,人们开始利用傅里叶变换将红外光谱信号转化为能够进行分析的光谱图像。
这标志着傅里叶红外光谱技术的诞生。
红外光谱则是一种能够探测物质内部结构的分析技术,它在频率范围为4000cm-1到400cm-1之间的波长内进行分析。
三、傅里叶红外光谱仪的出现20世纪30年代,第一批傅里叶红外光谱仪出现了。
这些仪器虽然体积庞大、价格昂贵,但极大地促进了傅里叶红外光谱技术的发展。
20世纪50年代,人们开始使用单色仪和干涉仪,提高了仪器的分辨率。
同时,激光、探测器、计算机等新技术的应用,使傅里叶红外光谱仪的灵敏度得到了大幅提升。
到了20世纪70年代,傅里叶红外光谱仪从实验室走向工业实践,应用范围也得到了大幅扩展。
四、傅里叶红外光谱技术的应用由于其高分辨率、高灵敏度等特点,傅里叶红外光谱技术在医疗、环保、食品安全、药品研发等领域中得到了广泛的应用。
例如,在医疗领域中,傅里叶红外光谱技术可用于检测疾病的生物标志物、药物代谢物等,提高了疾病的诊断准确性;在环保领域中,傅里叶红外光谱技术可用于污染源的紫外光照射效果、污染物的成分分析等;在食品安全领域中,傅里叶红外光谱技术则可用于食品中添加物的检测、食品的品质控制等。
五、结论总体来看,傅里叶红外光谱技术的发展历程并不长,但其对科学研究、生产制造和生活改善产生的影响却是深远的。
随着新技术的不断涌现和人们对傅里叶红外光谱技术认识的不断深入,相信其应用前景必将更加广阔。
2023年光谱仪行业市场发展现状

2023年光谱仪行业市场发展现状
光谱仪是一种科学仪器,可以测量光波的波长、强度以及能量分布等参数。
它应用广泛,包括分析和研究化学、物理、生物、环境和医学等多个领域。
随着技术的不断发展和市场的不断拓展,光谱仪行业也在不断发展壮大。
光谱仪行业市场发展现状
光谱仪行业的市场规模正在不断扩大。
据市场调研数据显示,全球光谱仪市场规模从2015年的72亿美元增长到2020年的101亿美元,年平均增长率为7.1%。
预计到2025年,全球光谱仪市场规模将达到141亿美元。
在光谱仪应用领域方面,化学分析领域是光谱仪应用最广泛的领域之一。
化学分析领域中的应用包括食品、药品、环境、化工和石油等多个方面。
除此之外,在生物科学领域和医学诊断领域,光谱仪也有着广泛的应用。
随着技术的不断发展,新型的光谱仪不断涌现。
例如,拉曼光谱仪、快速扫描光谱仪、近红外光谱仪等。
这些新型光谱仪广泛应用于制药、生物医学、食品安全、环境监测等领域。
另外,随着快速发展的新型型材料的涌现,传统的光谱仪已经不能满足市场需求。
因此,新型型材料的研究也在推动光谱仪的发展。
例如,利用金属有机框架在红外和近红外区域中实现新的吸收和发射能力,用来构建纳米电池和化学生物传感器。
这些新型材料的发现和应用也将进一步推动光谱仪的市场发展。
总体而言,光谱仪行业的市场正在保持稳健增长。
未来,随着技术的不断发展和新的应用领域的涌现,光谱仪市场规模将会继续扩大。
红外光谱学的发展和应用

红外光谱学的发展和应用红外光谱学是一种重要的分析技术,已经广泛应用于各个领域和行业。
本文将介绍红外光谱学的发展历程、基本原理和应用示例。
一、发展历程红外光谱学的起源可以追溯到19世纪末期,当时科学家们发现热辐射中存在着一种能量波,即红外辐射。
1905年,德国物理学家鲁道夫·朱斯普拉斯特首次利用红外辐射测量气体的吸收光谱,开创了红外光谱学的先河。
20世纪50年代,发明了快速扫描红外光谱仪,使得红外光谱技术开始得到广泛应用。
60年代以来,计算机技术的发展进一步推动了红外光谱学的发展,红外光谱技术也日益成熟。
目前,红外光谱仪已经广泛应用于各个领域,如化学、生物、医药、农业、环保、材料科学、地质学等。
二、基本原理红外光谱技术是通过测定样品对红外光的吸收或反射谱图来研究样品的结构和成份。
红外辐射的波长范围为0.78-1000微米,对应的频率范围为1.2×10^14-3×10^11赫兹。
样品分子与红外光相互作用时,其分子结构的振动、转动和形变等过程会引起红外光的吸收。
基于分子内基本振动模式频率的特征,可根据吸收带的发生和强度大小推断样品的化学成分和分子结构信息。
三、应用示例1.化学物质分析由于不同化学物质分子的振动频率是不同的,因此,红外光谱技术可用于快速、准确地鉴定化学物质成份。
例如,通过红外光谱检测葡萄糖、乳酸、氨基酸等生物分子,可为医学、生物制药等领域提供关键信息。
2.材料表征红外光谱技术对于合成或者分析新型材料(如聚合物、高分子材料、金属材料等)的结构和性质有很强的敏感性和选择性,可以非常有效地探测各种材料的成分和结构。
例如,在纳米颗粒、涂料、高分子材料中应用红外光谱技术,可以揭示材料的组成和结构。
3.环境分析红外光谱技术可用于环境污染物的监测和分析,例如地下水中的有机物污染、空气中污染物的检测等。
通过光谱仪记录样品吸收光谱图,可确定环境污染物的种类和浓度等信息。
4.生命科学红外光谱技术是研究生物细胞、组织等方面的重要手段。
2023-2027全球与中国傅里叶变换红外光谱仪市场现状及未来发展趋势

2023-2027全球与中国傅里叶变换红外光谱仪市场现状及未来发展趋势引言傅里叶变换红外光谱仪是一种能够分析材料的化学组成和结构的重要仪器。
它利用傅里叶变换原理将物质的红外光谱转换为频率分布谱,从而提供了关于物质特征和性质的详细信息。
在过去几年里,全球和中国傅里叶变换红外光谱仪市场都取得了快速增长。
本文将分析2023-2027年傅里叶变换红外光谱仪市场的现状和未来发展趋势。
1. 市场现状1.1 全球市场现状全球傅里叶变换红外光谱仪市场在过去几年里保持了稳定的增长。
市场规模由于其在材料科学、制药和生命科学等领域的广泛应用而迅速扩大。
而且,随着技术的不断进步和市场竞争的加剧,傅里叶变换红外光谱仪的性能和功能也得到了大幅提升。
目前,全球傅里叶变换红外光谱仪市场主要由美国、欧洲和亚太地区主导。
1.2 中国市场现状中国作为全球最大的制造业和消费市场之一,在傅里叶变换红外光谱仪市场也扮演着重要角色。
近年来,中国政府加大了对科技创新的支持力度,并致力于提升本土科技企业的研发能力。
这些举措为中国傅里叶变换红外光谱仪市场的快速发展提供了有力支持。
目前,中国的傅里叶变换红外光谱仪市场呈现出高速增长的势头。
2. 市场驱动因素2.1 技术进步与创新傅里叶变换红外光谱仪市场的快速增长与技术的不断进步和创新密切相关。
近年来,随着红外光谱仪器的微型化和智能化趋势的出现,傅里叶变换红外光谱仪在实验室和生产环境中的应用越来越广泛。
例如,一些厂商已经推出了便携式傅里叶变换红外光谱仪,使得在实地实验中对样品的分析变得更加便捷和高效。
2.2 应用领域的多样性傅里叶变换红外光谱仪在多个领域具有广泛的应用前景。
材料科学、制药和生命科学是傅里叶变换红外光谱仪市场的主要应用领域。
随着新材料的开发和生物技术的进步,傅里叶变换红外光谱仪市场的需求持续增长。
另外,环境监测、食品安全和农业领域也逐渐成为傅里叶变换红外光谱仪的新兴应用领域。
3. 市场发展趋势3.1 技术整合与升级未来,傅里叶变换红外光谱仪市场将继续受到技术整合和升级的推动。
红外光谱仪发展现状

红外光谱仪发展现状红外光谱仪是一种广泛使用的光谱分析仪器。
它是通过测量物质与红外辐射的相互作用来获取其分子结构和组成的。
红外光谱仪的发展非常迅猛,现在已经成为科学研究、医疗、环检等领域必备的仪器之一。
以下是红外光谱仪发展现状的主要内容:一、市场现状红外光谱仪的市场非常广泛,主要应用于生物医药、化学、环保、食品等行业。
目前红外光谱仪市场的主要供应商有Thermo Fisher Scientific、PerkinElmer、Shimadzu、Bruker等国际知名企业。
二、技术发展1.光源技术:红外光谱仪所采用的光源分为热辐射光源和发光二极管光源。
近年来,热辐射光源上的技术迅速发展,如超长寿命源、全反射腔等。
2.检测器技术:现代红外光谱仪采用的检测器有霍尔效应探测器、光栅阵列探测器和互补式金属氧化物半导体(CMOS)探测器等。
这些探测器在检测性能、动态范围和信噪比等方面都得到了显著提升。
3.谱库技术:利用红外光谱进行分析常常需要许多标准谱。
目前,已经针对化学品、食品、化妆品等分别建立了丰富的标准谱库。
此外,由于机器学习和深度学习的进展,红外光谱大数据处理也迅速发展。
三、应用领域的发展1.食品安全:红外光谱在食品安全领域的应用越来越多,主要用于检测食品中的农药残留、食品中添加剂和保鲜剂的成分等等。
2.生物医药:红外光谱在生物医药领域的应用也逐渐扩大。
它可以用于分析药品的成分、检测蛋白质的变性和结晶情况等。
3.环境监测:红外光谱作为环境监测的重要手段之一,可以用于检测空气、水源和土壤中的污染物质,对保障人类健康和环境安全具有重要意义。
总之,随着科技的进步和应用领域的不断拓展,红外光谱仪的发展非常迅猛,未来其应用前景将会更加广阔。
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最佳答案在过去的50多年里,近红外光谱仪经历了如下几个发展阶段:★第一台近红外光谱仪的分光系统(50年代后期)是滤光片分光系统,测量样品必须预先干燥,使其水分含量小于15%,然后样品经磨碎,使其粒径小于1毫米,并装样品池。
此类仪器只能在单一或少数几个波长下测定(非连续波长),灵活性差,而且波长稳定性、重现性差,如样品的基体发生变化,往往会引起较大的测量误差!“滤光片”被称为第一代分光技术。
★70年代中期至80年代,光栅扫描分光系统开始应用,但存在以下不足:扫描速度慢、波长重现性差,内部移动部件多。
此类仪器最大的弱点是光栅或反光镜的机械轴长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性,不适合作为过程分析仪器使用。
“光栅”被称为第二代分光技术。
★80年代中后期至90年代中前期,应用“傅立叶变换”分光系统,但是由于干涉计中动镜的存在,仪器的在线可靠性受到限制,特别是对仪器的使用和放置环境有严格要求,比如室温、湿度、杂散光、震动等。
“傅立叶变换”被称为第三代分光技术。
★90年代中期,开始有了应用二极管阵列技术的近红外光谱仪,这种近红外光谱仪采用固定光栅扫描方式,仪器的波长范围和分辨率有限,波长通常不超过1750nm。
由于该波段检测到的主要是样品的三级和四级倍频,样品的摩尔吸收系数较低,因而需要的光程往往较长。
“二极管阵列”被称为第四代分光技术。
★90年代末,来自航天技术的“声光可调滤光器”(缩写为AOTF)技术的问世,被认为是“90年代近红外光谱仪最突出的进展”,AOTF是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件,与通常的单色器相比,采用声光调制即通过超声射频的变化实现光谱扫描,光学系统无移动性部件,波长切换快、重现性好,程序化的波长控制使得这种仪器的应用具有更大的灵活性,尤其是外部防尘和内置的温、湿度集成控制装置,大大提高了仪器的环境适应性,加之全固态集成设计产生优异的避震性能,使其近年来在工业在线和现场(室外)分析中得到越来越广泛的应用。
非制冷红外技术发展现状(上)尤海平(2005.11.17)在夜视领域,红外探测器是热成像系统的核心,主要分为两类:制冷型(基于光子探测)和非制冷型(基于热探测)。
尽管前者(或者为光电探测器,或者为光伏器件)被认为是实际应用中最佳的红外热探测技术,但它们的制造和使用成本较高。
不过,近年来非制冷红外探测器获得了长足发展。
与制冷红外探测器相比,非制冷红外探测器不需要在系统中安装制冷装置,因此尺寸较小、重量较轻且功耗较低。
此外,它们与制冷型光子探测器相比可提供更宽的频谱响应和更长的工作时间。
因此,非制冷技术能为军事用户提供成本更低、可靠性更高的高灵敏传感器。
换句话说,它们能更廉价地进行采购和使用,这是其吸引人的地方。
不幸的是,非制冷红外探测器在灵敏度方面至今无法满足所有军事应用的要求,因此其应用仍然存在一定限制。
不过,随着更多的投资涌向该技术领域,这种情况无疑会发生改变。
在不以远距离应用为主的场合,非制冷红外技术的应用正日趋广泛。
这方面的最好例子是许多国家准备发展的综合"未来士兵系统",夜视能力是其基本要求,此时成本、重量和功耗显得格外重要。
工作原理红外探测器产生的输出信号依赖于进入其作用区域的辐射总量。
热(非制冷红外)探测器将入射辐射转换为热,而这将导致探测器元件温度升高。
温度的变化随后将转换为可被放大和显示的电信号。
热探测器能响应较宽范围的波长,而且不同波长的响应能力没有明显差异,同时在室温下具有足够高的灵敏度,可以满足成像要求。
红外频谱覆盖0.7~14 m,并被分为短波红外(也称为近红外,覆盖0.7~3 m波段)、中波红外(覆盖3~5 m)和长波红外(也称远红外,覆盖5~14 m),不过大多数长波红外探测器覆盖8~12 m。
非制冷红外探测器有三种类型:"测辐射热计,它测量电阻随温度的变化;"热电(或铁电)探测器,测量自发电子偏振随温度的变化;"热电堆,测量电动势随温度的变化(这就是众所周知的塞贝克效应或热电效应)。
在这三种探测器中,测辐射热计探测器由于与CMOS(互补型金属氧化物半导体)技术兼容而成为应用最广泛的非制冷红外探测器。
这种探测器可以单片方式与标准CMOS电路集成,因此生产成本较低。
它还允许使用超大规模集成技术实现"有源像素"结构,这种结构可以在一块芯片上集成摄像机的所有功能。
为了成为热成像摄像机的一部分,单独的红外探测器(包括制冷型或非制冷型)通常以集群成所谓的焦平面阵列(FPA),不过在特定的应用中也可以制成线阵。
每个探测器提供一个探测像素,组成阵列的像素越多,所形成的图像越清晰(且越精确)。
除了红外探测器或焦平面阵列外,热成像摄像机还需要电源、信号处理器、各种光学子部件以及视频监视器系统。
现有的热成像摄像机的用途多种多样,例如机载应用中的前视红外系统(或者装在吊舱中,或者成为传感器转塔有效负载的一部分)、装甲战车和海军导弹系统用的火控系统、单兵或班组武器的瞄准镜以及导弹寻的器等。
非制冷红外探测器目前的应用范围主要有监视、轻型头盔瞄准具、灵巧弹药、武器瞄准具、无人值守地面传感器和导弹/灵巧炸弹寻的器等。
对非制冷技术的进一步发展要求可以概括为更高的灵敏度、更小的像素尺寸和更大阵列(目标是640×480元或更大)。
此外,这类热像仪还需要提高温度稳定性、降低光学系统成本和减小功耗。
这些需求的不同组合将导致更轻、更紧凑且生产成本更低的设计。
在美国,陆军通信-电子司令部夜视与电子传感器局和国防高级研究计划局(DARPA)合作研究非制冷技术。
主要有三家公司--BAE系统公司北美分公司、DRS技术公司和雷西昂公司从事军用非制冷微测辐射热计研究工作,其中DRS公司曾兼并了得克萨斯仪器公司、休斯公司和波音公司的红外业务。
红外焦平面阵列技术的发展现状与趋势2未来的发展趋势上面已叙述了进入二十一世纪以来红外焦平面技术的发展现状与趋势,2010年时的红外焦平面阵列技术发展将是人们十分关注的课题,那么2010年时红外焦平面阵列技术的发展将是什么结果呢?目前先进的红外焦平面阵列技术正处在从第二代向第三代更为先进的阵列技术发展的转变时期。
各有关公司厂家着眼于2010年市场需求,正在加紧确定第三代红外焦平面阵列技术的概念,目前各有关公司和厂家机构的注意力已转向第三代红外焦平面阵列传感器的发展。
第三代红外焦平面阵列技术要满足以下几种要求:·焦平面上探测器像元集成度为≥106元,阵列格式≥1K×1K,至少双色工作,·高的工作温度,以便实现低功耗和小型轻量化的系统应用,·非致冷工作红外焦平面阵列传感器的性能达到或接近目前第二代致冷工作红外焦平面阵列传感器的水平,·必须是极低成本的微型传感器,甚至是一次性应用的传感器。
第三代红外焦平面阵列传感器有下列三种:即:(1)大型多色高温工作的红外焦平面阵列,探测器像元集成度≥106元,阵列格式1000×1000,1000×2000,和4096×4096元,像元尺寸18×18μm2,目前芯片尺寸22×22mm2,未来的芯片应更大,高的量子效率,能存储和利用探测器转换所有的光电子,自适应帧速(480Hz),双色或多色工作,使用斯特林或热电温差电致冷器,工作在120~180K,光响应不均匀≤0.05%,NETD≤50mk(f/1.8),结构上单片或混合集成,可以是三维的。
(2)非致冷红外焦平面阵列,无须温度稳定或致冷,用于分布孔径设计,重量仅1盎司,30mW 功率,焦平面探测器元集成度≥106元,阵列格式1000×1000元,像元尺寸为25μm×25μm,NETD <10mK(f/1),或60mK(f/2.5),低成本、低功耗、中等性能,用于分布孔径设计中获取实用信息。
(3)非致冷工作的微型传感器,焦平面探测器像元集成度仅160×120元~320×240元,像元尺寸50μm×50μm~25μm×25μm,NETD<50mK(f/1.8),输入功率10mW以下,重量1盎司,尺寸<2立方英寸,低成本。
最终的第三代红外焦平面阵列将是极低成本的微型传感器,将占领整个红外市场,其未来的应用将是无人操作的一次性应用传感器,如微型无人驾驶航空飞行器,头盔安装式红外摄像机和微型机器人等。
表1列出了第三代红外焦平面阵列传感器的特点。
高性能多色致冷传感器高性能非致冷传感器非致冷微型传感器焦平面阵列格式1000×10001000×20002000×20004096×40961000×1000160×120320×240像元尺寸18μm×18μm1密尔×1密尔2密尔×2密尔工作波段双色或多色8×12μm封装真空高真空中等真空中等真空制冷器机械或热电温差制冷器非致冷非致冷工作温度120K~180K室温,无需温度稳定室温,无需温度稳定目标最大作用距离最大杂波抑制低成本,低功耗,中等性能一次性使用,10mW功率3结论进入二十一世纪,红外焦平面阵列技术发展已取得了举世瞩目的成就,已从第一代线阵列发展到了今天的二维TDI和大型凝视焦平面阵列,目前正在向焦平面探测器元高集成度(≥106元)的高密度、小像元(25μm×25μm~18μm×18μm)、高性能、多色和低成本的方向发展;最佳答案研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。
任何物体的红外辐射包括介于可见光与微波之间的电磁波段。
通常人们又把红外辐射称为红外光、红外线。
实际上其波段是指其波长约在0.75微米到1000微米的电磁波。
通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。
近红外指波长为0.75~3.0微米;中红外指波长为3.0~20微米;远红外则指波长为20~1000微米。
在光谱学中,波段的划分方法尚不统一,也有人将0.75~3.0微米、3.0~40微米和40~1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。
另外,由于大气对红外辐射的吸收,只留下三个重要的"窗口"区,即1~3微米、3~5微米和8~13微米可让红外辐射通过,因而在军事应用上,又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。
8~13微米还称为热波段。
红外技术的内容包含四个主要部分:1.红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。
2.红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。