48z光热探测器.ppt

研制多种新规格的探测器。
（能够提供新的规格的探测器和按照用户要求提供）
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防化研究院 热释光探测器的最新研究进展
新材料LiF:Mg,Cu,Na,Si/LiF:Mg,Cu,Si的研究： LiF:Mg,Cu,Si 是组织等效的 LiF 热释光探测器的新的一族，具 有好的热稳定性，较小的残余信号， Si 代替 P 有较好的化学和 环境稳定性，该材料具有一定的研究价值。韩国在该探测器的 研究走在了前面，但他们的材料的热稳定性较差。
热释光探测器及应用
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热释光探测器及发展动态
防化研究院热释光探测器研究简介
GR-100和GR-200性能 GR-100和GR-200规格 防化研究院有关探测器的最新研究进展 热释光探测器选择 热释光剂量测量技术 几个关注的问题
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防化研究院热释光探测器研究简介
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LiF:Mg,Cu,P粉末、玻璃管状和片状探测器的 优缺点
LiF:Mg,Cu,P粉末探测器：
1 ）热释光灵敏度较 LiF:Mg,Cu,P 片状探测器低，但
灵敏度为LiF:Mg,Ti的30倍以上。2）在实际应用中可 以任意选取不同的重量用塑料管制成个人剂量计，即 经济又实用，在国内有不少应用。 3 ）由于它的物理 状态为粉末，颗粒度的表面积大，产生的非辐射感生 热释光高，且涨落大，所以它的本底剂量大，探测阈 和信噪比均不如LiF:Mg,Cu,P片状探测器。4）操作不 方便。

240 至 700℃退火温度对 LiF:Mg,Cu,P 热释光发射谱的影响 研究：主要研究热处理如何影响陷阱中心和发光中心。首 次提出了退火温度低于 300℃时，热释光灵敏度随退火温 度增加而降低是由于热辐射对载流子陷阱破坏作用；退火 温度超过 300℃时，发射光谱向短波方向移动，发光中心 受到破坏。从而解释了 LiF:Mg,Cu,P 的发光机理， Cu 的作 用以及灵敏度的热损失和恢复机理。 19 ppt课件

智能化
随着人工智能和机器学习技术的发 展，热辐射探测器将具备自我学习 和自我调整的能力，能够根据环境 变化自动优化探测性能。
热辐射探测器面临的挑战
环境适应性
热辐射探测器在复杂环境中工作 时，需要克服温度、湿度、压力 等多种因素的影响，保证探测的
稳定性。
可靠性
热辐射探测器在长时间工作过程 中，需要保持稳定的性能，防止
灵敏度与选择性
热辐射探测器应具有高灵敏度和良好的 选择性，能够准确探测和区分不同波长
的热辐射。
响应速度
热辐射探测器的响应速度应足够快， 能够实时跟踪和响应热辐射的变化。
稳定性与可靠性
热辐射探测器应能在各种环境条件下 保持稳定性能，并具有较高的可靠性 ，能够长期稳定运行。
尺寸与重量
热辐射探测器的尺寸和重量应尽可能 小，以便于携带和应用。
光纤温度传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、测量范围广等 优点，常用于石油、化工等领域。
热辐射探测器的性能指标
测量范围
指探测器能够测量的温度范围。
响应时间
指探测器从接收到信号到输出稳定所需的时 间。
精度
指探测器的测量误差。
稳定性
指探测器在长时间使用中的性能稳定性。
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热辐射探测器的设计与制 造
热辐射探测器的设计原则
气象观测
热辐射探测器用于测量大气温度、湿度和压力等气象参数，为气象预报和气候变化研究提供数据支持 。
环保监测
热辐射探测器可以检测工业废气和排放物的温度，帮助环保部门监控污染源和，热辐射探测器用于火灾预警和监测，通过实时监测建筑物的温度变 化，及时发现火灾隐患并发出警报。
热辐射探测器的种类
光电导型
利用光电导材料吸收光子能量后电导率发生变化 ，从而检测光辐射能量。

常见热释电红外传感器的外形 第27页/共29页
• 可在室温下使用、光谱响应宽、工作频率宽，灵敏度与波长无关，容易使用。 这种探测器，灵敏度高，探测面广，是一种可靠性很强的探测器。
• 因此广泛应用于各类入侵报警器，自动开关、非接触测温、火焰报警器等。
❖ 热释电红外传感器 ❖ 热释电红外自动节能灯 ❖ ……
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当温度升高到一定值，自发极化突然消失，这个温度常 被称为“居里温度”或“居里点”。 在居里点以下，极化强度PS是温度T的函数。
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• 热释电探测器的特点是它只在由于外界的辐 射而引起它本身的温度变化时，才会给出一 个相应的电信号，当温度的变化趋于稳定后， 就再没有信号输出，即热释电信号与它本身 的温度的变化率成正比。因此，热释电传感 器只对运动的人体或物体敏感。
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若在晶体的两个相对的极板上敷上电极，在两极间 接上负载RL，则负载上就有电流通过。由于温度变化在 负载上产生的电流可以表示为
is
dQ dt
A
dT dt
• 2. 基本电路
热释电器件为电容性元 件，输出阻抗特别高 （>1010 ）。
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热释电器件为电容性元件，输出阻抗特别高（>1010 ）。因此，必须配高阻抗的负载。常用JFET(junction field effect transistor 结晶型场效应晶体管 )器件作热释电探测器的前置 放大器。
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大部分半导体热敏电阻由各种 氧化物按一定比例混合，经高 温烧结而成。多数热敏电阻具 有负的温度系数，即当温度升 高时，其电阻值下降，同时灵 敏度也下降。由于这个原因， 限制了它在高温情况下的使用。

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§2 测辐射热计
利用材料吸收红外辐射后电阻发生变化而制成的红外探测 器叫测辐射热计。
分类：热敏电阻测辐射热计、金属测辐射热计、低温测辐 射热计、超导测辐射热计、复合测辐射热计。
2.1 热敏电阻测辐射热计
1）热敏电阻 热敏电阻的阻值随自身温度的变化而变化。
电阻温度系数：热敏电阻阻值随温度的相对变化率。
aa负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻ntcntc如金属氧化物半导体如金属氧化物半导体材料温度升高时电阻降低材料温度升高时电阻降低温度特性其中bb正温度系数热敏电阻ptc如钛酸钡结构的化合物金刚石结构的半导体材料温度升高时电阻降低玻封热敏电阻ntc图b片式ntc热敏电阻图c珠状引线ntc热敏电阻22热敏电阻测辐射热计热敏电阻测辐射热计aa结构及工作原理结构及工作原理热敏电阻测辐射热计所采用的热敏材料通常是由热敏电阻测辐射热计所采用的热敏材料通常是由负温度系负温度系数的氧化物半导体数的氧化物半导体做成的晶片结构一般是锰钴和镍氧化物做成的晶片结构一般是锰钴和镍氧化物熔结而成
（1）
热敏电阻吸收红外辐射，引起温升，阻值发生变化，R1上的 焦耳热的改变量为：
PJ
dPJ dR1
dR1 T dT
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（2）
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根据式（1）及
T
1 R
dR dT
,可得
2
P J R L 1 V 0R 1 R 1R R L L 1 1 R R 1 1 T T P JR R L L 1 1 R R 1 1 T T
2.4 测辐射热计焦平面阵列
优点：带宽小，能在一个帧时间内完成积分；成本低。
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熔结而成）。
结构：
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