红外探测技术的应用相关
- 格式：docx
- 大小：117.44 KB
- 文档页数：9
下载文档原格式
合集下载
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种利用物体辐射的红外能量进行探测和识别的技术。
红外辐射是处于可见光和微波之间的电磁波，具有热能的特性，因此可以用来探测物体的温度和形状。
红外探测技术在军事、安防、工业、医疗等领域有着广泛的应用，随着科技的不断发展，红外探测技术也在不断改进和完善，成为现代社会不可或缺的一部分。
红外探测技术最早应用于军事领域，主要用于夜视仪、导弹制导、无人机等方面。
通过红外探测技术，可以在夜间或恶劣天气环境下对目标进行有效的监测和识别，大大提升了军事作战的效率和精准度。
红外探测技术也被广泛应用于安防领域，通过红外监控摄像头可以对建筑物、公共场所等进行24小时不间断的监控，确保了社会的安全稳定。
在工业生产中，红外探测技术被用于测量和控制温度，监测设备的运行状态，及时发现问题并采取措施，保障生产的正常进行。
而在医疗领域，红外探测技术被用来诊断疾病、测量体温、进行手术等，提高了医疗水平和治疗效果。
未来，红外探测技术在人工智能、大数据、云计算等方面的发展将进一步推动其应用的广泛化和智能化。
随着红外探测传感器技术的不断更新，其检测灵敏度、分辨率、成像质量等方面将得到进一步提升，使得红外探测技术在目标识别、跟踪定位、情报侦察等方面的能力更加突出。
红外探测技术将与雷达、光电和声呐等其他侦察技术相互融合，形成更加完善的侦察联合体系，实现多种侦察技术的互补与协同作战。
随着智能化、网络化的发展，红外探测技术将与人工智能、大数据等技术相结合，实现智能化监控、智能分析、智能决策，为各行业提供更为智能、高效的解决方案。
红外探测技术的应用前景十分广阔，其不断发展和完善为军事、安防、工业、医疗等领域带来了许多便利和创新。
随着科技的不断进步，相信红外探测技术将在未来发展出更为广泛、深入的应用，为各个行业的发展提供更为强大的支持。
红外探测技术的发展及应用
红外探测技术的发展及应用红外探测技术是一种通过感应和探测物体所发出的红外辐射来实现目标识别、跟踪和测量等应用的技术。
它是利用物体的红外辐射特性进行探测和识别的一种无接触的检测技术。
红外辐射是太阳光以外的一种电磁波，其频率在可见光和微波之间，具有热量传递的特性。
因此，红外探测技术在许多领域都有重要的应用，如军事、医疗、工业、环境监测等。
红外探测技术最早起源于二战期间的军事领域，用于军事目标的侦测和跟踪，包括敌方飞机、坦克、导弹等。
在军事领域，红外探测技术具有无信号强光、窄视场、抗遮蔽、夜间工作等优势。
随着红外技术的进一步发展，红外侦测系统已经广泛应用于导弹早期预警、战略侦察、无人机侦察等军事应用中，成为军事目标侦测的重要手段。
在工业应用中，红外探测技术可以用于温度测量、缺陷检测、火灾预警等领域。
例如，红外热像仪能够通过测量物体表面的红外辐射，得到物体的温度分布图像，从而实现对不同温度区域的定量测量和分析。
这种技术广泛应用于工业生产过程中的温度监测、故障诊断、质量控制等方面，如电力设备、钢铁冶炼、石油化工等。
另外，红外相机也可以用于检测物体表面的缺陷和隐藏的缺陷，如裂纹、气泡、材料变形等。
在医疗应用中，红外探测技术可以用于体温测量、疾病诊断等方面。
红外体温计通过测量人体皮肤发出的红外辐射，可以非接触、快速地测量人体的体温，减少传统体温计存在的交叉感染风险。
此外，红外光谱技术也可以用于检测人体内部的组织和细胞的红外辐射特征，从而实现早期疾病的诊断和治疗。
在环境监测领域，红外探测技术可以用于大气污染监测、火山喷发监测等方面。
红外辐射与大气中的气体分子发生相互作用，可以通过监测红外辐射来判断大气中是否存在污染物，并进一步分析污染物的类型和浓度。
此外，红外探测技术还可以用于监测火山活动中的热辐射，从而预测火山喷发的可能性和规模，保证周边地区的安全。
在安防领域，红外探测技术可以用于应对恶劣环境下的视频监控、人员活动跟踪等任务。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是指利用红外辐射进行探测的技术。
红外辐射是一种波长长于可见光、但又短于微波的电磁辐射，它的特点是能够穿透雾霾、烟尘、冷、黑暗等环境，并且能够“看透”墙壁、土壤等一些不透明的物质。
红外探测技术在军事、安防、医疗、环境监测、工业检测等领域有广泛的应用。
本文将从这些方面展开讨论红外探测技术的应用及发展。
一、军事领域红外探测技术在军事领域的应用是最早的，也是最广泛且深入的。
红外成像系统可以探测到敌方的红外辐射，包括敌方的各种装备、人员和机动装置等。
通过红外成像系统，军方可以在战场上实时监测敌方的动态，提早获得情报并制定应对措施。
红外探测技术还可以用于导弹制导、无人机监测、夜视仪等方面的应用，提高军方对战场的战术优势。
二、安防领域红外探测技术在安防领域的应用也非常广泛。
红外监控设备可以在光线较暗或者完全黑暗的环境下实时监测到人员或者物体的活动信息，并及时报警。
这些设备可以用于监控大型建筑物、重要设施、银行、监狱、机场、地铁等场所，确保这些重要场所的安全。
红外探测技术还可以用于人脸识别、指纹识别、虹膜识别等生物识别技术中，提高安防系统的准确性和可靠性。
三、医疗领域红外成像技术在医疗领域的应用很广泛。
红外热像仪可以检测到人体表面的温度分布，进而识别出问题部位。
这对于诊断疾病、监测疗效、判断受伤程度等方面都有很大帮助。
红外探测技术还可以用于手术中的定位和导航，提高手术的精确性和安全性。
红外探测技术还在医学影像领域得到了广泛应用，比如红外显影等技术，可以更清晰地显示出人体内部的结构。
四、环境监测领域红外探测技术在环境监测领域的应用也得到了广泛的推广。
红外辐射可以检测出大气中的污染物，比如二氧化碳、甲烷等，用于监测大气质量和气候变化。
红外探测技术还可以用于水质监测、土壤质量检测等方面，对于环境保护和农业发展具有重要意义。
五、工业检测领域红外探测技术在工业检测领域也有重要的应用。
红外成像技术可以监测机械设备的运行状态，及时发现异常情况并进行维修保养。
红外探测的原理和应用
红外探测的原理和应用一、红外探测的原理红外探测是一种利用红外光谱区域的电磁辐射的技术，其原理基于物质在不同温度下会产生不同的红外辐射。
•红外光谱区域：红外光谱区域一般包括近红外光谱区（750-2500纳米）和远红外光谱区（2500纳米-1毫米）。
近红外光谱主要用于气体分析和食品质量检测等领域，而远红外光谱则主要用于红外加热、红外成像和红外探测等方面。
•红外辐射的特点：红外辐射有很强的穿透性，可以穿透一些物体，如云雾、玻璃、塑料等；红外辐射还具有热能性质，可以感知物体的温度。
•红外探测技术：主要有热电偶、焦平面阵列和半导体红外探测器等。
二、红外探测的应用红外探测技术在各个领域得到了广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：1.军事安防：红外探测技术在军事安防领域起到了重要的作用。
利用红外摄像机，可以实现夜视、目标追踪和隐蔽目标的侦测等功能。
同时，红外辐射具有热能性质，能够探测到活动的敌方目标，提高军事安防的效果。
2.火灾报警：红外探测技术在火灾报警系统中发挥着重要的作用。
通过红外探测器检测房间内的温度变化和烟雾等火灾信号，及时发出警报并启动灭火措施，保障人员的生命和财产安全。
3.工业生产：红外探测技术在工业生产中被广泛应用。
例如，红外温度传感器可以测量物体的表面温度，用于监测工业生产中的温度变化和异常情况。
红外成像技术还被应用于无损检测、质量控制和设备检测中。
4.医疗诊断：红外探测技术在医疗诊断中有着重要的应用价值。
红外热像仪可以通过检测人体的红外辐射，获取人体表面的温度分布情况，辅助医生进行诊断和治疗。
此外，红外成像技术还可以用于无创测量体温和监测疾病的发展情况。
5.环境监测：红外探测技术在环境监测中也有广泛的应用。
例如，利用红外气体分析仪可以检测大气中的各种气体浓度和组成，用于环境污染监测和大气质量评估。
此外，红外辐射也可以用于监测地理环境的变化和自然资源的开发利用。
三、红外探测技术的发展趋势随着科技的进步和应用需求的增加，红外探测技术也在不断发展，具有以下几个趋势：1.多功能化：红外探测技术在各个领域的应用需求不断增加，对探测器的功能要求也越来越多样化。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种利用物体发射的红外辐射进行感知和成像的技术。
它具有广泛的应用领域和发展前景，在安防、军事、医疗、工业、航空航天等领域都有重要的应用。
在安防领域，红外探测技术被广泛应用于入侵报警系统和视频监控系统中。
红外探测器通过感知物体发射的红外辐射，可以及时发现并报警入侵行为，提高安全性。
红外探测技术还能通过红外图像对目标进行监控和追踪，增强视频监控的有效性。
在军事领域，红外探测技术被广泛应用于夜视仪、导航设备和无人机等装备中。
夜视仪通过感知目标发射的红外辐射，可以实现夜间观察和目标识别，提高战斗力。
红外导航设备可以通过识别地面红外辐射特征，实现精确的导航和定位。
红外探测技术在无人机领域的应用也越来越广泛，可以提供全天候的无人机监控和侦察功能。
在医疗领域，红外探测技术被用于医学成像和诊断中。
红外热成像技术可以通过感知人体发射的红外辐射，实现对人体表面温度的高精度测量，用于早期疾病诊断和体温监测。
红外探测技术还可以应用于光学相干成像等高级医学成像技术中，提供更准确和详细的图像信息。
在工业领域，红外探测技术被广泛应用于测温、热成像和红外检测等领域。
红外测温技术可以通过感知物体发射的红外辐射，实现对物体表面温度的测量，应用于工业生产中的温度监控和控制。
热成像技术可以通过感知物体的红外辐射，实现对物体的热分布图像的测量和显示，用于故障检测和预防维护。
红外检测技术可以通过感知物体的红外辐射特征，实现对目标的检测和识别，应用于工业生产中的质量控制和安全监测。
红外探测技术在航空航天领域的应用也非常广泛。
红外辐射可以穿透大气层，对目标进行远程探测和成像。
红外探测技术被广泛应用于航空航天中的目标侦查、导航和导弹制导等任务中，提高了作战能力和精确打击能力。
红外探测技术的发展也取得了长足的进步。
随着半导体技术的发展，红外探测器的灵敏度和分辨率不断提高，成本不断降低。
红外成像技术的应用也得到了快速发展，红外相机的体积和重量大幅减小，使得红外探测技术能够更加方便地集成到各种设备和系统中。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种基于物体辐射的无损检测技术，广泛应用于军事、安防、航天航空、环境监测、医疗诊断等领域。
随着技术的发展，红外探测技术不断进步和突破，取得了许多重要的应用成果。
本文将从应用领域和技术发展两个方面来探讨红外探测技术的应用及发展。
1. 军事领域军事领域是红外探测技术的主要应用领域之一。
红外探测技术可以应用于目标探测、侦察、导航、火力控制、无人机作战等方面。
通过红外探测技术，可以实时监测敌方的动态、侦测隐身飞机和导弹、指导武器系统的打击目标，提高战斗效能和保障作战安全。
2. 安防领域红外探测技术在安防领域有着广泛的应用。
可以用于入侵报警系统、人员检测、烟雾探测、火灾预警等方面。
红外探测技术可以实时监测和识别人员和物体在一定范围内的热辐射，发现异常情况并及时报警，提升安全防范能力。
3. 航天航空领域航天航空领域也是红外探测技术的重要应用领域。
红外探测技术可以用于天体观测、遥感测绘、导航与导弹制导等方面。
通过红外探测技术，可以观测和探测行星、恒星、星系等天体，并进行物质组成、温度分布等的测量，提供重要的科学数据。
4. 环境监测领域红外探测技术在环境监测领域有着广泛的应用。
可以用于气象预测、大气污染监测、气候变化研究等方面。
通过红外探测技术，可以实时监测大气温度、湿度、气体成分等参数，提供准确的环境数据，为环境保护和气候变化研究提供重要依据。
5. 医疗诊断领域红外探测技术在医疗诊断领域也有着重要的应用。
可以用于体温测量、病灶检测、血流监测等方面。
通过红外探测技术，可以非接触式测量人体温度，提高测量的精确度和便捷性；红外探测技术可以检测人体表面的热辐射，辅助病灶的诊断和治疗，提高医疗效果。
红外探测技术的发展经历了几个阶段，从第一代到第四代，不断取得了重要的突破和进展。
1. 第一代红外探测技术第一代红外探测技术主要基于热电效应和热敏材料。
这种技术具有简单、低成本、可靠等优点，但灵敏度较低，分辨率不高，应用受到一定的限制。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种利用物体发出的红外辐射进行探测和测量的技术，广泛应用于军事、安防、医疗、环境监测等领域。
随着科技的不断发展，红外探测技术也在不断创新和发展，应用范围越来越广泛。
红外探测技术在军事领域具有重要应用。
红外探测技术可以用于军事情报收集、目标探测及追踪、导弹导航制导、夜视仪器等军事装备的研制。
在敌我辨识系统中，红外探测技术可以通过识别目标的红外辐射特征，实现对敌方目标的辨识和跟踪，提高战争的胜算。
红外探测技术在安防领域具有广泛应用。
目前，许多安防系统都采用了红外探测技术，如红外感应器、红外摄像机等。
这些设备可以通过探测红外辐射来实现入侵报警、监控摄像等功能。
红外探测技术在安防领域的应用，极大地提高了安全性能，成为现代社会不可或缺的一部分。
红外探测技术在医疗领域也有重要应用。
红外辐射可以穿透人体，通过红外探测技术可以实现对人体内部的温度、血液循环、代谢活动等进行监测和诊断。
这对于一些需要定期监测身体状态的患者和康复者来说，是一种非侵入性、快速、方便的监测手段。
红外探测技术在环境监测中也有着广泛的应用。
红外辐射可以用于气象观测、环境污染监测、海洋资源勘测等方面。
在大气污染监测中，红外探测技术可以检测并分析大气中的污染物，帮助环保部门及时采取措施，改善环境质量。
红外探测技术在应用中也在不断发展。
目前，红外探测器件的灵敏度、分辨率、响应速度等性能得到了大幅提升，使得红外探测技术的应用更加精确和可靠。
红外成像技术的应用也日益增多，红外相机的分辨率不断提高，可以实现对更大范围的目标进行高精度的红外成像。
随着红外技术的广泛应用，也带来了一些新的问题和挑战。
红外探测技术对环境温度、湿度等因素非常敏感，这可能导致探测结果的误差。
红外探测技术在一些特殊环境下的应用也受到限制，例如在高温、高湿度、低温等极端环境中，探测性能可能会受到影响。
红外探测技术在各个领域的应用广泛，发展迅速。
随着红外技术的不断创新和突破，相信红外探测技术将在未来的发展中发挥更大的作用。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种利用红外辐射进行目标侦测、识别和跟踪的技术手段。
它通过测量目标在红外波段的辐射强度来实现对目标的探测和识别。
红外探测技术具有无需照明、适应各种天气条件、不易被探测目标发现等优点，因此在军事、安防、航空航天、医疗、工业、交通等领域得到广泛应用。
红外探测技术在军事方面有着重要的应用。
在战场侦察中，红外探测技术可以实现对敌方目标的隐蔽侦查，例如远距离探测敌方装甲车辆、人员等情况，提供情报支持。
红外技术还可以用于导弹制导系统，实现对空、对地导弹的准确定位和跟踪，提高命中精度。
红外探测技术在安防方面有着重要的应用。
通过红外监控摄像机和红外传感器，可以实现对周围环境和入侵者的监测，增强安全防范能力。
在夜间或恶劣天气下，红外监控系统可以高效地探测到潜在的入侵者，及时报警并采取相应的措施。
红外探测技术还可以用于火灾预警和火灾扑灭，提高火灾防控的效果。
红外探测技术在航空航天领域具有广泛的应用。
航空航天器上常常搭载红外探测设备用于地球遥感、气象观测、卫星通信等。
红外探测技术可以实现对大气的探测，监测大气成分、温度变化等信息，为气象预报提供必要的数据支持。
红外探测技术也可以应用于航空器的导航和识别系统，提高航空器的精准性和安全性。
红外探测技术在医疗领域也有重要的应用。
红外热像仪可以实时监测人体表面的温度分布，帮助医生进行疾病诊断和治疗。
红外辐射还可用于人体组织的成像，如乳腺癌筛查等。
在工业和交通领域，红外探测技术也被广泛应用。
工业上，红外探测技术可用于工艺过程监测、故障诊断和设备维护。
交通领域中，红外探测技术可用于车辆和行人的智能监控和识别，提高交通管理效率和安全性。
红外探测技术在过去几十年取得了很大的发展。
传感器的灵敏度和分辨率大幅度提高，成像技术也取得了重要突破。
红外探测技术逐渐融合其他技术，如计算机视觉、人工智能等，提高了整个系统的效能。
未来，随着科技的进步和红外探测技术的不断突破，红外探测技术将在各个领域继续发挥更为重要的作用。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是指利用红外光谱的吸收、反射、辐射、散射等特性来探测、感应、识别目标或环境的一种技术。
它广泛应用于军事、安防、石油化工、医疗、气象、环保等领域。
以下是红外探测技术应用及发展的一些主要方面。
军事应用：红外探测技术在军事领域的应用主要包括红外成像系统、红外制导和导航系统等。
红外成像系统利用红外探测仪器将目标的红外辐射信号转化为可见图像，用于夜视、目标检测和侦察等。
红外制导和导航系统则是利用红外感应和探测技术来实现导弹、导航和制导系统的定位和导航功能。
安防应用：红外探测技术在安防领域的应用主要包括红外报警系统、红外摄像监控系统等。
红外报警系统利用红外感应器对入侵者的热量进行感应和探测，当检测到异常热源时会发出警报。
红外摄像监控系统则利用红外摄像机拍摄红外图像，用于监控和识别物体或人员。
石油化工应用：红外探测技术在石油化工领域的应用主要包括红外气体传感器、红外热成像仪等。
红外气体传感器利用红外传感技术对矿物油、天然气和石油化工产品中的有机气体进行检测和监测，用于防止气体泄漏和事故发生。
红外热成像仪则可以实时监测和识别设备或管道的温度分布情况，用于预防火灾和爆炸。
医疗应用：红外探测技术在医疗领域的应用主要包括红外体温计、红外光谱仪等。
红外体温计利用红外探测仪器对人体皮肤的红外辐射信号进行检测和测量，可以快速准确地测量人体体温。
红外光谱仪则可以通过分析人体组织的红外光谱特征，实现对疾病的早期诊断和分析。
红外探测技术的发展目前主要集中在三个方向：精确度、速度和便携性。
随着技术的不断进步和创新，红外探测仪器的精确度不断提高，探测范围和灵敏度不断扩大。
识别和分析目标的速度也越来越快，实时监测和检测的能力得到了显著提升。
红外探测仪器的体积越来越小，重量越来越轻，便于携带和移动使用。
这些技术的进步将进一步促进红外探测技术的应用和发展。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是利用物体的红外辐射特征来获取目标信息的一种技术。
它广泛应用于军事、安防、医疗、工业等领域。
在红外探测技术的发展过程中，从初期的单光束红外辐射测温仪器到现在的红外成像系统，其应用领域和技术性能都有了显著的提升。
在军事领域，红外探测技术被广泛用于导弹、无人机、战机、坦克等武器装备的瞄准、探测和导航系统中。
它可以实时监测和追踪敌方目标，提高武器系统的精确打击能力，增强战斗力。
在安防领域，红外探测技术被应用于监控和防盗系统中。
红外摄像机能够实时监测区域内的温度变化，并通过红外图像识别技术进行目标识别和跟踪，从而实现对潜在威胁的及时预警和防范。
红外探测技术还被应用于火灾预防和报警系统中，可以及时发现火源和烟雾，减少火灾的发生和损失。
在医疗领域，红外探测技术被应用于体温测量、疾病诊断和手术导航等方面。
通过红外成像仪器可以快速、无接触地测量人体表面的温度，用于发现体温异常或热源。
红外成像技术可以通过对人体表面热分布的分析，辅助医生进行疾病诊断和治疗。
而在手术导航方面，红外探测技术可以用来识别和定位人体内部组织结构，帮助医生进行手术操作。
在工业领域，红外探测技术被应用于工业生产过程的监测和控制。
通过红外测温仪器可以实时测量和监测工业生产过程中的物体温度，帮助工程师进行质量控制和故障检测。
红外辐射成像技术还可以通过对目标表面的红外分布图像进行分析，实现对材料的非接触式缺陷检测和质量评估。
随着科技的不断进步，红外探测技术也在不断发展。
目前，红外成像技术已经发展到高清晰度和高灵敏度的水平，成像质量和图像分辨率得到了显著提高。
红外探测器件的制造技术也在不断改进，红外成像设备的尺寸和重量得到了大幅度的减小。
这些技术的突破和创新为红外探测技术的应用提供了更广阔的发展空间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红外技术的应用及前景（红外探测技术）红外技术的应用及前景 (1)摘要 (2)第1章绪论 (2)第2章红外探测技术 (4)摘要本文在第一章中主要介绍了红外线的基础、红外线的特性以及红外技术的发展历史，在第二章中，重点介绍了红外线在探测方向的应用，以及不同的红外探测器的分类和特性，并且通过对探测原理的推导，了解探测器工作的方法，最后介绍了红外探测器的发展前景。
关键字：红外线、探测器第1章绪论1.1引言目前红外技术作为一种高技术，它与激光技术并驾齐驱，在军事上占有举足轻重的地位。
红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段。
在70年代以后，军事红外技术又逐步向民用部门转化。
红外加热和干燥技术广泛应用于工业、农业、医学、交通等各个行业和部门。
红外测温、红外测湿、红外理疗、红外检测、红外报警、红外遥感、红外防伪更是各行业争相选用的先进技术。
标志红外技术最新成就的红外热成像技术，它与雷达、电视一起构成当代三大传感系统，尤其是焦平面列阵技术的采用，将使它发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。
1.2 红外简介1.2.1红外线概述1672年，牛顿使用分光棱镜把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光，证实了太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成。
1800年，英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，偶然发现放在光带红光外的一支温度计，比其他色光温度的指示数值高。
经过反复试验，这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。
于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。
这种红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78～1000μm的电磁波。
其中波长为0.78 ～1.5μm 的部分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外，波长为10～1000μm的部分称为远红外线。
而波长为2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位臵是处于无线电波与可见光之间的区域。
这种红外线辐射是，基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量。
分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大;反之，辐射的能量愈小。
1.2.2红外线特性红外线具有热效应：生物体中的偶极子和自由电荷在电磁场的作用下，有按电磁场方向排列的趋势。
在此过程中，引发分子，原子无规则运动加剧而产生热。
当红外辐射有足够强度时，即超过了生物体的散热能力，就会使被照射机体局部温度升高，这是红外线的热效应。
理论分析和实验研究表明，不仅太阳光中有红外线，而且任何温度高与绝对零度的物体(如人体等)都在不停地辐射红外线。
就是冰和雪，因为它们的温度也源源高与绝对零度，所以也在不断的辐射红外线。
因此，红外线的最大特点是普遍存在于自然界中。
也就是说，任何“热”的物体虽然不发光但都能辐射红外线。
因此红外线又称为热辐射线简称热辐射。
红外线和可见光相比的另一个特点是，色彩丰富多样，。
由于可见光的最长波长是最短波长的1倍(780nm～380nm)，所以也叫作一个倍频程。
而红外线的最长波长是最短波长的10倍，即具有10个倍频程。
因此,如果可见光能表现为7种颜色，则红外线便可能表现70种颜色，显示了丰富的色彩。
红外线是一种电磁辐射，具有与可见光相似的特性，服从反射和折射定律，也有干涉、衍射和偏振等现象；同时，它又具有粒子性，即它可以光量子的形式发射和吸收。
此外，红外线还有一些与可见光不一样的独有特性:(1) 红外线对人的眼睛不敏感，所以必须用对红外线敏感的红外探测器才能接收到；(2) 红外线的光量子能量比可见光的小，例如10μm波长的红外光子的能量大约是可见光光子能量的1/20；(3) 红外线的热效应比可见光要强得多；(4) 红外线更易被物质所吸收，但对于薄雾来说，长波红外线更容易通过。
1.2.3红外技术的发展19世纪：研究天文星体的红外辐射，应用红外光谱进行物质分析。
20世纪：红外技术首先受到军事部门的关注，因为它提供了在黑暗中观察、探测军事目标自身辐射及进行保密通讯的可能性。
第一次世界大战期间研制了一些实验性红外装臵，如信号闪烁器、搜索装臵等。
第二次世界大战前夕，德国：红外显像管；战争期间：德国，美国：红外辐射源、窄带滤光片、红外探测器、红外望远镜、测辐射热计等。
第二次世界大战后：前苏联。
50年代以后，美国：响尾蛇导弹上的寻的器制导装臵和u—2间谍飞机上的红外照相机代表着当时军用红外技术的水平。
前视红外装臵(FLIR)获得了军界的重视，并广泛使用：机载前视红外装臵能在1500m上空探测到人、小型车辆和隐蔽目标，在20000 m高空能分辨出汽车，特别是能探测水下40m深处的潜艇。
在海湾战争中，红外技术，特别是热成像技术在军事上的作用和威力得到充分显示。
第2章红外探测技术2.1 红外探测器2.1.1 物理学的进展与红外探测器红外辐射与物质(材料)相互作用产生各种效应。
100多年来，从经典物理到20世纪开创的近代物理，特别是量子力学、半导体物理等学科的创立，到现代的介观物理、低维结构物理等等，有许多而且越来越多可用于红外探测的物理现象和效应。
2.1.1.1热探测器：热辐射引起材料温度变化产生可度量的输出。
有多种热效应可用于红外探测器。
(1)热胀冷缩效应的液态的水银温度计、气态的高莱池(Golay cell);(2)温差电(Seebeck)效应。
可做成热电偶和热电堆，主要用于测量仪器。
(3)共振频率对温度的敏感可制作石英共振器非致冷红外成像阵列。
(4)材料的电阻或介电常数的热敏效应--辐射引起温升改变材料电阻用以探测热辐射- 测辐射热计(Bolometer)：半导体有高的温度系数而应用最多，常称 " 热敏电阻"。
利用转变温度附近电阻巨变的超导探测器引起重视。
如果室温度超导成为现实，将是21世纪最引人注目的探测器。
(5)热释电效应：快速温度变化使晶体自发极化强度改变，表面电荷发生变化，可作成热释电探测器。
热探测器一般不需致冷( 超导除外 )而易于使用、维护，可靠性好；光谱响应与波长无关，为无选择性探测器；制备工艺相对简易，成本较低。
但灵敏度低，响应速度慢。
热探测器性能限制的主要因素是热绝缘的设计问题。
2.1.1.2光电探测器：红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子(电子或空穴)，引起电学性能变化。
因为载流子不逸出体外，所以称内光电效应。
量子光电效应灵敏度高，响应速度比热探测器快得多，是选择性探测器。
为了达到最佳性能，一般都需要在低温下工作。
光电探测器可分为：(1)光导型：又称光敏电阻。
入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴，引起电导增加，为本征光电导。
从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带，为杂质光电导。
截止波长由杂质电离能决定。
量子效率低于本征光导，而且要求更低的工作温度。
(2)光伏型：主要是p－n结的光生伏特效应。
能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。
存在的结电场使空穴进入p区，电子进入 n 区，两部分出现电位差。
外电路就有电压或电流信号。
与光导探测器比较，光伏探测器背影限探测率大于40％；不需要外加偏臵电场和负载电阻，不消耗功率，有高的阻抗。
这些特性给制备和使用焦平面阵列带来很大好处。
(3)光发射－Schottky势垒探测器：金属和半导体接触，典型的有PtSi/Si结构，形成Schott ky势垒，红外光子透过Si层为PtSi吸收，电子获得能量跃上 Fermi能级，留下空穴越过势垒进入Si衬底，PtSi层的电子被收集，完成红外探测。
充分利用Si集成技术，便于制作，具有成本低、均匀性好等优势，可做成大规模(1024×1024甚至更大)焦平面阵列来弥补量子效率低的缺陷。
有严格的低温要求。
用这类探测器，国内外已生产出具有像质良好的热像仪。
Pt Si/Si结构FPA 是最早制成的IRFPA。
(4)量子阱探测器(QWIP)：将两种半导体材料A和B用人工方法薄层交替生长形成超晶格，在其界面，能带有突变。
电子和空穴被限制在低势能阱A层内，能量量子化，称为量子阱。
利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。
90年代以来发展很快，已有512×512、64 0×480规模的QWIP GaAs/AlGaAs焦平面制成相应的热像仪诞生。
因为入射辐射中只有垂直于超晶格生长面的电极化矢量起作用，光子利用率低；量子阱中基态电子浓度受掺杂限制，量子效率不高；响应光谱区窄；低温要求苛刻。
人们正深入研究努力加以改进，可望与碲镉汞探测器一争高低。
2.1.2新技术飞速发展促进红外探测器更新换代60年代以前多为单元探测器扫描成像，但灵敏度低，二维扫描系统结构复杂笨重。
增加探测元，例如有N元组成的探测器，灵敏度增加N1/2倍，一个M×N 阵列，灵敏度增长(M×N)1/2倍。
元数增加还将简化光机扫描机构，大规模凝视焦平面阵列，不再需要光机扫描，大大简化整机系统。
现代探测器技术进入第二、第三代，重要标志之一就是元数大大增加。
另一方面是开发同时覆盖两个波段以上的双色和多光谱探测器。
所有进展都离不开新技术特别是半导体技术的开发和进步。
几项具有里程碑意义的技术有：(1)半导体精密光刻技术使探测器技术由单元向多元线列探测器迅速发展，即后来称为第一代探测器。
(2)Si集成电路技术 Si读出电路与光敏元大面阵耦合，诞生了所谓第二代的大规模红外焦平面阵列探测器。
更进一步有Z平面和灵巧型智能探测器等新品种。
此项技术还诱导产生非制冷焦平面阵列，使一度冷落的热探测器重现勃勃生机。
(3)先进的薄层材料生长技术分子束外延、金属有机化学汽相淀积和液相外延等技术可重复、精密控制生长大面积高度均匀材料，使制备大规模红外焦平面阵列成为可能。
也是量子阱探测器出现的前提。
(4)微型制冷技术高性能探测器低温要求驱动微型制冷机的开发，制冷技术又促进了探测器的研制和应用。
我国红外探测器研制从1958年开始，至今已40多年。
先后研制过PbS、PbSe、Ge:Au、Ge:Hg 、InSb、PbSnTe、HgCdTe、PtSi/Si、GaAs/AlGaAs量子阱和热释电探测器等。
随着低维材料出现，纳米电子学、光电一体化等技术日新月异，21世纪红外探测器必有革命性的进展。
物理学及材料科学是现代技术发展的主要基础，现代技术飞速发展对物理学研究又有巨大的反作用。
4、高性能红外探测器-碲镉汞探测器1959年，英国Lawson等首先制成可变带隙Hg1－xCdxTe固溶体合金，提供了红外探测器设计空前的自由度。