紫外成像检测技术

紫外（UV）照相术米尔科·登莱乌（Milko den Leeuw）1.分类紫外（ultraviolet, UV）照相术属于非侵入式成像技术。

它所利用的紫外线属于电磁频谱中非可见光波段。

2.说明紫外照相术是一种表面可视化技术，利用颜料表面在紫外线照射下发出的荧光色进行分析。

构成颜料层的物质在紫外线作用下会发出不同颜色的荧光，因此可在紫外线照射下分辨一些昼光下看上去相似的颜料。

紫外光源在最大发射波长约为365 nm时可取得最佳成像。

3.应用紫外照相术是非侵入性技术，用于显示修复区域和全色区域，可以识别出非原作材料。

这项技术可以区分不同时期涂施的有机材料或颜料。

经过后期修改的画面在紫外线照射下会表现出不连续的荧光反应，显现出或暗或亮的斑块，因此可以用紫外照相术来直观鉴定原作的状态。

紫外照相术也是鉴定光油相对老化年龄的最有效工具之一。

随着光油老化，它的荧光反应会逐渐增强，这个变化规律可用来比较同一幅画作表面不同时期光油涂层的相对老化年龄。

此外，紫外照相术可用于辨识未穿透颜料层的微裂纹。

这种成像技术也可以检测带着有色光油或掺了颜料粉的光油的画作，但这些光油层会对紫外线造成阻滞，使全色区域和复绘区域显得模糊不清。

4.局限性较厚或较暗的光油层会影响紫外照相术的客观解读，使这种方法的实用性受到局限。

因此，紫外照相术不应单一使用，必须结合其他种类的分析。

紫外照相术也无法给出光油的绝对年龄，只能区分不同时期光油的相对年龄，因此应配合使用可识别紫外阻滞层的技术，如红外照相术、红外反射成像、红外假彩色照相术，以便更明确地显示全色区域和复绘区域。

因为参数差异和视觉分析结果的多样性，紫外照相术无法设立对照标准。

警示：紫外线辐射对使用者极为有害，会造成皮肤和眼睛永久损害。

长时间紫外线照射对光油层和颜料层有害。

5.补充技术昼光照相术、红外照相术、红外反射成像、红外假彩色照相术、X射线照相术、X射线荧光成像、K-edge成像以及同步辐射X射线荧光成像。

紫外成像技术的原理及应用1. 紫外成像技术的原理紫外成像技术是指利用紫外光进行成像的一种技术。

其原理主要基于紫外光的特性以及物体对紫外光的吸收、散射和透射等作用。

1.1 紫外光的特性紫外光是指波长在10纳米至400纳米之间的电磁波。

与可见光相比，紫外光具有更短的波长和更高的光能量。

紫外光可以分为三个波段，即UVA（320-400nm）、UVB（280-320nm）和UVC（100-280nm）。

1.2 物体对紫外光的作用在可见光范围内，物体大多数会对不同波长的光有不同程度的吸收和反射。

而在紫外光范围内，物体对紫外光的作用更为复杂。

一般来说，物体对紫外光的吸收能力较强，同时也存在一定程度的散射和透射。

紫外光被物体吸收后，会引起物体内部粒子的激发、电离或能级跃迁等现象，从而产生特定的信号。

这些信号可以为紫外成像技术提供成像依据。

2. 紫外成像技术的应用紫外成像技术在许多领域中具有广泛的应用。

下面将介绍紫外成像技术在几个领域的应用情况。

2.1 红外成像紫外光可以透过大气层，因此紫外成像技术常常与红外成像技术结合使用。

红外成像技术可以通过测量物体发出的热辐射来生成热图。

而紫外成像技术可以通过测量物体对紫外光的吸收和散射等现象来生成特定的图像。

将紫外成像技术与红外成像技术结合使用可以获得更全面的图像信息，提高图像的分辨率和准确性。

2.2 制造业在制造业中，紫外成像技术可以用于质量控制、产品检测和产品追踪等方面。

例如，利用紫外成像技术可以检测材料中的缺陷、裂纹和异物等。

同时，紫外成像技术还可以检测产品在制造过程中可能存在的缺陷和不良问题，及时排除隐患，提高产品的质量和安全性。

2.3 医学影像学紫外成像技术在医学影像学中的应用也较为广泛。

医学影像学主要利用紫外光在人体内的吸收情况来生成影像。

例如，紫外成像技术可以用于皮肤病诊断和治疗，通过观察皮肤在紫外光照射下的反应来判断皮肤的健康状况和病变情况。

此外，紫外成像技术还可以用于眼科学中视网膜的成像和异常病变的检测等。

紫外多光谱成像
紫外多光谱成像是一种利用紫外线波段的光谱信息进行成像的技术。

它可以同时获取目标在不同波长下的图像，从而提供更多的目标特征信息。

在实际应用中，紫外多光谱成像技术可以用于环境监测、地质勘探、军事侦察、天文观测等领域。

例如，在环境监测中，可以利用紫外多光谱成像技术检测大气中的臭氧、二氧化氮等污染物的浓度；在地质勘探中，可以利用紫外多光谱成像技术分析岩石的成分和结构；在军事侦察中，可以利用紫外多光谱成像技术探测敌方的伪装和隐藏目标。

紫外多光谱成像技术是一种非常有前途的成像技术，它可以为我们提供更多的目标特征信息，有助于我们更好地了解和探索自然界。

紫外成像技术在 500kV 变电站设备带电检测中的应用摘要：紫外成像技术能够更加快捷、直观、灵敏的检测高压设备放电情况，在变电站带电检测中的应用有着很多优势，已经能够实现白天检测，检测效率高，速度快，在实际应用中和红外成像技术相互配合，能够显著增强设备故障点的检测能力，提高变电运行稳定性。

关键词：紫外成像技术；变电站；带电检测一、紫外成像检测技术原理高压设备由于局部尖端、毛刺、污秽等造成局部场强畸变增大而对空气发生电离形成电晕，空气电离过程中会向外界发射大量的紫外线。

紫外成像检测技术就是利用特制的光学传感系统捕捉空气电离过程中产生的紫外线，经过处理后与可见光产生的图像一同成像于显示器上，从而达到显示和定位高压设备局部电晕位置和放电强度的目的。

紫外线的波长范围是40～400nm，太阳光线中也会含有紫外线。

由于这些光线在穿过地球臭氧层过程中波长小于300nm的紫外线基本上被吸收，实际到达地球的紫外线波长在300nm以上，这个波段范围即“日盲区”。

为克服太阳光中紫外线的影响，现场应用的紫外成像检测仪器检测的波长范围为280～300nm。

首先利用紫外光束分离器将输入的光线分成两部分，一部分形成可见光影像，另一部分经过紫外线太阳镜过滤后保留其紫外部分，并经过放大器处理后在电荷耦合元件（charge coupled device，CCD）板上得到清晰度高的紫外图像，最后通过特殊的影像工艺将紫外光影成像仪和可见光影像叠加在一起，形成复合影像。

紫外成像仪采用双通道图像融合技术，将紫外光与可见光叠加，即可精确定位电晕的故障区域，又可显示放电强度。

二、紫外成像技术高压设备电离放电，不同的电场强度下，产生的电晕、闪络以及电弧有所差别，电离过程中，空气中电气获得能量并将其释放，电子释放能量就会产生声波和光波，同时生成臭氧、紫外线以及硝酸。

紫外成像技术就应用了这一特点，使用紫外仪器接受放电过程产生的紫外信号，处理后将其和可见光叠加，就能够准确判断其电晕强度和位置，用作判断设备状态的依据。

紫外成像技术在电力维护中的应用及计量需求分析摘要：紫外成像技术是利用电晕放电产生的紫外线，并融合可见光成像技术最终形成二维图像的技术。

紫外成像技术是应用光学方法进行检测的手段，且电晕放电现象通常在事故发生以前出现，因此紫外成像技术具有灵敏度高、分辨力高、抗干扰能力好的特点，被广泛用于电力巡检的预防阶段。

本文概述了紫外成像技术的基本原理及其在电力巡检中的应用，以及紫外成像仪器的计量校准需求分析。

关键词：紫外成像、电晕放电、电力维护、事故预防、计量校准0 引言随着国家经济的快速高质量发展，用电需求日益增加，带动电网规模的不断扩大，使得电力系统负荷与日俱增，特别是高压电力设备的运行压力越来越大。

电网中运行的高压设备持续在电、热及特殊环境下可能会出现缺陷或故障，导致其绝缘性能降低，产生电晕放电现象，将严重影响电网的安全运行[1]。

目前我国国家电网正在进行超高压大容量电力线路扩建，线路将穿越各种复杂地形[2]。

稳定、高质量的用电是社会经济发展的基础，在电力设备的运行过程中经常出现电晕、闪络与电弧现象而无法保证稳定、高质量的电力供应。

所以如何有效解决电力线路检测的精度和效率，是困扰电力行业的重大难题。

目前电力巡检过程中必备红外热像仪与紫外成像仪，两类仪器功能不同。

红外热像仪一般用于监测高电阻过热和接触不良引起的温度变化，一般与电流有关；电线电缆已经发生故障产生热量，引起温度变化而探测，属事后发现。

紫外成像技术能有效直观地观察高压设备的放电情况，一般用于监测导线损坏和分离器松弛引起的电晕和电弧，一般与电压有关，也就是在事件发生前，提前预判出可能发生的问题，属于事前诊断，对电源的早期故障排除起到至关重要的作用设备，为现场检测提供了新的有力诊断手段。

因此，紫外成像技术和红外热成像技术各有不可替代的优势，是相辅相成的关系[3]。

1 紫外成像技术的原理及应用紫外是指波长在(10~400)nm范围内的光波，其中（200~300）nm波段该紫外光谱区称为“日盲区”。

局部放电和紫外成像技术在开关柜缺陷处理中的联合应用摘要：本文首先对局部放电检测技术和和紫外成像检测技术的基本原理进行了介绍,再通过介绍一起开关柜缺陷处理中联合应用局部放电和紫外成像技术分析处理过程，证实了该方法的有效性和实用性，为电力系统开关柜缺陷处理试验方法提供参考。

关键词：局部放电；紫外成像；缺陷处理；联合应用12～40.5kV金属封闭开关柜广泛应用于10kV、35 kV电网中，其安全可靠运行直接影响整个电网的供电可靠性。

然而，开关柜在运行中受到电、热、机械振动等因素影响，以及室外灰尘和潮气从通风口进入室内，造成开关柜内部绝缘件、隔板等脏污、受潮，导致绝缘强度降低，易发生局部放电、闪络和绝缘击穿等故障。

局部放电发生时，在开关柜内部及周围空间产生一系列的光、声、电等物理现象和化学变化，这些变化可以为开关柜内部绝缘状态提供检测信号。

经实践表明，对于开关柜缺陷的发现比较有效的检测方法是采用地电波和超声波两种方法结合的方式，其在日常普测发现开关柜缺陷具有良好的检测灵敏度，但在缺陷处理过程由于现场局放测试受各种干扰信号影响，很多时候无法准确定位到具体缺陷位置，无法快速开展消缺工作，影响设备检修工作的开展。

为了解决这一难题，本文采用局部放电和紫外成像联合检测方法，将抗干扰性强的紫外成像法与局放检测同时使用，成功定位某变电站10 kV开关柜缺陷具体位置，验证了联合检测法的有效性，为开关柜缺陷处理工作提供一条新思路[1-2]。

1局部放电检测技术概述1.1地电波局部放电检测技术电气设备局部放电发生时产生的电磁波，高频范围3MHz～ 30MHz、甚高频范围30MHz～ 300MHz传播经过金属外壳或接地体入地时，在金属外壳或接地体上感应产生的暂态对地电压信号。

一般来说，测试时将TEV传感器附着在电气设备金属柜体表面，靠近缝隙、观察窗、排气口处，便可自动显示出测试结果。

TEV检测方法操作简单，方便携带，易于快速分析判断，适用于大规模电气设备的普测工作中，缺点是对沿面放电、绝缘子表面放电不敏感[3]。

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用摘要：绝缘劣化是引起电气设备故障损坏的主要原因之一。

设备绝缘劣化一般会伴随着产生电晕放电和表面局部放电现象。

因此，进行电晕放电检测，能够及时掌握绝缘可能出现的劣化迹象，在严重事故发生之前就可以确定绝缘劣化的严重程度，从而避免事故的发生。

关键词：高压电气设备；故障诊断；紫外成像检测技术1、紫外成像检测技术1.1检测原理高压设备由于绝缘劣化、受潮等原因会发生电离放电，根据电场强度的不同，可分为电晕放电、间歇性电弧放电和持续性电弧放电3个等级。

电离放电的本质是电子释放能量的过程，同时会辐射出紫外线（UV）、可见光和声波等。

紫外线的波长范围是40～400nm，太阳光中部分波长的紫外线被地球上的臭氧层吸收，实际辐射到地面上的太阳紫外波长大都在300nm以上，低于300nm的波长区间称为太阳盲区，因此，紫外成像仪在白天也可以进行检测。

电晕放电辐射出的紫外光波长范围为230～405nm，紫外光滤波器的工作范围为240～280nm，将该波段比较微弱的紫外光信号经过影像放大器变成可视的影像。

光源经过光束分离器，分别送给紫外光和可见光检测通道。

紫外光通道用于电晕成像，可见光通道用于被测设备及环境成像。

采用图像融合技术将两个影像叠加在一起，就可以确定电晕的放电量，并能够精确地定位放电区域。

1.2诊断方法紫外成像检测技术检测的直接参数是光子数，由于该参数受到检测距离、环境（如湿度、温度等）以及设备参数（如增益）等很多因素的影响，如何量化这些指标与光子数之间的关系，仍处于研究阶段，目前国内外尚未形成统一的标准。

我国DL/T345—2010《带电设备紫外诊断技术应用导则》中规定的检测及诊断方法有图像观察法和同类比较法。

图像观察法主要根据带电设备电晕状态，对异常电晕的属性、发生部位和严重程度进行判断和缺陷定级。

同类比较法是通过同类型带电设备对应部位电晕放电的紫外图像或紫外计数进行横向比较，对带电设备电晕放电状态进行评估。

紫外放电检测成像仪1本标准规定了紫外放电检测成像仪的参数、性能要求、功能要求、试验方法、检测规则等。

本标准适用于紫外放电检测成像仪。

2下列文件中的条款通过本标准的应用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本文件。

GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 A: 高温GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 A: 低温GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 A：振动 (正弦)GB 4208-2008 外壳防护等级GB 4943-2001 信息技术设备的 01 安全GB/T 13962--1992 光学仪器术语GB/T 18268-2010 测量、控制和实验室用电设备电磁兼容性要求Array3参考 GB/T 13962-1992 确立的下列术语和定义适用于本标准3.1 紫外放电检测成像仪 Ultraviolet discharge detection imager适用于对带电设备电晕放电检测，通过紫外成像光学系统，紫外探测器及电子处理系统，将 240-280nm 紫外光转换成可见图像，实现过滤 280nm 以上入射光实现对日光屏蔽。

3.2 光子数 Photon Number表征电晕放电强度的主要测到的光子数量：是紫外放电检测成像仪在一定增益下单位时间内观。

3.3 增益 Amplification紫外放电检测成像仪像增强器电压。

3.4 电晕放电形态 Form Of Corona Discharge带电设备表面的电晕放电表现出连续稳定和间歇性放电两种形态。

3.5 视场 Field Of View紫外放电检测成像仪可以观测到的空间范围在水平和垂直方向的最大张角，单位为度(°)。

44.14.1.1 外观主机及其各种配件的壳体不应出现明显的划伤、四陷、变形、脱漆。

紫外成像检测技术靳贵平1庞其昌2(1中科院西安光学精密机械研究所,西安710068)(2暨南大学物理系,广州510632)摘 要 提出一种新型的紫外成像检测系统.此系统利用紫外增强技术和紫外滤光技术观察和检测紫外光信号.详细介绍了系统的关键技术:紫外镜头、紫外 日盲 滤光技术、紫外增强技术和光谱转换技术,给出了紫外成像检测系统的研制实例,以及用该系统得到的实验结果.此系统在公安、电力、森林火灾等领域有远大的应用前景.关键词 紫外成像;紫外检测;紫外光滤光片;像增强器中图分类号 TN247 文献标识码 ATel:029-******* Email:ji nguiping1012@si 收稿日期:200210300 引言紫外(UV)光谱成像检测技术是欧美国家为军事目的发展起来的新型检测成像技术.它的特点是用于观察和检测 日盲 [1,2](240~280nm)紫外光信号,并将紫外图像信号转换成可见光图像信号,进行观察和测量.利用该技术可以观察到许多用传统光学仪器观察不到的物理、化学、生物现象;又因为其工作在 日盲 波段,所以它的工作不受日光的干扰[1],即采用该技术的仪器可以在日光下工作,图像清晰、工作可靠、使用方便.欧美发达国家和俄罗斯均已有这类仪器投入使用[3].这类仪器可用于电力系统检测、太空科学和环境保护研究等领域.而国内对紫外成像检测系统的研究工作起步较晚,国产化产品几乎是空白,所以急需开展这方面的工作.文中详细地介绍了紫外成像检测系统研制中的几个关键的技术问题,同时给出了相应的解决方案.最后还给出了具体的研制实例.1 检测系统的工作原理紫外成像检测系统主要包括:紫外成像物镜、紫外光滤光镜、紫外像增强系统、CC D 、图像显示等[4].紫外成像检测系统工作原理如图1.紫外信号源被背景光(包括可见光、紫外光和红外光等)照射,从信号源传输到成像镜头的有信号源自身辐射的紫外光,也有信号源反射的背景光.成像光束经过紫外成像镜头后,有一部分背景光被滤除,有一部分背景光仍然存在.其后光束再通过 日盲 滤光片,照到紫外像增强器的光电阴极上,经过紫外增强器后,信号被增强放大并被转化为可见光信号输出,然后,成像光束经CCD 相机,最后,经信号处理后输出到观察记录设备.图1 紫外成像检测系统的工作原理Fig.1 Skeleton drawing of UV imag i ng and detecting system2 检测系统的关键技术问题2.1 紫外镜头根据工作原理知,从信号源传输到成像镜头的除了信号源自身的紫外辐射,还有被信号源反射的背景光(包括可见光、紫外光和红外光等).而实验中需要的是信号源自身辐射的紫外光图像.为此,选用紫外光成像镜头能减少背景噪音.研制紫外光谱波段的透镜主要的问题是寻找合适的材料,在0.2 m~0.4 m 的光谱范围,最重要的材料为尚矽石和氟化钙.虽然开发了几种玻璃来降低0.4 m 以下的吸收,但其使用仍受限.因为在0.3 m 都还有吸收.两种此类的玻璃为UBK -7及UK -5.紫外成像镜头如F 4.5f =105mm 的尼康紫外镜头,可以工作在全光圈.镜头上可装 日盲 紫外光滤光片.其性能指标如表1.表1光学镜头性能指标视场角焦距 mm 最大光圈后像距 m m 尺寸 mm 2重量 g 23 20105f 4.55268.5 1085152.2 紫外光滤光技术为了实现紫外滤光,比较了国产的三种紫外光滤光片.发现若选择宽带滤光片,则背景噪音太大,第32卷第3期2003年3月光 子 学 报ACTA P HOTONICA SINICAVol 32No 3 March 2003不能满足要求.而且,一般的镜头总是对应于一定的单色光设计的.因此,系统选用紫外窄带滤光片.要得到信号源自身辐射的紫外光图像,必须滤除背景光.用宽带紫外光滤光片可滤除背景光中的可见光和红外光.背景光中的紫外光主要来自太阳的辐射,在紫外的240nm~280nm波段,太阳辐射完全被大气层中的臭氧吸收了,即在这个波段,大气层中的背景辐射为零,亦称 日盲 .所以,滤除背景光中的紫外光而又不影响信号源的紫外光图像,应选用 日盲 紫外窄带滤光片.2.3 紫外光像增强技术在紫外成像检测系统中,由于紫外辐射一般比较微弱,若直接用对UV灵敏的CCD探测较弱的紫外信号,由于其强度太小,而探测不到.为解决这个问题,先对紫外信号进行增强放大,然后再探测.为了实现紫外光信号的增强放大,使用紫外像增强器比较合适.在紫外成像检测系统中,由于紫外光的特点,要研制成紫外光像增强器有两条途径.1)研制合适的紫外光电阴极,直接研制紫外像增强器;2)通过光谱转换技术,利用微光像增强器实现.研制紫外像增强器的关键是研制合适的紫外光电阴极.紫外辐射和可见辐射在本质上是没有差别的,但由于紫外辐射的光子能量高,于是在研制紫外光电阴极时,产生了一些特殊的问题.首先,要解决的是光窗的材料问题.由于高能光子会使一般玻璃内的电子发生跃迁,造成大几率的光子吸收,因而一般玻璃不透紫外辐射,要透过长于180nm的紫外线,光窗必须用石英或蓝宝石;要透过短于180nm 的紫外线,光窗一般用氟化锂.其次,是紫外应用的光电阴极材料通常还要满足一个重要的条件,即必须是 日盲 的.所谓 日盲 就是对太阳辐射没有响应,即用于大气层时,对350nm以上不灵敏;用于空间时,对200nm以上不灵敏[5].在400nm以下的紫外光区有光电响应的材料为数很多,但在200nm~400nm的 日盲 阴极中,实际应用最成功的是碲化铯(Cs2Te).Cs2Te的禁带宽度为3.5e V,电子亲合势小于1eV,其峰值量子产额为10%左右[6].对Cs2Te所进行的工作主要围绕两个方面,即如何形成能运用于光电倍增管和图像管的半透明阴极,以及如何使它的长波响应下降到最小.因为Cs2Te薄膜的电阻很大,所以解决第一个问题的先决条件就是透明导电基底的获得.不能采用在可见光区常用的导电的氧化锡基底,因为当波长低于400 nm时,它的吸收系数迅速上升.实验发现,采用对入射光的透过率为85%左右的蒸发钨膜即可.在实际应用中,用Cs2Te作阴极的管子要维持于高真空,为此制造过程中必须进行300~400 烘烤去气.如用碲作为蒸发源,则由于碲的蒸汽压较高,烘烤温度只能用得很低.采用碲化铟作为碲膜蒸发源可以克服这个困难,因为碲化铟在真空中的分解温度超过500 ,而在此温度下,铟的蒸汽压仍然低于10~8 mmHg,因此实际上只有碲才被蒸发出来[6].有了合适的紫外光电阴极,就可以研制紫外光像增强器.利用光谱转换技术加微光像增强器同样可实现增强紫外光的目的.由于光谱转换技术及微光像增强器的制造技术都已较成熟,所以实现起来较容易,过程也简单.两种途径各有优缺,前者的优点是分辨率高,而后者实现起来简单.2.4 光谱转换技术现有的光谱转换技术有两种:通过光电阴极进行光谱转换;用转换屏实现光谱转换.前者要研制合适的光电阴极;而后者须研制适当的转换屏.在紫外成像检测系统中,光谱转换可通过紫外光电阴极或紫外光转换屏来实现.若系统采用光谱转换加微光像增强器结构,则用转换屏比较好.紫外光作用于转换屏的入射面,经转换屏转化后,出来的光为我们所需的可见光.转换屏性能的好坏,直接影响着整个紫外光成像检测系统的性能.而转换屏的主要性能有:分辨率、发光效率即光谱转换率、光谱特性、余辉时间、稳定性和寿命.对于紫外成像检测技术来说,最主要的是它的分辨率和光谱转换效率.其次,光谱特性、余辉时间、稳定性和寿命也很重要[7].分辨率是它分辨图像细节的能力.影响它的因素有:发光粉层的厚度、粉的颗粒度、粉与基地表面的接触状态、屏表面结构的均匀性等[7].粉层较厚时,光谱转换效率固然能提高,但同时,由于粉颗粒对光线的散射作用增强,分辨率反而降低.反之,粉层较薄时,屏的分辨率虽然能提高,可是光谱转换效率则会下降.因此在即要保证足够的光谱转换效率的同时又要保证高的分辨率的情况下,选择最佳的粉层厚度是很重要的.发光粉的颗粒愈细小且均匀,转换屏的分辨率就愈高.但是,粉的颗粒度的减小会使粉的光谱转换效率下降.因此选取粉的颗粒时,必须综合考虑效率和分辨率两个矛盾着的因素.发光粉颗粒与基地表面接触紧密时,屏面就显得细密,而且,粉粒的分布也就均匀,这样,转换屏对于光线的散射作用会小些,分辨率也可提高.这一点与涂屏的工艺有很大的关系.2953期靳贵平等.紫外成像检测技术3 检测系统的研制实例实验中给出一个实例 紫外指纹检测仪来说明这些技术在实际系统中的应用.紫外指纹检测仪的主要技术指标如表2、3.表2 滤光片的性能指标中心波长 m m 半宽度 m m 透过率背景透过率直径 mm 有效直径 mm2543090%5 10-43530表3UVICCD 的性能指标亮度增益/(cd m -2Lx -1)最小照度 L x分辨率 (L p m m -1)阴极灵敏度 ( A lm -1)104<0.230250 紫外指纹检测仪的外形如图2.实验中利用紫外指纹检测仪对一年多前留下的轻微的肉眼看不见得指纹进行了检测,结果较理想.检测结果如图3.这是未作任何处理的指纹的原图,若加上滤波、去噪,效果会更好.图3 检测到的陈旧指纹图样Fig.3 Stale fingerprint pattern examined4 结论分析了紫外成像检测系统的关键技术问题,给出了相应的解决方案.并用实例说明:利用紫外滤光技术、紫外像增强技术和光谱转换技术可以成功探测到微弱的紫外光信号.这对于紫外成像检测系统的发展和广泛应用具有指导意义.参考文献1 Lindner M,Elstein S,Lindner P.Solar blind and b-i spectralimaging with ICCD,BCCD,and EBCCD cameras.SPIE ,1998,3434:22~312 Lindner M,Els tein S,Wallace J.Solar blind band -pass filters for UV imag i ng devices.SPIE ,1997,3434A:176~1833Lindner M,Elstei n S,Lindner P.et al.Daylight corona discharge imager.H igh voltage enginee rin g sym posium ,1999,8:22~274 腾鹤松.紫外成像技术及其应用.光电子技术,2001,21(4):294~297Ten H S.The Technology of Photoelectron .2001,21(4):294~2975 江剑平,翁甲辉,杨泮棠.阴极电子学与气体放电原理.北京:国防工业出版社,1980.197~199Jiang J P,Wen J H,Yang P T.Electronics of Cathode and Principle of Gas Discharge.Beijing:National Defence Indus try Press,1980.197~1996 [美]A.H.萨默.光电发射材料制备、特性与应用.北京:科学出版社,1979.192~198[America ]Somer A H.Preparati on,Characteristic andApplication of Photoelectric Emission Material.Beijing:SciencePress,1979.192~1987 周士源.荧光屏及其制备.上海:华东工程学院,1978.100~103Zhou H S.Screen of fluorescence and its preparation.Shanghai:East China College of Engineering Press,1978.100~103296光 子 学 报32卷The Key Points of UV Imaging and Detecting SystemJin Guiping 1Pang Qichang21Xi an I nstitute o f Optics &Precision Mechanics ,Chinese A cademy o f Science ,Xi an 7100682Physics Department ,Jinan University ,Guang z hou 510632Received date:2002-10-30Abstract New type of UV imaging and detecting system is introduced.The technology of UV intensifier and UV filter are used to observe and detect UV signal.The key technologies of this system are introduced in detail,such as UV lens 、UV filter of solar blind 、UV intensified technology and spectrum conversion.Developed e xample of UV imaging anddetecting syste m is offered,and experimental result with this system is also offered.This syste m will be used widely in public security,elec tric power,fire of forest and so on.Keyword UV ima ging;UV detect;UV filter;Image intensified deviceJin Guiping was born in 1977.She got her Bac helor from Northwest University in 1999.She is aPh.D.candidate on physics electronics in Xi an Institute of Optics &Precision Mechanics,Chinese Acade my of Science.Her current research interest is devices of photoelectron imaging and photoelectron detecting.2973期靳贵平等.紫外成像检测技术。

紫外成像技术的原理和应用1. 紫外成像技术的原理介绍•紫外成像技术是一种利用紫外光进行成像的技术。

•紫外光属于电磁波谱中的一部分，波长范围通常为10纳米到400纳米之间。

•紫外光在大气层中的传播受到较强的吸收和散射，因此紫外成像技术通常需要在真空或特殊环境中进行。

•紫外成像技术可以用于检测和观察物体的特定表面特征，如纹理、形状和化学成分。

2. 紫外成像技术的应用领域紫外成像技术在以下领域中有广泛的应用：2.1 网页设计与开发•紫外成像技术可以用于检测和观察网页设计中的特定表面特征。

•通过紫外成像技术，设计师可以更好地了解网页元素的纹理、形状和化学成分，从而改善网页的设计和开发过程。

2.2 地质学和矿物学•紫外成像技术可以用于地质学和矿物学领域中的矿物检测和观察。

•地质学家和矿物学家可以利用紫外成像技术来分析矿物的特征和成分，从而更好地理解地球的地质构造和矿藏分布。

2.3 材料科学•紫外成像技术在材料科学领域中有广泛的应用。

•材料科学家可以利用紫外成像技术来分析材料表面的纹理、形状和化学成分，从而改进材料的性能和应用。

2.4 医学成像•紫外成像技术在医学成像领域中有重要的应用。

•医生可以利用紫外成像技术来观察皮肤和其他人体组织的特征，从而进行疾病的早期诊断和治疗。

3. 紫外成像技术的优势和挑战3.1 优势•紫外成像技术可以提供高分辨率、高对比度的成像效果。

•紫外成像技术可以观察物体的表面特征，对于研究物体的纹理、形状和化学成分具有重要意义。

•紫外成像技术可以在特殊环境下进行，满足特定领域的需求。

3.2 挑战•紫外光的传播受到大气层的影响，因此紫外成像技术通常需要在真空或特殊环境中进行。

•紫外成像设备的成本较高，使用和维护也较为复杂。

•紫外成像技术对环境光的干扰较为敏感，需要采取一定的措施进行抗干扰处理。

4. 结论紫外成像技术是一种利用紫外光进行成像的技术，具有在网页设计、地质学、材料科学和医学成像等领域的广泛应用。

紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究摘要：在电力设备的检测过程中紫外成像技术的应用可以有效对电气设备的电晕进行放电并对其表面进行局部放电，通常来说紫外成像技术的应用对于早期诊断电晕等微弱放电缺陷有着较好的应用效果并且能够及时地发现电力设备中隐藏的严重缺陷，从而将可能出现的风险与故障做到防患于未然同时能够有效提升促进电网运行的可靠性。

众所周知紫外成像技术最早出现于1981年并很快在电力系统中得到应用，目前我国许多电科院和供电局配备了该类仪器并且相关电力设备检测工作也得到了积极开展。

因此工作人员在电力设备检测过程中应当注重对紫外成像技术有着清晰的了解，并在此基础上通过紫外成像驾驶在电力设备的检测中的应用和研究促进电力系统整体水平的不断提升。

关键词：紫外成像技术；电力设备检测；应用；研究1紫外成像技术相关原理紫外成像技术通过电晕放电现象和其他局部化的放电现象的有效运用可以使带电体的局部电压应力超过临界值并会使空气发生游离而产生电晕放电现象。

在电力设备的运行过程中由于其经常会因为设计、制造、安装及维护等原因出现电晕现象、闪络现象与电弧现象，例如在放电过程中由于空气中的电子不断释放能量所以当电子释放能量时便会放出紫外线。

通常来说在在电力设备的电离放电时根据其电场强度的不同其产生的电晕、闪络或电弧也存在较大不同。

而紫外成像技术就是利用特殊仪器接收放电产生的紫外线信号并且经处理后成像并与可见光图像叠加从而有效达到确定电晕位置和电晕强度的目的，同时为进—步评价电力设备的整体性能和运行情况提供适当的依据。

除此之外，紫外成像技术的应用可以利用紫外线束分离器将输入的影像分离成两部分并将第一部分的影像传送到影像放大器上。

由于电晕放电会放射出波长大约230nm-405nln 的紫外线，而紫外成像技术的应用范围大多在240nm～280nm左右，因此较窄的波长范围产生的影像信号较为微弱，与此同时影像放大器的工作是将较为微弱的影像信号变为可视影像并且在没有太阳辐射的前提得到高清晰度的图像。

DL_T3452010带电设备紫外诊断技术应用导则(二)一、紫外诊断技术原理1. 紫外光谱分析紫外光谱分析是基于带电设备在放电过程中产生的紫外辐射，通过检测紫外光谱特征，对设备内部的缺陷进行诊断。

紫外光谱分析具有非接触、实时、快速、高效等特点。

2. 紫外成像检测紫外成像检测技术是利用紫外摄像机对带电设备进行扫描，获取设备表面的紫外图像，通过分析图像中紫外辐射的分布和强度，判断设备内部的缺陷。

3. 空间分辨率与灵敏度紫外诊断技术的空间分辨率和灵敏度是评价其性能的重要指标。

空间分辨率越高，越容易发现微小缺陷；灵敏度越高，越容易检测到低强度放电。

二、紫外诊断设备选型1. 紫外成像仪紫外成像仪是紫外诊断技术的核心设备，应选择具有高分辨率、高灵敏度、抗干扰能力强、携带方便等特点的设备。

2. 紫外光谱仪紫外光谱仪用于分析带电设备放电过程中产生的紫外光谱，应选择具有宽光谱范围、高光谱分辨率、高信噪比等特点的设备。

3. 辅助设备辅助设备包括但不限于：电源、控制器、通信接口、防护装置等。

应选择与紫外成像仪和紫外光谱仪相匹配的辅助设备，确保整个系统的稳定运行。

三、紫外诊断操作方法1. 检测准备在进行紫外诊断前，应对检测对象进行充分的了解，包括设备类型、电压等级、运行状况等。

同时，制定详细的检测方案，包括检测时间、检测地点、检测人员等。

2. 设备安装与调试将紫外成像仪和紫外光谱仪安装在合适的位置，确保其视场覆盖检测对象。

调整设备参数，使其达到最佳工作状态。

3. 检测过程（1）开启紫外成像仪和紫外光谱仪，进行预热。

（2）对检测对象进行紫外扫描，获取紫外图像和光谱数据。

（3）分析紫外图像和光谱数据，判断设备内部的缺陷。

4. 数据处理与分析对获取的紫外图像和光谱数据进行处理和分析，主要包括：（1）图像处理：采用图像增强、滤波、分割等方法，提取缺陷特征。

（2）光谱分析：分析光谱中紫外辐射的强度、分布等特征，判断缺陷类型。

四、安全防护措施1. 人员防护（1）检测人员应具备相应的专业知识和技能。

紫外成像仪什么是紫外成像仪紫外成像仪是一种专门用于检测和显示紫外线（UV）的光学仪器，用于研究和分析许多不同的领域，包括科学、工业和医学。

紫外线可以通过激发分子从基态到激发态，产生各种发光和荧光现象。

由于紫外线的波长较短，因此可以在可以检测可见光的波长范围之外检测到更多的样本信息。

紫外成像仪的应用科学领域在科学领域，紫外成像仪被用于研究各种生物和化学样本，包括DNA、蛋白质和其他分子。

例如，科学家可以使用紫外成像仪来检测荧光标记的分子，以研究它们的行为并了解它们在不同环境中的反应和交互。

工业领域紫外成像仪也广泛应用于工业领域，以检测和分析不同材料的性质。

例如，它可以用于检测电路板上的缺陷，或者在制药工业中用于检测和分析各种药物。

紫外成像仪还可以用于检测物体表面的无菌程度。

医学领域在医学领域，紫外成像仪被用于许多不同的应用，包括研究个体细胞和组织，以及检测和治疗各种疾病。

例如，它可以用于检测皮肤癌或对接受光疗治疗的患者进行监测。

紫外成像仪的工作原理紫外成像仪的工作原理与普通成像仪相似，都是通过光学透镜将物体反射或散发出来的光的图像转换为电信号，再通过转换芯片将电信号转换为数字信号输入计算机中处理。

不同的是，紫外成像仪会使用紫外线（UV）来检测样品。

当样品暴露在紫外线下时，样品中的某些分子会激发并发出可见光或荧光信号。

紫外成像仪可以检测到这些信号，并将信号转换为数字信号，以生成对应的图像。

在处理成像数据时，可以使用各种算法和统计模型来提取有关样品的信息。

紫外成像仪的优点相比于传统的光学成像技术，紫外成像仪具有许多优点：•可以检测到可见光范围之外的信息•紫外线可以增强样品的对比度•可以检测到同种分子不同的荧光发射谱紫外成像仪的缺点•在紫外线的照射下，可能会导致样品的变性和降解•紫外线对人体有一定的危害，需要提供适当的安全措施总结紫外成像仪在科学、工业和医学领域都有广泛的应用。

它可以检测到其他光学成像技术无法检测到的许多信息，具有很高的检测灵敏度和准确性。