探测器
- 格式:pdf
- 大小:1.11 MB
- 文档页数:18
红外火灾探测器工作原理红外火灾探测器的工作原理主要基于红外辐射的特性。
一般来说,燃烧物质在燃烧过程中会释放出大量的红外辐射,这种红外辐射波长范围在0.75微米到1000微米之间,其中0.75微米到3微米的红外辐射被称为短波红外辐射,而3微米到1000微米之间的红外辐射被称为长波红外辐射。
首先,红外火灾探测器会发射红外辐射。
探测器内部会包含一个红外发射元件,一般是一个红外发光二极管。
这个发射元件会产生短波红外辐射,并且将辐射波束指向待测区域。
红外发射元件的工作电路会通过控制信号来控制辐射的强度和发射的时机。
其次,红外火灾探测器会接收红外辐射。
探测器内部还包含一个红外接收元件,一般是一个红外光电二极管。
当红外辐射波束照射到红外接收元件上时,红外光电二极管就会产生电信号,并将其传输给探测器的信号处理电路。
在信号处理电路中,红外光电二极管输出的电信号会被放大,并进行进一步的处理。
通常,信号处理电路会对接收到的信号进行差分放大,以增加红外辐射信号的灵敏度,并利用滤波技术来去除外界干扰信号。
接下来,信号处理电路会将处理后的信号输入给一个可能的火灾判据电路。
火灾判据电路会根据接收到的信号特征来判断是否发生火灾。
其中,判据电路会设定一个合适的门限值,当接收到的信号超过这个门限值时,就会发出火灾报警信号。
最后,当红外火灾探测器判别出可能发生火灾时,它会通过报警装置(如声音报警器、灯光报警器等)发出警报信号,提醒人们采取相应的应急措施,例如报警、疏散等。
总结起来,红外火灾探测器的工作原理主要包括发射红外辐射、接收红外辐射、信号放大和处理、火灾判别等步骤。
通过利用红外辐射的特性,红外火灾探测器可以快速准确地检测火灾,从而及早采取应急措施,降低火灾事故的损失。
可燃气体探测器的正常使用介绍
可燃气体探测器是一种用于检测环境中存在的可燃气体浓度的安全设备。
它广泛应用于家庭、工业和商业建筑中,能够及时发现可燃气体的泄漏,预警并采取相应措施,以确保人们的健康与安全。
下面是可燃气体探
测器的正常使用介绍。
1.安装位置
可燃气体探测器的安装位置非常重要,它应该放置在可能发生气体泄
漏的地方,如厨房、热水器附近等。
同时,应避免放置在通风或渗透气体
的通道附近,以免误报或误检。
在安装时,应参考产品使用手册中的建议,确保其正确安装,防止干扰和误操作,保证其正常工作。
2.正确使用
在使用可燃气体探测器之前,应仔细阅读产品说明书,并按照要求正
确操作。
通常,探测器需要插上电源,并进行一段时间的自检和热身,确
保其稳定工作。
在正常使用中,应定期检查探测器的电源和电池状态,保
证其持续运作。
3.定期检测和维护
可燃气体探测器需要定期检测和维护,以保持其灵敏度和准确性。
在
使用中,应定期检查探测器是否需要更换电池,并定期校准或调零。
校准
是通过与标准气体进行比对,校正探测器的灵敏度,确保其准确测量。
同时,还需要检查传感器是否干净和无损坏,以保证其敏感度和响应时间。
4.适当的应急处理
5.维护消防设备
总之,可燃气体探测器在我们的日常生活和工作中起着至关重要的作用。
通过正确安装、使用和维护,我们可以确保其正常工作,及时发现可燃气体泄漏,提前采取安全措施,保护人们的健康与安全。
光电探测器的作用和原理光电探测器是一种将光信号转化为电信号的器件。
它可以用于各种光学领域,如通信、医疗、环境监测等,具有广泛的应用价值。
光电探测器的工作原理主要有光电效应、光电导效应和光伏效应等。
光电探测器的作用是将光信号转化为电信号,进而进行信号处理和数据分析。
它可以起到光信号的接收、放大和转换作用,将光信号转化为电信号后,就可以进行电子器件的控制、信号处理、光电数据采集等操作。
光电探测器的工作原理主要有以下几种:1. 光电效应:光电效应是指当光照射到物质表面时,光子的能量将会激发出电子,使其跃迁到导带或空位带,从而形成电流。
根据光电效应的不同,光电探测器可以分为光电二极管、光电倍增管、光阴极管等。
2. 光电导效应:光电导效应是指当光照射到某些特殊的半导体材料时,会通过光生电子空穴对的形成而形成电导,从而产生电流。
光电导效应在光探测器中应用较广泛,如光电二极管、光电晶体管等。
3. 光伏效应:光伏效应是指当光照射到半导体材料的PN结上时,光子的能量将激发电子与空穴的对生成,从而产生光生电流。
光伏效应广泛应用于太阳能电池等光电探测器中。
除了以上三种主要的工作原理外,还有其他一些光电探测器的工作原理,如荧光检测、非线性光学效应等。
不同的光电探测器采用不同的工作原理,可以适应不同频率范围、不同光功率等应用需求。
光电探测器的应用十分广泛。
在通信领域,光电探测器常用于接收光信号,起到光-电转换的作用。
在光纤通信中,光电探测器是光纤收发器的关键组成部分。
此外,光电探测器还可以应用于激光雷达、遥感、光谱分析、医疗影像等领域。
在环境监测方面,光电探测器可以用于光谱分析仪器,检测大气中的气体成分。
总的来说,光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件,通过光电效应、光电导效应、光伏效应等原理工作。
它在光通信、激光雷达、医疗影像等领域有着广泛的应用。
光电探测器的不断发展和创新,将进一步推动光学技术的发展,为人类的生活带来更多福利。
烟感探测器的原理与使用技巧烟感探测器是一种用于提醒人们火灾发生的安全设备。
它可以检测到烟雾的存在并通过发出声光警报的方式提醒人们及时采取逃生措施。
本文将介绍烟感探测器的工作原理以及使用技巧,以帮助读者更好地理解和正确使用烟感探测器,提升火灾防护能力。
一、烟感探测器的原理烟感探测器基于光电感应技术,通过光学传感器和气体传感器两种方式来检测烟雾。
下面将详细介绍这两种工作原理。
1. 光学传感器光学传感器采用了光散射原理。
当烟雾进入烟感探测器内部时,光束会被烟雾中的微小颗粒散射,散射后的光线会被光敏元件接收到。
一旦光强度达到预设的阈值,烟感探测器就会触发报警装置。
2. 气体传感器气体传感器通常采用电化学原理。
当烟雾进入烟感探测器后,气体传感器会检测到其中的有害气体,如一氧化碳等。
一旦有害气体浓度超过警戒程度,烟感探测器会立即发出警报。
二、使用技巧烟感探测器作为一种重要的火灾探测与报警设备,其正确使用至关重要。
下面是一些使用技巧,供读者参考。
1. 安装位置的选择烟感探测器应首先安装在火灾易发区域,如厨房、起居室、卧室等。
此外,应尽量选择离火源较远的位置进行安装,以避免误报。
另外,还应注意不要将烟感探测器安装在通风口、显眼的阳光直射位置或有大量灰尘的地方,以免影响探测器的敏感度。
2. 定期检测与维护用户应定期检测烟感探测器是否正常工作。
可以通过按下测试按钮来验证探测器是否能够发出警报,并定期更换电池以确保其正常工作。
此外,也应保持探测器的清洁,定期用干净的布轻轻擦拭探测器的外表面和光学传感器窗口。
如果发现探测器损坏或者出现其他问题,应立即更换或维修。
3. 应急预案的制定在发生火灾时,烟感探测器只是一个提醒,而不是解决问题的方法。
因此,用户在安装烟感探测器的同时,也应当制定好家庭火灾应急预案。
这包括明确家庭成员的逃生路线、逃生时间以及拨打报警电话的方法等。
只有在平时做好预案的制定和演练,才能在火灾发生时迅速、有效地采取逃生措施。
闪烁探测器的工作原理闪烁探测器是一种常用的辐射探测器,其工作原理基于闪烁效应。
闪烁效应是指当辐射粒子与探测材料相互作用时,引发探测材料中能量的吸收和发射,从而产生可见光的现象。
闪烁探测器的基本组成包括闪烁晶体、光电倍增管和信号处理电路。
首先,辐射粒子进入闪烁晶体时,会与晶体中的原子发生相互作用。
这些相互作用使得晶体中的电子从基态跃迁到激发态,并在很短的时间内返回基态。
在这个过程中,晶体吸收了辐射粒子的能量。
通过这种能量吸收,晶体中的原子被激发,形成了一个电子-空穴对。
接着,闪烁晶体中的电子-空穴对重新结合并释放出能量。
这部分能量以光子的形式发射出来。
光子的能量与辐射粒子入射时释放的能量成正比。
晶体中使用的材料通常是具有较高原子数和高密度的材料,如钠碘晶体、铯碘晶体等。
这些晶体在被激发后能够产生大量光子。
第三步,光子被闪烁晶体中的闪烁材料吸收,并使材料中的原子或分子从基态跃迁到激发态,由于激发态的电子处于不稳定状态,它们会以很短的时间内返回基态,并释放出与光子能量相等的光子。
这种光子的释放是有规律的,通常是快速且连续的。
然后,闪烁晶体中的光子进入到光电倍增管中。
光电倍增管是一种具有光电效应的真空管。
当光子进入光电倍增管后,会打击光电阴极上的电子,使其被弹出,形成电子云。
电子云受到倍增电场的作用,逐级倍增,最终形成一个带有大量电子的脉冲信号。
最后,这个电子信号经过信号处理电路进行放大、滤波、采集和计数等处理,得到最终的输出结果。
信号处理电路中通常会使用放大器、滤波器、模数转换器和多道分析器等设备。
通过这些设备的处理,闪烁探测器能够将辐射粒子的能量和入射强度转化为电信号输出。
总的来说,闪烁探测器的工作原理是通过辐射粒子与闪烁晶体相互作用,使得晶体中的电子-空穴对产生并释放出光子的能量。
光子进入光电倍增管中被放大形成电子信号,并经过信号处理电路处理得到最终结果。
闪烁探测器具有灵敏度高、能量分辨率好等优点,在核物理实验、医学影像学等领域得到了广泛的应用。
气体探测器检测原理
气体探测器的检测原理是通过感应、传感和信号处理来检测环境中的气体。
以下是气体探测器常见的几种检测原理:
1. 电化学原理:气体进入探测器后,与电极表面的化学物质发生反应,产生电流变化,通过测量电流的大小来判断气体浓度。
2. 催化燃烧原理:气体与催化剂发生反应,产生热量,探测器通过测量温度变化来检测气体浓度。
3. 光学吸收原理:气体分子能够吸收特定波长的光,探测器通过发送特定波长的光束,并测量透射光强的变化来检测气体浓度。
4. 热导率原理:气体的热导率与其浓度成正比,探测器通过热敏元件测量热量传导的变化来检测气体浓度。
5. 压力或体积变化原理:气体的浓度变化会引起某些物理参数,如压力或体积的改变,探测器通过测量这些参数的变化来判断气体浓度。
这些气体探测器检测原理各有特点,可以根据具体应用需求选择适合的探测器。
什么是深空探测器深空探测示意图对月球和月球以外的天体和空间进行探测的无人航天器称为“深空探测器”,又称“空间探测器”,包括月球探测器、行星和行星际探测器、太阳探测器等。
探测的主要目的是了解太阳系的起源、演变和现状;通过对太阳系内的各主要行星的比较研究,进一步认识地球环境的形成和演变;了解太阳系的变化历史;探索生命的起源和演变。
空间探测器实现了对月球和行星的逼近观测和直接取样探测,开创了人类探索太阳系内天体的新阶段。
探测器离开地球时必须获得足够大的速度才能克服或摆脱地球引力,实现深空飞行。
探测器沿着与地球轨道和目标行星轨道都相切的日心椭圆轨道运行,就可能与目标行星相遇,或者增大速度以改变飞行轨道,可以缩短飞抵目标行星的时间。
例如,美国“旅行者2号探测器”的速度比双切轨道所要求的大0.2千米/秒,到达木星的时间就缩短了将近四分之一。
深空探测器除自身的结构、服务等分系统,也有为完成任务而装备的有效载荷。
深空探测器与人造卫星同属于无人航天器,在技术上有许多相同的地方,但也有其自身的特点和要求。
在能源方面,由于它远离太阳,很难再依靠太阳能保证有效载荷正常工作,因此多采用核能产生电能。
在通信方面,由于离地球距离更远,要求通信系统的可靠性更高。
在控制和导航方面,深空探测器飞离地球几十万到几亿千米,速度大小和方向稍有误差,到达目标行星时就会出现很大偏差。
因此就需要更加先进可靠的精确控制和导航系统。
有的探测器还具有自主姿态控制能力。
美国国家航空航天局深空网目前,深空网(DSN)由位于美国加州戈尔德斯顿、澳大利亚堪培拉、西班牙马德里的三个深空通信设施(DSCC),位于加利福尼亚州帕萨迪那的控制中心,以及位于加州帕萨迪那附近和弗罗里达肯尼迪角的测试设施组成。
深空通信设施与帕萨迪那控制中心每周7天、每天24小时连续工作。
可对深空航天器提供近连续的覆盖。
三处设施中的每一处都具有1个70m天线、数个34m天线、1个26m天线、1个11m天线。
图像型火灾探测器原理
图像型火灾探测器是通过图像处理技术来检测火灾的设备。
其工作原理主要分为图像采集、图像处理和火灾识别三个步骤。
首先,图像采集阶段,探测器会连续采集周围环境的图像。
常见的采集方式有可见光摄像、红外摄像、紫外摄像等。
采集到的图像包含了火焰、烟雾、温度等火灾特征。
然后,在图像处理阶段,探测器会对采集到的图像进行预处理和特征提取。
预处理包括图像去噪、增强、边缘检测等操作,以提高图像质量。
特征提取则是提取图像中与火灾相关的特征,如颜色、形状、纹理等。
这些特征将作为后续火灾识别的依据。
最后,在火灾识别阶段,探测器利用机器学习算法或规则库对图像进行分析和判断,确定是否存在火灾。
机器学习算法可以通过训练样本学习火灾的特征,并在实时检测过程中进行分类决策。
规则库则是事先设定的一系列规则,用于检测图像中是否有火焰、烟雾等特征。
通过以上的工作过程,图像型火灾探测器能够实时、准确地检测到火灾,并及时报警,帮助人们避免火灾事故的发生。
光电探测器的工作原理
光电探测器基本上是一种将光信号转换为电信号的装置。
它的工作原理主要包括光电效应、光电场效应、光电导效应和半导体效应等。
1. 光电效应:根据爱因斯坦的光电效应理论,当光照射到金属或半导体材料上时,光子的能量可以激发并释放束缚在材料中的电子,使其成为自由电子,从而形成光电流。
这个效应是光电探测器工作的基础。
2. 光电场效应:某些光电探测器中,光照射到探测器的光敏元件上会产生电场效应,这个电场效应可以影响电子的移动和集中,从而产生电流。
这种光电场效应可以用于增强光电流的效果。
3. 光电导效应:某些光电探测器中,光照射到探测器的光敏元件上,使其电导性能发生变化。
例如,在光敏电阻中,当光照射到电阻上时,光能激发电子,在晶格中移动,增加电阻的导电能力,从而产生电流。
4. 半导体效应:半导体材料具有光电效应和半导体材料本身的特性结合在一起,可以提高光电探测器的性能。
例如,光敏二极管就是利用P-N结的特性,通过电压和光照射控制二极管
的导通和截止状态,实现光电流的探测。
总的来说,光电探测器的工作原理是利用光和材料的相互作用,
将光信号转化为电信号。
不同类型的光电探测器采用不同的工作原理,但都是基于光电效应的基本理论。
您好!无论飞机是在飞行中还是地面上,火灾对飞机来说都是最危险的威胁之一。
现在的大型飞机上,驾驶员不可能从驾驶舱观察到飞机的大部分区域,因此需要火警探测系统,以帮助驾驶员在出现火灾危险的早期采取措施进行灭火,今天就让我们来介绍一下飞机上的火警探测系统。
火警探测系统通常由火警探测器、火警监控组件和火警信号装置三个部分组成。
火警探测器飞机上的火警探测器是将表征火警条件的物理量转换为另一种物理量的器件。
火警探测器主要是通过温度和烟雾来探测火警,用温度敏感探测器监测发动机、APU、主轮舱火警和热空气管道的过热,用烟雾探测器监控货舱。
电子设备和厕所的火警。
通常将火警探测器按其探测范围分为“单元型”和“连续性”两大类。
“单元型”火警探测器安装在最有可能发生火警的部位;而“连续性”火警探测器的分布尽可能覆盖整个防火区域。
这两种类型的火警探测器通常是单独使用,也可相互配合用于某些发动机的过热探测。
大多数火警探测系统都是双系统,即在某个位置的火警探测系统中有两个完全独立的探测器和控制电路,只有在两个探测器同时探测到火警时,才触发火警警告,防止由于各种原因导致的虚假火警警告。
当测试到一个探测器出现故障时,允许另一个探测器直接触发火警警告。
火警监控组件火警监控组件是一个用于监控火警探测器的参数变化,输出一个表示火警存在信号的装置。
现代飞机越来越多的采用微处理器监控,以鉴别和判断存在火警或探测系统故障的情况,进一步提高探测系统的准确性和可靠性。
火警监控组件位于电子设备舱。
火警信号装置火警信号装置是将监控组件的输出信号转换为目视和声响警告信息。
它包括主警告和火警控制板上的文字警告信息,这些警告信息指明具体的火警部位,以便驾驶员采取有效的灭火程序。
This content has been downloaded from IOPscience. Please scroll down to see the full text.Download details:IP Address: 58.211.88.98This content was downloaded on 25/08/2015 at 10:42
Please note that terms and conditions apply.
Development and evaluation of gallium nitride-based thin films for x-ray dosimetryView the table of contents for this issue, or go to the journal homepage for more2011 Phys. Med. Biol. 56 3215(http://iopscience.iop.org/0031-9155/56/11/004)
HomeSearchCollectionsJournalsAboutContact usMy IOPscienceIOPPUBLISHINGPHYSICSINMEDICINEANDBIOLOGY
Phys.Med.Biol.56(2011)3215–3231doi:10.1088/0031-9155/56/11/004
Developmentandevaluationofgalliumnitride-basedthinfilmsforx-raydosimetry
MarkusHofstetter1,JohnHowgate2,IanDSharp2,MartinStutzmann2andStefanThalhammer1,3
1HelmholtzZentrumM¨unchen,Ingolst¨adterLandstraße1,85764Neuherberg,Germany
2WalterSchottkyInstitut,TechnischeUniversit¨atM¨unchen,AmCoulombwall3,
85748Garching,Germany
E-mail:stefan.thalhammer@helmholtz-muenchen.deReceived30November2010,infinalform24March2011Published4May2011Onlineatstacks.iop.org/PMB/56/3215
AbstractX-rayradiationplaysanimportantroleinmedicalproceduresrangingfromdiagnosticstotherapeutics.Duetotheharmsuchionizingradiationcancause,ithasbecomecommonpracticetocloselymonitorthedosagesreceivedbypatients.Tothisend,preciseonlinedosimetershavebeendevelopedwiththedualobjectivesofmonitoringradiationintheregionofinterestandimprovingtherapeuticmethods.Inthiswork,weevaluateGaNthinfilmhighelectronmobilityheterostructureswithsub-mm2detectionareasasx-rayradiation
detectors.Devicesweretestedusing40–300kVBremsstrahlungx-raysources.Wefindthatthephotoconductivedeviceresponseexhibitsalargegain,isalmostindependentoftheangleofirradiation,andisconstanttowithin2%ofthesignalthroughoutthismedicaldiagnosticx-rayrange,indicatingthatthesesensorsdonotrequirerecalibrationforgeometryorenergy.Furthermore,thedevicesshowahighsensitivitytox-rayintensityandcanmeasureintheairkermarate(free-in-air)rangeof1μGys−1to10mGys−1withasignalstability
of±1%andalineartotaldoseresponseovertime.Medicalconditionsweresimulatedbymeasurementsofdeviceresponsestoirradiationthroughhumantorsophantoms.Directx-rayimagingisdemonstratedusingtheindexfingerandwristsectionsofahumanphantom.TheresultspresentedhereindicatethatGaN-basedthinfilmdevicesexhibitawiderangeofproperties,whichmakethempromisingcandidatesfordosimetryapplications.Inaddition,withpotentialdetectionvolumessmallerthan10−6cm3,theyarewellsuitedfor
high-resolutionx-rayimaging.Moreover,withadditionalengineeringsteps,thesedevicescanbeadaptedtopotentiallyprovidebothinvivobiosensingandx-raydosimetry.
(Somefiguresinthisarticleareincolouronlyintheelectronicversion)3Authortowhomanycorrespondenceshouldbeaddressed.
0031-9155/11/113215+17$33.00©2011InstituteofPhysicsandEngineeringinMedicinePrintedintheUK32153216MHofstetteretal1.Introduction
Clinicaltreatmentproceduressuchasexternalbeamradiotherapy,intensity-modulatedradiationtherapy(IMRT),andstereotacticradiotherapy,aswellasconventionalx-rayexaminationsandcomputertomography(CT),areimportantandincreasinglyutilizedtoolsinmodernmedicine.Furthermore,therapidimprovementofinterventionalradiology(IR),whichresultsinhighx-raydosesduetolongexposuretimes,contributestotheglobalaverageradiationexposurefrommedicalapplications(Alexanderetal2010).Oneoftheprimaryrequirementsforsafeuseofthesetechniquesistheeffectivemonitoringofexactdosesreceivedbypatientsintheregionofinterest,preferablyinrealtime.Withsuchmonitoring,exactandreliabledeterminationofpatientdosescanbeguaranteedandtreatmentplansandtechniquescanbeoptimizedandimproved.Whileionizationchambersarewidelyusedinmedicaldosimetry,thesensitivityisproportionaltothedetectionvolume(Leybovichetal2003)andtheythushaveapoorspatialresolution.Furtherdevelopmentofradiation-relatedclinicalproceduresrequiresdetectorsthathavehighsensitivity,stability,andresolution.Inrecentyears,severaldevices,includingMOSFETs,bulkdiamond,Schottkydiodes,andscintillationdosimetershavebeendevelopedwhichhavehigherspatialresolutionsthanionizationchambers.Nevertheless,thesedetectorsalsopossessanumberofdisadvantagessuchasalimitedenergydetectionrange,anx-rayenergy-dependentresponse,and/oralimiteddevicelifetime.Theseissuesareindividualforeachdeviceandspecificdetailscanbefoundelsewhere(Beddar2007,Ehringfeldetal2005,Sellin2003,VatnitskyandJ¨arvinen1993).Inrecentyears,galliumnitridebaseddeviceshavebeenproposedandtestedforx-raydetection,butonlylimitedsystematiccharacterizationhasthusfarbeenperformed(Dubozetal2008,2009).Previously,wehavedemonstratedthatAlGaN/GaNhighelectronmobilitytransistors(HEMTs)arewellsuitedforbothx-raydosimetryandbiochemicalsensing(Hofstetteretal2010,Steinhoffetal2003b,2005).ThedetectorsconsistofmultiplesemiconductorlayersbasedonGaNandAlGaNinthenanometerthicknessrange.AfixedspacechargeappearsattheinterfaceofAlGaN/GaNheterostructuresduetothedifferenceinpolarizationofthematerialsandatwo-dimensionalelectrongas(2DEG)isproduced(Dimitrovetal2000).Wehaveshownthatsuchdevicesaresensitivetoexternalx-rayradiationandthatsimultaneousmeasurementofpHinaqueoussolutionsispossiblebyisolationoftheelectricalcontacts(Hofstetteretal2010).Inadditiontotheseresults,itwasdemonstratedthatthedevicesarehighlystableandhavesensitive,reproducibleresponsestox-rayradiationintheairkermaraterangefrom1μGys−1to10mGys−1andtheenergyrangefrom∼10to200keV