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红外技术的应用及前景

导读: 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置,如信号闪烁器、搜索装置等。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置和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。前视红外装置(FLIR)获得了军界的重视,并广泛使用:机载前视红外装置能在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。

  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。

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