简介

成像原理

简介

将红外图像直接或间接转换成可见光图像的器件。主要有红外变像管、红外摄像管和固体成像器件等。红外变像管主要由对近红外辐射敏感的光电阴极、电子光学系统和荧光屏三部分组成(见图)。

成像原理

通常使用的光电阴极是银氧铯光电阴极（S1阴极），其电子逸出光电阴极所需的激发能量为11.2电子伏，相应的敏感波长的长波限为1.2微米，峰值响应波长约为0.8微米。用锑钠钾绝制备的S25 阴极,或用Ⅲ－Ⅴ族化合物（如GaAs）制备的负电子亲和势阴极，对近红外辐射也有响应。

由红外辐射激发出的光电子经加速和电子光学系统的聚焦，到达荧光屏上，使之发射出亮度分布与入射的红外辐照度分布相对应的可见光图像。

红外摄像管包括红外光导摄像管、硅靶摄像管和热释电摄像管。红外光导摄像管与普通光导摄像管的结构和工作原理完全相同（见摄像管），唯一的差别是红外光导摄像管采用对近红外辐射敏感的硫化铅光导靶面。硅靶摄像管则以硅二极管列阵作为靶面，光子在硅列阵上激发出光电流而形成信号。硅靶摄像管也只对近红外辐射敏感。采用热释电材料（如氘化的硫酸三甘肽）作靶面的摄像管称为热释电摄像管。投射到热释电靶面上的红外辐射图像，使靶面上各点温度发生变化，这一变化与该点所受到的辐照度成正比。温度的改变又引起靶面材料的电极化，极化的程度与温度改变的大小成正比，因而靶面上产生一个与所接收的辐照度分布完全对应的极化电荷分布。这样，光学像就转换成为电荷分布的电学像。热释电摄像管对长波红外辐射敏感，使用时要对辐射信号进行调制。固体成像器件的结构和工作原理与上述各器件不同（见电荷耦合器件）。