Прибор инфракрасного излучения. Виды и типы инфракрасных обогревателей. представленной на российском рынке

Инфракрасное излучение - это электромагнитное излучение, находящееся на границе с красным спектром видимого света. Человеческий глаз не способен видеть этот спектр, однако мы его ощущаем кожей, как тепло. При воздействии инфракрасных лучей, предметы нагреваются. Чем короче длина волны инфракрасного излучения, тем сильнее будет тепловой эффект.

Согласно международной организации стандартизации (ISO), инфракрасное излучение делится на три диапазона: ближний, средний и дальний. В медицине, в импульсной инфракрасной светодиодной терапии (LEDT), применяется только ближний инфракрасный диапазон, поскольку он не рассеивается на поверхности кожи и проникает на подкожные структуры.


Спектр ближнего инфракрасного излучения ограничен от 740 до 1400 нм, но с увеличением длины волны - снижается способность лучей проникать в ткани, за счет поглощения фотонов водой. В аппаратах “РИКТА” используются инфракрасные диоды с длиной волны в диапазоне 860-960 нм и средней мощностью 60 мВт (+/- 30).

Излучение инфракрасных лучей не такое глубокое, как лазерное, однако у него более широкий спектр воздействия. Было доказано, что фототерапия ускоряет заживление ран, уменьшает воспаление и снимает болевой синдром, воздействуя на подкожные ткани и способствуя пролиферации и адгезии клеток в тканях .

LEDT интенсивно способствует прогреванию ткани поверхностных структур, улучшает микроциркуляцию, стимулирует регенерацию клеток, способствует уменьшению воспалительного процесса и восстановлению эпителия .


ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ЛЕЧЕНИИ ЧЕЛОВЕКА

LEDT используется, как дополнение к низкоинтенсивной лазерной терапии аппаратов “РИКТА” и обладает лечебным и профилактическим эффектами.

Воздействие аппарата инфракрасного излучения способствует ускорению метаболических процессов в клетках, активирует регенеративные механизмы и улучшает кровоснабжение . У инфракрасного излучения комплексное действие, оно оказывает следующие эффекты на организм:

    увеличение диаметра сосудов и улучшение кровообращения;

    активация клеточного иммунитета;

    снятие отечности тканей и воспаления;

    купирование болевых синдромов;

    улучшение метаболизма;

    снятие эмоционального напряжения;

    восстановление водно-солевого баланса;

    нормализация гормонального фона.

Воздействуя на кожу, инфракрасные лучи раздражают рецепторы, передавая сигнал в мозг. Центральная нервная система рефлекторно отвечает, стимулируя общий метаболизм и повышая общий иммунитет.

Гормональный ответ способствует расширению просвета сосудов микроциркуляторного роста, улучшая кровоток. Это приводит к нормализации артериального давления, лучшему транспорту кислорода в органы и ткани .

БЕЗОПАСНОСТЬ

Несмотря на пользу, оказываемую импульсной инфракрасной светодиодной терапией, воздействие инфракрасным излучением должно быть дозированным. Бесконтрольное облучение может привести к ожогам, покраснениям кожи, перегреву тканей.

Количество и длительность процедур, частоту и область инфракрасного излучения, а также другие особенности лечения должен назначать специалист.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

LEDT-терапия показала высокую эффективность при лечении разных заболеваний: пневмонии, гриппа, ангины, бронхиальной астмы, васкулита, пролежней, варикозного расширения вен, заболеваний сердца, обморожений и ожогов, некоторых форм дерматитов, заболеваний периферической нервной системы и злокачественных новообразований кожи .

Инфракрасное излучение, наряду с электромагнитным и лазерным, оказывает общеукрепляющее действие и помогает при лечении и профилактики многих заболеваний. Аппарат “РИКТА” сочетает в себе излучение многокомпонентного типа и позволяет добиться максимального эффекта в короткий срок. Купить прибор инфракрасного излучения можно в .

Со времени появления на рынке приборы инфракрасного обогрева медленно, но верно завоевывают все большую популярность. Сфера их применения достаточно широка – от обычных жилых помещений до производственных зданий большой высоты. Естественно, что устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя вызывает немалый интерес. Вашему вниманию предлагается данная статья, где все вопросы касательно работы указанных приборов будут подробно рассмотрены.

Инфракрасный обогреватель: как это работает?

Чтобы получить представление о том, как функционируют аппараты инфракрасного обогрева, сначала разберемся, какими способами может передаваться тепловая энергия в пространстве помещения. Их всего два:

  • конвекция: любой предмет, чья температура выше, чем окружающего воздуха, обменивается с ним теплом напрямую. Воздух, нагреваясь от этого предмета, теряет в плотности и массе, за счет чего устремляется вверх, вытесняемый более тяжелым холодным потоком. Таким образом, в пространстве комнаты начинается циркуляция воздушных масс разной температуры.
  • лучистое тепло: поверхность, имеющая температуру более 60 ºС, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны в диапазоне 0.75-100 мкм, несущие в себе тепловую энергию. На этом и основана работа инфракрасных обогревателей, чьи нагревательные элементы выделяют такие волны.

Самый комфортный для человека диапазон ИК-излучения – от 5.6 до 100 мкм, в его рамках функционирует большинство инфракрасных обогревателей. Исключение – приборы дальнего действия, устанавливаемые на потолках производственных зданий. Они излучают в среднем (2.5-5.6 мкм) и коротком (0.75-2.5 мкм) диапазонах и располагаются на расстоянии от цели 3-6 м и 6-12 м соответственно. Использовать такие излучатели в жилых зданиях недопустимо.

Попадая на поверхности, находящиеся в пределах видимости, ИК-лучи повышают их температуру. После этого вступает в действие принцип конвекции, тепло начинает передаваться от поверхностей воздуху комнаты. Такой прогрев является более равномерным, чем при работе традиционных конвективных систем, что и отражено на рисунке:

Устройство обогревателя

Прежде чем рассмотреть устройство инфракрасного обогревателя, отметим, что эти приборы производятся 2 видов:

электрические: в них используются нагревательные элементы различных видов: карбоновые спирали, трубчатые ТЭНы, галогенные лампы и пленочные микатермические панели.

газовые: здесь ИК-лучи выделяет нагретый керамический элемент.

Устройство аппарата мы рассмотрим на примере потолочного длинноволнового обогревателя, питающегося от электросети. В нем роль нагревательного элемента играет алюминиевая пластина со встроенным ТЭНом особой конструкции. На поверхность пластины нанесено анодированное покрытие, улучшающее теплоотдачу поверхности. С обратной стороны установлен отражатель и слой теплоизоляционного материала. Ниже на схеме показано устройство потолочных обогревателей:

1 – металлический корпус; 2 – кронштейны крепления к потолку; 3 – ТЭН; 4 – излучающая пластина из алюминия; 5 – слой тепловой изоляции с отражателем.

Прочие электрические приборы инфракрасного обогрева с другими видами нагревательных элементов конструктивно мало чем отличаются от излучателей подвесного типа. Существенная разница меж ними только в способе управления. Настенные и напольные ИК-обогреватели имеют встроенный блок управления с терморегулятором и датчиком опрокидывания. У потолочных аппаратов этот блок - выносной, устанавливаемый на стену, он может управлять несколькими приборами одновременно.

Надо сказать, что принцип работы газового инфракрасного обогревателя аналогичен электрическому, только получение тепловой энергии происходит разными путями.

В газовом приборе нагревательным элементом служит керамическая пластина, чья температура может достигать 900 ºС в зависимости от настроек. Пластина прогревается газовой горелкой, находящей в торцевой части корпуса, как это изображено на схеме:

В чем секрет популярности?

Производители декларируют следующие достоинства инфракрасных обогревателей:

  • высокая эффективность и экономичность;
  • отсутствие вращающихся деталей и шума;
  • выделяется мягкое тепло, не вызывающее ухудшение самочувствия у человека;
  • простой монтаж и подключение.

Как правило, это общие фразы, нечто подобное можно встретить в описаниях масляных радиаторов или настенных конвекторов. Они не отвечают на вопрос – чем приборы так привлекательны для пользователей в реальной жизни? Оказывается, все просто, работа потолочного инфракрасного обогревателя, как и настенного, возможна в неутепленных зданиях, на сквозняках и даже на улице. Главное, находиться в зоне действия ИК-излучения.

Прибор, выделяющий инфракрасные волны, будет создавать зону комфортного тепла перед собой, оставляя без внимания остальное пространство помещения. Оно прогреется после, спустя несколько часов от разогретых предметов. Но факт остается фактом: в комнате, где для отопления нужен 1 кВт тепла, люди ставят инфракрасный нагреватель на 500 Вт таким образом, чтобы лучистое тепло распространялось как можно шире. Это создает иллюзию хорошего отопления, хотя на самом деле температура в помещении остается собачьей, законы физики обмануть не удастся.

Если для отопления помещения требуется 1 кВт теплоты, то инфракрасные излучатели должны быть именно такой мощности, тогда никаких иллюзий не будет, во всей комнате достаточно быстро установится комфортная температура.

Есть у приборов и другие недостатки. К примеру, схема инфракрасного обогревателя в подвесном исполнении подразумевает бесполезный расход около 10% тепла, скапливающегося под потолком. Это конвективная передача энергии от нагретого корпуса аппарата окружающему воздуху, который там, под потолком, и остается. Работе настенных обогревателей мешают различные предметы, карбоновые и галогенные приборы раздражают своим ярким светом, а микатермические – высокой ценой.

Заключение

В целом инфракрасные электрические и газовые обогреватели – изделия совершенные и могут хорошо отапливать частные дома. Главное, при покупке не идти на поводу у продавцов и выбирать себе аппарат необходимой мощности, а после расположить его дома оптимальным образом.

Инфракрасные волны не видимы человеческому глазу. Однако, по сути, они представляют собой такие же электромагнитные волны, как и видимый свет, и распространяются в пространстве по тем же законам. Поэтому такое излучение можно испускать специальным осветителем, а затем улавливать оптическим устройством, в котором преобразователь превратит невидимые инфракрасные волны в видимый свет.

Для преобразования инфракрасного излучения в видимый свет применяют оптико-электронный преобразователь. Он преобразует инфракрасный свет в поток электронов, а электроны, бомбардируя специальный экран, вызывают его свечение в видимом диапазоне. Свет, исходящий из ОЭПа, направляется непосредственно в глаз наблюдателя, фиксируется фотоаппаратом или видеокамерой.

На что обратить внимание при подборе техники для наблюдения в ИК диапазоне?

Качество изображения (яркость, контрастность, резкость, дальность обнаружения цели на фоне пейзажа) зависит как от качества осветителя, так и от ПНВ (поколение ЭОПа, качество оптики). Кроме четкости изображения важными факторами при выборе прибора для наблюдения в ИК-диапазоне являются:

  • Вес и габариты устройства;
  • Надежность в работе, долговечность;
  • Энергопотребление устройства, тип источника питания;
  • Защищенность прибора от попадания внутрь влаги или грязи, стойкость к ударам и отдаче;
  • Цена.

Осуществлять выбор стоит с оглядкой на конкретные задачи и бюджет покупки. Конечно, для наблюдения на охоте стоит искать более компактный и легкий прибор, рассчитанный на нагрузку при отдаче оружия. А для обеспечения охраны территории можно выбрать более крупногабаритные конструкции, обладающие возможностью непрерывной работы в течение длительного времени.

, представленной на российском рынке

  • . Прибор наблюдения, визуализирующий излучение инфракрасной части спектра. Устройство рассчитано на работу с использованием в качестве излучателя инфракрасного лазера (твердотельный или светодиодный) с длиной волны около 350…2000 нанометров. Использованный в конструкции фотокатод S-1+ позволяет видеть четкое изображение при наблюдении цели на любой дистанции в пределах возможностей прибора.

Прибор удобен в работе. Компактные размеры и малая масса позволяют вести наблюдение без усталости в течение долгого времени. Прибор имеет удобную ручку. Также его можно закрепить на шлем-маску, освободив руки для работы. Прибор выдерживает температуры от -10ºC до +40ºC. Питание - «мизинчиковая» 1,5-вольтовая батарейка.

  • . Прибор способен переводить в видимый свет излучение инфракрасной части спектра с длиной волны от 320 до 1700 нанометров. Поскольку его вес всего 250 г, его можно использовать для длительного наблюдения, при этом руки практически не устают. Комфорту наблюдения способствует эргономическая рукоять. Для более удобного наблюдения прибор можно закрепить на шлем-маске и освободить руки.

Для этой модели разработана и более серьезная модификация. Она имеет больший диапазон чувствительности к инфракрасному излучению. Верхняя граница диапазона - 2000 нанометров.

  • . Камера способна регистрировать инфракрасное излучение, которое имеет длину волны от 400 до 1700 нм. Ее можно использовать как непосредственно для наблюдения, так и присоединять к микроскопу и для инфракрасной микроскопии, спектрографии, в криминалистических исследованиях и других исследовательских работах.

Кремниевый ПЗС-датчик камеры имеет высокую чувствительность. Также в нем реализован принцип электронного усиления излучения. Питание камеры - 4 аккумуляторных батарейки АА. При этом есть также встроенное зарядное устройство. Сетевой адаптер позволяет брать 12В от бытовой электросети, поэтому с камерой можно работать долго и в удобной обстановке. К изделию прилагается тренога и сумка для переноски.

  • переводит в видимое излучение инфракрасные волны с длинной волны 350 - 1700 нм. В этой конструкции ЭОП с удлиненной чувствительностью совмещен с SSD-камерой. Благодаря 4-x дюймовому LCD-дисплею можно оперативно вести наблюдение, а видеовыход позволит записать информацию на внешний носитель. Камера будет незаменима в инфракрасной микроскопии, криминалистических исследованиях. Питание осуществляется от 4-х аккумуляторов формата АА. Время непрерывной работы камеры на одном комплекте аккумуляторов - около 1,5 часа.
  • Шлем-маска FM-1 . Этот удобный аксессуар помогает освободить руки при работах с приборами наблюдения в инфракрасном диапазоне SM-3R и Abris-M. Механизм маски имеет два фиксированных положения. При этом предусмотрена возможность прикрепить прибор с правой или левой стороны, в зависимости от предпочтений наблюдателя. Положение закрепленного прибора также регулируется по трем направлениям.

Как видите, сегодня на прилавках магазинов представлено немало устройств, позволяющих вести наблюдение и фиксировать информацию в ближнем инфракрасном диапазоне. В этом многообразии любой, даже самый требовательный покупатель найдет вариант, который устроит его по возможностям и стоимости.

Свет является одним из главных условий для осуществления жизнедеятельности земных организмов. Множество биологических процессов может протекать только под действием инфракрасного излучения.

Свет как фактор лечения использовался еще древними врачами Греции и Египта. В XX веке светотерапия стала развиваться как часть официальной медицины. Однако следует учесть, что инфракрасное излучение - не панацея.

Что такое инфракрасное излучение

Раздел физиотерапии, изучающий влияние световых волн на организм, был назван фототерапией. Доказано, что волны различного диапазона воздействуют на организм в разных слоях и уровнях, причем инфракрасное излучение обладает наибольшей глубиной проникновения, а самым поверхностным действием обладает ультрафиолетовый свет.
Инфракрасное излучение имеет длину волны от 780 до 10000 нм (1 мм). В физиотерапии, как правило, используются волны в пределах от 780 до 1400 нм, т. е. короткие, проникающие в ткани на глубину около 3 сантиметров.

Лечебные эффекты

Под действием инфракрасного излучения происходит образование тепла в тканях, ускорение физико-химических реакций, стимулируются процессы репарации и регенерации тканей, расширяется сосудистая сеть, ускоряется кровоток, усиливается рост клеток, вырабатываются биологически активные вещества, лейкоциты направляются к очагу поражения и т. д.
Улучшение кровоснабжения и расширение просвета сосудов приводит к снижению артериального давления, психоэмоционального и физического напряжения, мышечной релаксации, поднятию настроения, улучшению сна и состоянию комфорта.
Помимо перечисленного, инфракрасное излучение обладает противовоспалительным действием, стимулирует иммунитет и помогает организму бороться с инфекционными агентами.
Таким образом, инфракрасная терапия обладает следующими свойствами:

  • противовоспалительным;
  • спазмолитическим;
  • трофическим;
  • стимулирующим кровоток;
  • пробуждающим резервные функции организма;
  • дезинтоксикационным;
  • выраженным биостимулирующим действием.

Говоря о светолечении, нельзя не вспомнить основоположника этого раздела физиотерапии, датского врача и ученого Нильса Рюберга Финзена, получившего Нобелевскую премию за успешное применение концентрированного светового излучения в лечении различных заболеваний. С помощью его трудов появилась вероятность расширить возможности светотерапии.

Методики

Инфракрасная терапия бывает двух видов: местная и общая.
При местном воздействии излучению подвергается конкретная часть тела пациента, а при общей – весь его организм.
Процедуры проводятся 1 или 2 раза в день, длительность одного сеанса от 15 до 30 минут. Курсовое лечение состоит из 5-20 процедур.
Необходимо знать, что во время воздействия на область лица глаза должны быть защищены специальными очками, картонными накладками, ватой и другими способами.
После сеанса на кожном покрове остается эритема (покраснение) с нечеткими контурами, которые бесследно исчезают через час после окончания процедуры.


Показания

Основными показаниями к терапии ИК лучами являются:

  • дегенеративно-дистрофические заболевания опорно-двигательного аппарата;
  • последствия травм, патологии суставов, контрактуры, инфильтраты;
  • хронические и подострые воспалительные процессы, вялозаживающие раны;
  • невриты, невралгии, миалгии;
  • дерматиты, дерматозы, нейродермиты, последствия обморожений и ожогов, рубцы, трофические язвы;
  • некоторые заболевания ЛОР-органов;
  • патологии глаз.

Противопоказания

При наличии следующих заболеваний и состояний от лечения инфракрасным излучением следует отказаться:

  • гнойные процессы без оттока содержимого;
  • обострение хронических заболеваний;
  • наличие новообразований;
  • активная форма туберкулеза;
  • склонность к кровотечениям;
  • заболевания крови;
  • беременность;
  • индивидуальная непереносимость метода.

Приборы

На сегодняшний день существует возможность принимать процедуры светолечения как в лечебно-профилактических учреждениях, так и в домашних условиях. Для этой цели существует большой выбор стационарных и портативных аппаратов.
Для лечения в домашних условиях используются портативные аппараты, не требующие особых условий использования.

Несмотря на это, перед началом самолечения необходимо проконсультироваться с физиотерапевтом по поводу определения возможных рисков для назначения рассматриваемого метода лечения, а также выбора определенной методики для каждого конкретного случая.
Доктор распишет лечебную методику, где будет прописано, на какую область необходимо воздействовать, какой зазор между аппаратом и кожным покровом нужно соблюдать, интенсивность воздействия, время проведения сеанса лечения и количество процедур на курс физиотерапии.

Сочетание лечебных факторов

Инфракрасную терапию в один день можно дополнять следующими видами физиотерапии:

  • электротерапия (четырехкамерная гальваническая ванна, амплипульстерапия, диадинамотерапия, электросон, франклинизация, дарсонвализация и ультратонотерапия);
  • магнитотерапия;
  • ультразвуковая терапия;
  • лазерная терапия;

Сочетание физических факторов усиливает лечебное воздействие и ответ организма на процедуру, уменьшает сроки терапии и ускоряет выздоровление пациента.
Не следует сочетать в один день:

  • инфракрасную терапию и ультрафиолетовое облучение;
  • гальванизацию и электрофорез.

В один день с инфракрасной терапией не проводятся :

  • индуктотерапия;
  • УВЧ-терапия;
  • дециметровая и сантиметровая терапия;
  • лечебные души;
  • парафинолечение;
  • грязелечение;
  • лечебные ванны, в том числе подводный массаж и вытяжение позвоночника.

Данные методики обладают выраженным раздражающим действием на организм и могут нанести вред здоровью пациента.

Большой круг заболеваний лечится при помощи инфракрасного излучения. Методика проведения процедур зачастую настолько простая, что терапевтические мероприятия осуществимы в домашних условиях. Консультация врача по поводу противопоказаний и сочетания лечебных факторов поможет достичь хороших результатов.

Видеоролик на тему «Инфракрасная терапия»

ИК поддиапазоны:

  • Ближний ИК (англ. near IR, сокращённо NIR): 0.78 - 1 мкм;
  • Коротковолновый ИК (англ. short wavelength IR, сокращённо SWIR): 1 - 3 мкм;
  • Средневолновый ИК (англ. medium wavelength IR, сокращённо MWIR): 3 - 6 мкм;
  • Длинноволновый ИК (англ. long wavelength IR, сокращённо LWIR): 6 - 15 мкм;
  • Сверхдлиннволновый ИК (англ. very long wavelength IR, сокращённо VLWIR): 15 - 1000 мкм.

Инфракрасный спектральный диапазон 0,78 - 3 мкм применяется в ВОЛС (сокр. от волоконно-оптическая линия связи), приборах внешнего наблюдения за объектами и аппаратуре для проведения химического анализа. В свою очередь все длины волн начиная с 2 мкм и заканчивая 5 мкм используются в пирометрах, и газовых анализаторах, контролирующих уровень загрязнения в конкретной среде. Интервал 3 - 5 мкм более подходит для систем, регистрирующих изображения объектов, с высокой собственной температурой или же в применениях где требование к контрасту предъявляются выше чем к чувствительности. Очень популярный для спецприменений спектральный диапазон 8 - 15 мкм в основном используется там, где необходимо увидеть и распознать любые объекты, находящиеся в тумане.

Все ИК-приборы разрабатываются в соответствии с графиком пропускания ИК излучения, который приведён ниже.

Существует два типа ИК детекторов:

    • Фотонные . Чувствительные элементы состоят из полупроводников различных типов, а так же могут включать в свою структуру различные металлы, принцип их работы основан на поглощении фотонов носителями заряда, в результате чего изменяются электрические параметры чувствительной области, а именно: изменение сопротивления, возникновение разности потенциалов, фототока и др. Данные изменения могут быть зарегистрированы измеряющими схемами, сформированными на подложке, где расположен сам сенсор. Сенсоры обладают высокой чувствительностью и высокой скоростью отклика.
  • Тепловые . ИК излучение поглощается чувствительной областью сенсора, нагревая её до некоторой температуры, что приводит к изменению физических параметров. Данные отклонения которые могут быть зарегистрированы измеряющими схемами, выполненными непосредственно на одной подложке с фоточувствительной областью. Описанные выше типы датчиков имеют высокую инерционность, значительное время отклика и относительно низкую чувствительность, в сравнении с фотонными детекторами.

По типу используемого полупроводника датчики разделяются на:

  • Собственный (нелегированный полупроводник с равной концентрацией дырок и элеткронов).
  • Примесный (легированный полупроводник n- или p-типа).

Основным материалом всех фоточувствительных сенсоров является кремний или германий, которые могут быть легированы различными примесями бора, мышьяка, галлия и др. Примесный фоточувствительный датчик схож с собственным детектором, с той лишь разницей что носители с донорных и акцепторных уровней могут перемещаться в зону проводимости преодолевая более низкий энергетический барьер, вследствие чего данный детектор может работать с более короткими длинами волн, чем собственный.

Типы конструкций детекторов:

Под воздействием ИК излучения в электронно-дырочном переходе возникает фотовольтаический эффект: фотоны с энергией, превышающей ширину запрещённой зоны, поглощаются электронами, в результате чего они занимают места в зоне проводимости, способствуя тем самым возникновению фототока. Детектор может быть выполнен на основе как примесного так и собственного полупроводника.

Фоторезистивный . Чувствительным элементом сенсора является полупроводник, принцип работы данного датчика основан на эффекте изменения сопротивления проводящего материала под воздействием ИК излучения. Свободные носители заряда, генерируемые фотонами в чувствительной области, приводят к уменьшению её сопротивления. Сенсор может быть выполнен на основе как примесного так и собственного полупроводника.

Фотоэмиссионный , он же «детектор на свободных носителях» или на барьере Шоттки.; Чтобы избавиться от необходимости глубокого охлаждения примесных полупроводников, и в некоторых случаях достичь чувствительности в более длинноволновом диапазоне, существует третий тип детекторов, называемых фотоэмиссионными. В датчиках данного типа металлическая или металло-кремниевая структура покрывает примесный кремний. Свободный электрон, который образуется в результате взаимодействия с фотоном, попадает из проводника в кремний. Преимуществом такого детектора является отсутствие зависимости отклика от характеристик полупроводника.

Фотодетектор на квантовой яме . Принцип действия схож с примесными детекторами, в которых примеси используются для изменения структуры запрещённой зоны. Но в данном типе детектора примеси сконцентрированы в микроскопических областях где ширина запрещенной зоны значительно сужена. Образованная таким образом «яма» называется квантовой. Регистрация фотонов происходит, за счет поглощения и образования зарядов в квантовой яме, которые затем вытягиваются полем в другую область. Такой детектор намного чувствительнее по сравнению с другими типами, так как целая квантовая яма - это не отдельный атом примеси, а от десяти до ста атомов на единице площади. Благодаря этому можно говорить о достаточно высокой эффективной площади поглощения.

Термопары . Основным элементом данного устройства является контактная пара двух металлов с различной работой выхода, в результате чего на границе возникает разность потенциалов. Это напряжение пропорционально температуре контакта.

Пироэлектрические детекторы изготовлены с использованием пироэлектрических материалов и принцип работы которых основан на возникновении заряда в пироэлектрике при прохождении через него теплового потока.

Микробалочные детекторы . Состоит из микробалки и проводящего основания, которые выполняют роль обкладок конденсатора, микробалка сформирована из двух плотно соединённых металлических частей, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. При нагреве балка изгибается и изменяет ёмкость структуры.

Болометры (Терморезисторы) состоят из терморезистивного материала, в основе принципа работы данного сенсора поглощение ИК излучения материалом чувствительного элемента, что приводит к увеличению его температуры, что в свою очередь вызывает изменение электрического сопротивления. Есть два пути снятия информации: измерение тока, протекающего в чувствительной области, при постоянном напряжении и измерение напряжения при постоянном токе.

Основные параметры

Чувствительность - отношение изменения электрической величины на выходе приёмника излучения, вызванного падающим на него излучением, к количественной характеристике этого излучения. В/лк-с.

Интегральная чувствительность - чувствительность к немонохроматическому излучению заданного спектрального состава. Измеряется в А/лм.

Спектральная чувствительность - зависимость чувствительности от длины волны излучения.

Обнаружительная способность - величина обратная величние минимального потока излучения, который вызывает на выходе сигнал, равный собственному шуму. Она обратно пропорциональна квадратному корню из площади примёмника излучения. Измеряется в 1/Вт.

Удельная обнаружительная способность - Обнаружительная способность умноженная на корень квадратный из произведения полосы частот в 1 Гц и площадь в 1 см 2 . Измеряется в см*Гц 1/2 /Вт.

Время отклика - время, необходимое для установления сигнала на выходе, соответствующего входному воздействию. Измеряется в миллисекундах.

Рабочая температура - максимальная температура сенсора и окружающей среды, при которой сенсор имеет возможность правильно выполнять свои функции. Измеряется в °C.


Применение:

  • Космические системы наблюдения;
  • Система обнаружения стартов МБР;
  • В бесконтактных термометрах;
  • В датчиках движения;
  • В ИК спектрометрах;
  • В приборах ночного видения;
  • В головках самонаведения.