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凯发k8官方首页 制冷红外探测器制冷原理

2024-01-26 11:28:05

凯发k8官方首页 制冷红外探测器制冷原理

制冷型红外探测器一般指的是利用半导体材料之间的光子效应制成的红外探测器,光电效应需要半导体冷却到较低温度(通常为77K)才能够实现探测功能,所以红外系统需要搭配制冷机制冷后才能使用。目前国内制冷红外探测的材料主要包含碲镉汞、II类超晶格、锑化铟等。

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当红外辐射照射到探测元件时,就能激发元件中的载流子,进而产生电流。但由于载流子的寿命很短,为了保证探测器的灵敏度和分辨率,需要制冷系统将探测元件制冷至低温,可以有效减少热噪声的影响。这种制冷技术通常采用制冷剂制冷的方法,如液氮和制冷机等。

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灌注式杜瓦瓶的液氮制冷是利用液氮的低温特性来实现降温,但液氮的使用寿命短、成本高,操作要求也十分严格。


制冷机制冷即利用气体等熵膨胀原理,借助膨胀机的活塞向外输出机械功,膨胀后气体的内能增加,从而要消耗气体本身的内功能来补偿,致使膨胀后温度显著降低。比如高芯科技研发的LS734线性斯特林制冷机,具有功耗小、制冷时间短、MTTF长达25000h,还能灵活布局等优势。


除了线性斯特林制冷机之外,高芯科技在传统低温制冷机领域亦早有布局,比如旋转整体式斯特林制冷机、旋转分置式斯特林制冷机也早已实现量产。

以上即常见的制冷红外探测器的制冷方法。


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