第八章微测辐射热计红外成像器件8.1引言8.2微测辐射热计的工作原理8.3微测辐射热计的噪声8.4微测辐射热计的信噪比8.5微测辐射热计的读出电路8.6微测辐射热计的结构设计、制备以及封装一种探测入射红外光引起自身温度升高的传感器。使用一种电导率随着温度变化的材料来测量温度的改变量。这样通过温度的改变量来测定入射红外光的大小。1、什么是红外热辐射计a)原理上：辐射计：利用入射的红外光使辐射计探测材料温度发生变化来探测的。传感器：利用其他敏感量来测量。a)探测对象：一个是红外光（热辐射），另一个是其他的敏感量（如声音、压等）。b)材料上：辐射计：利用电导率随着温度变化的材料。传感器：如压力传感器可利用压电陶瓷等。2、红外热辐射计与其他传感器的区别8.1引言1881年Langley在别人建立的辐射计原理基础上构造出第一个辐射计。以后的工作就在于对辐射计的改进上。1978年Johnson提出了适用的硅微型隔热结构作为室内温度热红外传感器。1979年Johnson和Higashi构造了原型传感器。由机械桥型的Si3N4构成，外部为100µm大小﹑厚为1µm，带有金属薄膜温度敏感电阻器。构造这些装置时，使用各向异性蚀刻法制成的硅片来制作隔热的Si3N4微型桥路，对IR辐射很敏感。原型传感器:1982，Kruse通过计算表明硅微型机械加工的微型辐射计可以达到接近室温下IR探测器的性能，并提出了他们作为一个两维的凝视型焦平面阵列的构造。1982，Arch和Heiser对微机械加工的Si3N4微型辐射计做了大量的测量。测得的D*为109cmHz1/2/W，D*足够在凝视焦平面中产生一个很好的噪声等效温差。1983年，带有微机械加工的测辐射热计的红外成像仪演示于众(Wood1983)。1992年，240×336元阵列的NETD值为39mk(Fno=1,30Hz帧速)，被用于一个便携式的非致冷摄像机上。成像元件是受单元探测器吸收的辐射光所影响。入射光能量下温度增加的热流量公式，温度的增加依赖于探测机构。最重要的探测器件是电阻型测辐射热计。§8.2基本原理电阻变化（辐射计）热电结（TE传感器）热释电效应气体压力变化…等红外辐射引起的温度变化可由以下方式测得:支撑衬底面积A传感器支撑腿信号辐射1.热红外传感器的基本结构1）热量敏感区沿支撑物向衬底;2）相邻像素之间横向热流通；3）如果阵列没有固定在一个抽空的封装盒里，热量会流向周围的大气。热传导：2.热传递的三个方式热对流是第二种热传递方式。。在阵列中热对流不是一种很重要的热传递方式。如果热成像阵列包装并未抽空，则...