红外技术简介

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第一次课1、学习教学大纲1.1课程的教学目标与任务教学口标：在系统介绍基础理论和基木原理的基础上，注重结合典型实例进行讲解，使学生对红外装置和设备的基本组成、性能特征以及在W防和工农业上的应用冇直观的了解，培养学生分析问题和解决问题的能力。教学任务：使学生对红外探测、红外测温、红外光谱测量以及红外成像等装置和设备的基木组成、工作原理、技术特点、性能表征和应用领域有比较全面而系统的了解，为红外技术的应用打下必要的基础。1.2课程内容及基本要求概论介绍红外系统的基本概念，红外仪器的基本结构、基本特性和应用领域；同吋介绍红外技术的发展历史和发展趋势。红外光学系统介绍红外光学系统的构成原理，影响红外光学系统像质的品质参数和评价方法；介绍典型的反射式系统、折反式系统、折射式系统和辅助光学系统以及光学扫描系统。辐射调制与调制盘介绍红外辐射调制的基本概念，调制盘的作用、分类和工作原理，几种典型的调幅式调制盘、调频式调制盘、脉冲编码式调制盘、调相式调制盘和脉冲调宽式调制盘。红外探测系统简介介绍典型红外探测系统的结构组成、工作原理、技术要求和性能指 标。红外热成像系统简介介绍红外热成像系统的发展历史、结构组成、工作原理、技术要求和性能指标。1.3考核方式笔试：半开卷各教学环节占总分的比例：平吋测验及作业：20%,期末考试：80%。2、绪论2.1红外系统的发展历史及红外技术的应用2.1.1红外探测器的发展红外探测器是红外仪器的最基木、最关键的部件。红外技术的发展总是与红外探测器的改进息息相关，每一种新型红外探测器的问世，必然导致红外科学技术的进一步发展。温度计（1800赫谢耳最原始的红外探测器）——温差热电偶、热电堆（19.30测温灵敏度提高40倍）——测辐射热计（19.80灵敏度又提高30倍）——硫化铅探测器（20.40光子探测器，标志着现代红外技术发展的开始）——锑化铟探测器（20.50灵敏度更高）——碲镉汞三元化合物探测器（20.60探测率达到理论极限）——多元探测器（扫描、扫积SPRITE,焦平面阵列）===热释电探测器（室温工作，不需制冷；热灵敏度、响应速度一般）2.1.2红外技术的发展与应用最初（19世纪），天文天体红外辐射研究，化工中利用红外光谱进行物质分析。 红外技术的真正实际应用是从20世纪开始的。首先是军事上的应用。红外技术的特点（隐蔽性、黑暗中工作等）为其军事应用奧定了基础。第一次世界大战红外设备以闪烁器、搜索装置等形式投入了战争，二战吋，德国首先研制出红外变像管并投入应用。二战期间，美国和德国投入大量人力物力研究红外装备，战后，前苏联也开始大力发展红外技术的研究。20世纪50年代以后，随之红外探测技术的发展，红外在军事上的应用更加广泛。响尾蛇导弹使用了红外制导装置，U—2间谍飞机安装了红外照相机。——前视红外装置（FLIR）的发展，能在1.5Km上空探测到人、小型汽车，在2.0Km高空分辨出车，探测到水下40m的潜艇。一一海湾战争是近代最震撼红外技术展览会，从红外制导的导弹，到各种各样的红外夜视装备，让伊拉克完全没宥了黑夜。在红外装备的支持卜，伊拉克的晚上在多国部队看來和白天没冇什么差别。10天之|Aj,利用红外制导武器，多国部队摧毁Y伊拉克650辆坦克和500辆装甲车。——战斗一般发生在晚上的原因（抗日和解放战争、现代战争），原来是为了隐蔽S己，现在是基于战斗双方的技术差异（一方的夜视装备强于另一方）。目前，红外技术作为一种高科技技术，与激光技术并驾齐驱，在军事上起着举足轻重的作用，红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来的战争中都是很重要的战略和战术手段。红外技术的民用应用。红外加热、红外干燥——红外测温（最典型的是非点期间）——红外检测（电网、电路检测）——红外报警——红外遥感（测秦始皇陵、红外云图）红外理抒007Dieanotherday里用红外技术探测隐形车 阁片讲解2.2红外系统的概念及组成2.2.1系统组成一个比较完整的红外系统通常包括光学系统、调制器(或扫描器)、红外探测器、电子线路、敁示和记录装置。场景红外辐射tillsAv偷红外系统组成方块图2.2.2系统工作原理由场景发出的红外辐射经过空问传输到达红外系统，红外系统的光学系统接受景物的红外辐射，并将其汇聚在探测器上，探测器将入射的红外辐射转换成电信号。信号处理系统将探测器送來的电信号处理后便得出与场景或0标的温度、方位、相对运动角速度等参量相关的信号。2.2.3红外系统的特性(1)、尺寸小，重量轻；(2)、能冇效地抗可见光波段伪装；(3)、能在白天和夜间工作；(4)、比雷达冇更高的精确度；(5)、对辅助装置要求少。