本文標(biāo)題："熱探測技術(shù)多種不同物理機(jī)理-機(jī)械加工分析顯微鏡"
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熱探測技術(shù)多種不同物理機(jī)理-機(jī)械加工分析顯微鏡
熱探測器工作原理
熱探測器技術(shù)涉及多種不同的物理機(jī)理，進(jìn)而導(dǎo)致多種可測量
的特性。所有這些機(jī)理的相同之處在于：吸收的熱將使器件的溫度
升高，從而可以觀察到器件的某些可觀測的特性的變化。兩個主要
的類別包括熱電變換器效應(yīng)(塞貝克效應(yīng)和熱電效應(yīng))與器件對電子
信號進(jìn)行溫度調(diào)制的參數(shù)化變換器。
佩爾捷一塞貝克效應(yīng)(由佩爾捷，塞貝克和約翰遜獨立地發(fā)現(xiàn))
是溫度和電壓之問的雙向轉(zhuǎn)換。熱電偶器件和佩爾捷制冷器利用這
一效應(yīng)對探測器制冷。在熱電器件中，溫度變化導(dǎo)致材料中的介電
極化變化。熱電探測器經(jīng)常用于安防應(yīng)用中的紅外運動探測器。在
測輻射熱計探測器中，溫度變化導(dǎo)致器件電阻的變化。納米技術(shù)測
輻射熱計可用于低成本熱成像應(yīng)用。
除了較早提到的類型外，在熱探測器中也利用其他效應(yīng)。這些
效應(yīng)都不需要采用小帶隙的半導(dǎo)體材料，因此不需要為了在長波長
工作對材料制冷。某些熱探測器對溫度效應(yīng)敏感，如在居里溫度以
上喪失電介質(zhì)極化的熱釋探測器。
所有熱探測器的共同需求是敏感單元必須與環(huán)境溫度通過結(jié)構(gòu)
隔離，從而使敏感單元能檢測微小的溫度變化。探測器單元熱平衡
受到3個熱流路徑的影響：①物體(目標(biāo))的入射輻射通量；②探測
器單元的熱輻射通量；③從探測器單元到探測器襯底的熱傳導(dǎo)。熱
探測器I生能優(yōu)化需要對熱平衡方程進(jìn)行謹(jǐn)慎的優(yōu)化。
現(xiàn)代熱探測器采用與器件的表面相比具有非常小的熱容量的單
元，從而對于給定的吸收能量，使溫度有最大的升高。類似地，由
于輻射區(qū)域相對于探測單元的熱容量大，一旦入射能源移出，探測
器快速冷卻
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