听力考试背景知识综合辅导(二十一)

红外望远镜超红望远镜

是将入射的红外辐射信号转换成电信号并输出的装置。红外辐射是一种电磁波，波长在可见光和微波之间，人眼是察觉不到的。要探测这种辐射的存在，测量它的强度，就必须把它转换成其他可以探测和测量的物理量。一般来说，红外辐射照射物体引起的任何效应，只要该效应是可测量的，并且足够灵敏，都可以用来测量红外辐射的强度。现代红外探测器主要利用红外热效应和光电效应。这些效应的输出多为电能，也可以通过适当的方法转化为电能。红外探测器至少有一个对红外辐射敏感的物体，称为响应元件。此外，它还包括响应元件的支撑、密封外壳和传输红外辐射的窗口。有时还包括制冷元件、光学元件和电子元件。

1800年，F.W .赫歇尔发现太阳光谱中存在红外辐射。当时他用的是水银温度计，最原始的热敏红外探测器。1830年，L. Nobili利用当时新发现的热电效应(也称塞贝克效应)，制作了以半金属铋、锑为热电偶的热敏探测器。叫热电红外探测器(也叫真空热电偶)。后来从单个热电偶发展到多个热电偶串联的热电堆。1880年，S.P .兰利利用金属丝的电阻随温度变化的特性，制造了另一种热敏红外探测器，称为测辐射热计。1947年，M . J.E Golay发明了一种由气体热膨胀制成的气动红外探测器(又称Golay管)。在20世纪40年代，热电红外探测器和测辐射热计都是由半导体材料制成的，这两种探测器的性能相比半金属或金属有了很大的提高。半导体测辐射热计也叫热敏电阻红外探测器。

60年代中期，热释电探测器出现。它也是一种热探测器，但其工作原理与前三种热红外探测器有着本质的不同。最早的光电红外探测器是利用光电子发射效应，即外光电效应制成的。以Cs-O-Ag为阴极材料的光电池(1943年出现)可探测1.3微米。外部光电效应的响应波长难以延伸，因此其发展主要是近红外成像器件，如图像转换器。

利用半导体内部光电效应制作的红外探测器在红外技术的发展中起着重要的作用。内部光电效应:分裂电导和光伏效应。利用这些效应制成的探测器称为光电导红外探测器和光伏红外探测器(见光子探测器)。

根据效果分类，红外探测器可分为三类。

热敏(型)红外探测器响应红外辐射的吸收而升高温度，利用温度升高引起的体积膨胀、电阻的变化、热电电动势的产生或自发极化的变化来测量入射辐射的强度。

光子(型)(或光电型)红外探测器响应池内电子直接吸收红外辐射的光子能量而改变运动状态。入射辐射的强度可以通过电导的变化或由这种变化引起的电动势的产生来测量。

整流红外探测器红外辐射是频率高于无线电波的电磁波。像无线电波、结器件(如半导体结、金属-半导体结、金属-金属结、约瑟夫森结等。)也可以用作外差接收的混频器。然而，这种方法通常用于检测相干远红外辐射(即远红外激光)。