熱釋電探測器的基本原理

　　熱釋電探測器的基本原理：

　　凡是具有自發(fā)極化的晶體，其表面會出現(xiàn)面束縛電荷，而這些面束縛電荷平時被晶體內(nèi)部和外部的自由電荷所中和，因此在常態(tài)下呈中性。如果交變的輻射照射在光敏元件上，則光敏元件的溫度、晶片的自發(fā)極化強度以及由此引起的面束縛電荷的密度均以同樣頻率發(fā)生周期性變化。如果面束縛電荷變化較快，自由電荷來不及中和，在垂直于自發(fā)極化矢量的兩個端面間將會出現(xiàn)交變的端電壓[79]，熱釋電探測器就是這種原理來設(shè)計的，圖3-2描述了其測量原理。

　　其工作原理可以用三個過程來描述：“輻射_熱”為吸收過程，“熱_+溫度”為加熱過程，“溫度-+電”則為測溫過程。根據(jù)熱平衡方程，對周期變化的紅外輻射響應(yīng)元溫升描述為

　　△死=頁矗詈矛：    (3-6)

　　式中多——正弦變化輻射功率峰值；

　　∞——輻射角頻率；

　　8-響應(yīng)元比輻射率；

　　G-響應(yīng)元熱導(dǎo)，單位為WK一；

　　丁——熱容與有效熱導(dǎo)之比( C/G)，即熱時間常數(shù)，單位為s。

　　熱釋電探測器是一個電容性的低噪聲器件，等效電路如圖3-3所示。

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