微型热电堆
采用这种布置方式可获得最佳的热电堆D*。
热电堆
说明
作为一种热探测器,热电堆在整个波长范围内(即从X射线到远红外辐射)都是敏感的。唯一的要求是为了加热探测器而吸收辐射。这种效果通过使用黑色层得到改善,并且光谱灵敏度从紫外到远红外范围是平坦的(例外:ST系列)。然而,在红外光谱范围内应用最为广泛。
热电堆是一个直流探测器。也就是说,它对直流光起反应,对微光免疫。噪声与频率无关;由探测器电阻的热噪声(约翰逊噪声)决定。典型应用包括非接触式温度测量、气体测量和功率测量(低功率水平)。
工作原理
热电堆是一种基于塞贝克效应的热探测器。它的前身是热电偶,它由两条不同热电电压值的金属丝连接而成。这种效应是在1821年发现的。两条金属线产生的电压与其温差成正比(即总是相对测量)。通过多对串联,可以提高灵敏度。自1934年以来,使用重叠的锑和铋薄膜来生产薄膜热电堆一直存在。
安装程序
传统的德克斯特热电堆(1米、2米等)由锑和铋接触对组成,其中辐射敏感的“热”接触被应用到发黑的薄膜上。“冷”参考触点位于作为散热器的大块陶瓷基板上。通过这种布置,在热电堆中达到最佳的D*。由于制造技术的限制,在批量生产中必须接受大约30%的参数变化。
S线探测器基于磷掺杂的多晶硅和金触点,其热功率明显高于锑和铋触点。也就是说,它们更敏感(大约是5倍)。然而,这是以牺牲更大的阻力为代价的,因此也会产生更多的噪音。一方面,只使用小型探测器是有意义的;事实上,目前最大的硅探测器是1.5毫米x 1.5毫米。
另一方面,这些热电堆具有以下优点:
它们的速度更快,大约是3倍。
对于环境温度的变化,它们的敏感度降低了3倍。
因此,选择传统的或S和ST检测器取决于应用。 |