التركيب الهيكلي لكاشف الأشعة تحت الحمراء
(1) يستخدم النظام البصري بشكل أساسي لتوليد ضوء الأشعة تحت الحمراء ضمن نطاق طول موجي معين. يتكون النظام البصري من مصدر ضوء وعدسة. مصادر الضوء المختلفة لها قدرات إشعاعية مختلفة. يمكن الحصول على كثافات إشعاعية مختلفة عن طريق اختيار مصادر إشعاع مختلفة.
(2) اعتمادًا على المادة ، تنقل العدسة بشكل انتقائي ضوء الأشعة تحت الحمراء ضمن نطاق معين من الأطوال الموجية ، بينما تمتص ضوء الأشعة تحت الحمراء ضمن نطاقات الطول الموجي الأخرى. يمكن للجمع بين الاثنين أن يجعل النظام البصري يولد ضوء الأشعة تحت الحمراء ضمن نطاق معين من الطول الموجي. بشكل عام ، تسمح مواد الكوارتز والزجاج البصري بمرور ضوء الأشعة تحت الحمراء من 75 إلى 3 ميكرومتر ؛ المواد الضوئية ذات الضغط الساخن مثل فلوريد المغنيسيوم وأكسيد المغنيسيوم ، يُسمح بمرور ضوء الأشعة تحت الحمراء البالغ 3-5 ميكرومتر ؛ يمكن لضوء الأشعة تحت الحمراء البالغ 5-14 ميكرومتر اختراق المواد البصرية بسهولة مثل الجرمانيوم والسيليكون وكبريتيد الزنك المضغوط. توفر هذه المواد الراحة لتحديد ميكرومتر ، وتضع الأساس المادي لاستخدام مصابيح الإشعاع المختلفة لتشكيل مشعات الأشعة تحت الحمراء المختلفة.
(3) هناك نوعان رئيسيان من مستقبلات الأشعة تحت الحمراء:
① المنتجات الحساسة للحرارة. استخدم الثرمستور لتلقي الأشعة تحت الحمراء. يؤدي تغيير المقاومة الناتج عن التأثير الحراري إلى تحويل طاقة الأشعة تحت الحمراء إلى إشارة كهربائية.
② الإلكترونيات الضوئية. ينتج عن استخدام المكونات الكهروضوئية لتلقي الأشعة تحت الحمراء تأثير كهروضوئي ، وبالتالي تحويل طاقة الأشعة تحت الحمراء إلى إشارات كهربائية. التأثير الكهروضوئي أسرع بكثير من التأثير الحراري ، لأن وقت استجابة المستشعر الكهروضوئي أقصر بكثير من المستشعر الحراري. يمكن للنوع الحساس للحرارة أن يمتص كل طاقة الإشعاع بأي طول موجي ، بينما النوع الكهروضوئي له حد طول موجي.
وفقًا للقوانين الأساسية الثلاثة للإشعاع وكائنات القياس المختلفة ، يمكن اختيار أنظمة بصرية مختلفة ومستقبلات الأشعة تحت الحمراء ، ويمكن تشكيل أنظمة استشعار مختلفة لقياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء وفقًا لظروف محددة.
