metrics (в даний час фірма FLIR Systems). Найбільш практичними є термоелектричні холодильники, однак досягається з їх допомогою ступінь охолодження обмежена температурами вище 190 К. Постійна часу фотонних приймачів оптичного випромінювання знаходиться в межах від 10-11С для надшвидких кремнієвих детекторів до декількох мілісекунд для приймачів на основі PbS.
Фотоприймачі на основі квантових пасток. В останній декаді минулого століття стали комерційно доступними приймачі ІЧ-випромінювання, що використовують принцип так званих квантових пасток, або ям (quantum wel1). В англомовній літературі такі приймачі отримали абревіатуру QWIP (Quantum Well Infrared Photodetectors). У «квип-детекторах» використаний ефект фотозбудження електронів (дірок) між основним і першим збудженим станом у зоні провідності (валентній зоні) квантової ями (рис. 4).
Структура квантової пастки така, що фотозбудженого носії заряду можуть «вибиратися» з неї і створювати електричний струм. Наприклад, в одному з перших комерційних матричних квип-детекторів була використана пастка з GaAs висотою 45А і бар'єр з AlGaAs висотою 500А (див. рис. 4). Основні стани електронів в квантовій пастці створювалися домішковим кремнієм (Si). Квіпдетектори, используюшую GaAs, дозволяють реєструвати ІЧ-випромінювання з довжиною хвилі більше 6 мкм.
В тепловізорах високого рівня стають все більш популярними матричні квип фотоприймачі.
Матричні фотоприймачі. Матричні фотоприймачі (FPA), що встановлюються в фокальній площині об'єктива, складаються з безлічі чутливих елементів, розташованих по рядах і стовпцях прямокутної матриці. Чутливі елементи не заповнюють всю площу матриці, тому одним з важливих параметрів таких детекторів є коефіцієнт заповнення (fill factor). Чим вище коефіцієнт заповнення, тим якісніше зображення, особливо при моніторингу температур, близьких до температури навколишнього середовища, а також при аналізі слабких температурних градієнтів. У кращих матрицях коефіцієнт заповнення може досягати 90%.
Розрізняють дві технології виготовлення матричних фотоприймачів: монолітну (mono1ithic) і гібридну (hybrid). Монолітні матриці дешевше і простіше у виготовленні, оскільки в них чутливі майданчики і зони передачі електричного сигналу розташовані в підкладці з одного матеріалу, проте їх коефіцієнт заповнення не перевищує 55%. У монолітних матрицях важче реалізувати сучасні алгоритми вбудованої обробки сигналу, наприклад змінне час інтегрування. У гібридних матрицях зона чутливих майданчиків і зона зчитування сигналів розташовані в двох шарах, розділених індіевих контактами, через які відбувається мультиплексування сигналів кожного майданчика. Такі фотоприймачі володіють максимальним коефіцієнтом заповнення і забезпечують найбільш високу якість зображення з температурним дозволом до 0,02? С.
Мультиплексор є пристроєм, який організовує і форматує електричні сигнали, що генеруються окремими чутливими майданчиками, а також передає ці сигнали на спеціальний процесор. З погляду зв'язку з процесором існує два типи пристроїв: прилади із зарядним зв'язком ПЗС (charge-coup1ed-device - CCD) і прилади на комплементарних метал-оксидних напівпровідниках - КМОП (соmр1еmentary meta1-oxide semiconductors - CMOS). У ПЗС детекторах сигнал кожної чутливої ??площадки створюється електронами, які послідовно збираються в д...
