光電測試技術紅外

1、光電測試技術紅外第1頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外探測器 紅外探測器實際上是一種紅外線輻射能的轉換器。它把輻射能轉換成另一種便于測量的能量形式，多數情況下轉換成電能，因為從近代的測量技術看，電量的測量最方便最精確。 物理過程：器件吸收輻射通量時產生升溫，溫升引起材料各種有賴與溫度的參數變化，檢測其變化可以感知輻射存在以及強弱第2頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一庭院燈型紅外探測器吸頂式智能紅外探測器無線被動式紅外探測器第3頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外探測器對人類的影響 紅外探測器打破了人眼只可以看到可見光

2、的局限性，拓寬了人們的視野和觀察事物的方法，同時也給人們帶來了具大的經濟效益。但在軍事方面的應用卻拉大了發(fā)展中國家和發(fā)達國家的軍事差距。誰掌握了先進的科技，誰就掌握了戰(zhàn)爭的主動權。第4頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外傳感器的工作原理.1 紅外輻射 紅外輻射俗稱紅外線，它是一種不可見光， 由于是位于可見光中紅色光以外的光線，故稱紅外線。它的波長范圍大致在0.761000 m。 工程上又把紅外線所占據的波段分為四部分， 即近紅外、中紅外、 遠紅外和極遠紅外。 第5頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一圖12 1 電磁波譜圖 第6頁，共97頁，202

3、2年，5月20日，17點44分，星期一紅外輻射紅外輻射本質上是一種熱輻射。任何物體，只要它的溫度高于絕對零度（273），就會向外部空間以紅外線的方式輻射能量，一個物體向外輻射的能量大部分是通過紅外線輻射這種形式來實現的。物體的溫度越高，輻射出來的紅外線越多，輻射的能量就越強。另一方面，紅外線被物體吸收后可以轉化成熱能。 紅外線作為電磁波的一種形式，紅外輻射和所有的電磁波一樣，是以波的形式在空間直線傳播的，具有電磁波的一般特性，如反射、折射、散射、干涉和吸收等。紅外線在真空中傳播的速度等于波的頻率與波長的乘積 。光熱效應(photothermal effect )第7頁，共97頁，2022年，5

4、月20日，17點44分，星期一紅外探測器 紅外傳感器一般由光學系統(tǒng)、 探測器、信號調理電路及顯示單元等組成。 第8頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外光學系統(tǒng) 紅外光學系統(tǒng)是紅外導引的一個重要組成部分。紅外導引通過光學系統(tǒng)來收集目標輻射的紅外線。紅外光學系統(tǒng)是根據光的基本傳播規(guī)律進行成象的。右圖：采用紅外光學系統(tǒng)的 天文望遠鏡第9頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一1、基本組成元件： 光學系統(tǒng)的基本組成元件是反射鏡、棱鏡、 及光欄。尼科耳棱鏡 第10頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一2、紅外成象技術的基本原理第11頁，共9

5、7頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一3、光學系統(tǒng)的功能 （1）聚集光能以探測目標 （2）利用象點的位置反映目標偏離光軸的 大小和方位 qqMy1x1yRO1OMOf光學系統(tǒng)等效的 凸透鏡第12頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一4、光學系統(tǒng)幾個主要的外形結構參數 （1）有效接收口徑D 有效接收口徑D決定了光學系統(tǒng)有效接收面積的大小。 （2） 焦距 光學系統(tǒng)的焦距是決定系統(tǒng)成象位置及大小的基本參量，焦距還影響系統(tǒng)視角的大小。 第13頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一（3）視角 視角的大小決定了系統(tǒng)所能觀察到的有效空間的大小。為了消除背景

6、的干擾，系統(tǒng)的視角不能太大。（4）相對孔徑、f數 有效接收口徑與焦距的比值稱為光學系統(tǒng)的相對孔徑。 第14頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一5、影響象質的因素 一個物點成象并不是一個幾何點，而是一個亮的擴散圓斑，通常稱為彌散圓。彌散圓的大小對信號有相當大的影響。 彌散圓第15頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 由于彌散圓的大小對信號有相當大的影響，因此需要了解影響彌散圓大小的影響因素。影響彌散圓大小的因素有兩種，一是衍射，二是象差。 左圖：衍射及其強度分布第16頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一（1）、衍射對象質的影響 衍

7、射是由光的波動性而引起的。即使是位于光軸上的幾何點源，通過有光欄的光學系統(tǒng)后成的象也不是一個幾何點，而是一個明亮的中心圓斑，中心圓斑一般稱為艾利(Airy)圓。 艾利(Airy)圓 第17頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一(2)、象差對象質的影響 象差是影響彌散圓大小的主要因素。象差可分為色差和單色象差兩類。色差是主于透鏡的折射系數隨波長而變化引起的，單色象差指光學系統(tǒng)對單色光產生的象差。 右圖：測量象差的原理圖第18頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外探測器紅外探測器是紅外傳感器的核心。紅外探測器是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現的物理效應來

8、探測紅外輻射的。紅外探測器的種類很多，按探測機理的不同，分為熱探測器和光子探測器兩大類。 第19頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一一、紅外探測器的分類 對于探測和跟蹤目標的探測器，按照探測過程的物理機理，可分為兩類，即熱探測器和光子探測器，熱探測器是利用紅外線的熱效應而工作的。 第20頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 1、熱探測器 當紅外線輻射到熱探測器上后，探測器材料的溫度會上升，溫度的變化會引起某些物理特性相應發(fā)生改變，利用測量這些物理特性的改變程度來確定紅外輻射的強弱，這樣的探測器稱為熱探測器。 第21頁，共97頁，2022年，5月20日

9、，17點44分，星期一 （1）熱探測器的特點 熱探測器要利用材料受到熱輻射后溫度的上升來測量的，因而反應時間較長，時間常數一般在毫秒級以上，這類探測器的另一個特點是對全部波長的熱輻射基本上都有相同的響應。右為電阻式熱探測器 第22頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一(2)熱探測器工作原理 熱探測器是利用入射紅外輻射引起敏感元件的溫度變化，進而使其有關的物理參數發(fā)生相應變化，通過測量有關物理參數的變化可確定探測器所吸收的紅外輻射。 一熱釋電型熱探測器工作原理圖 在紅外波段上，材料吸收率高，光熱效應也就更強烈，所以廣泛用于對紅外線輻射的探測。第23頁，共97頁，2022年，5

10、月20日，17點44分，星期一2、光子探測器 光子探測器是利用紅外線中的光子流射到探測器上后，和探測器材料中的束縛態(tài)電子作用后，引起電子狀態(tài)的變化，從而產生能逸出表面的自由電子，以此來探測紅外線。 四象限光電探測器第24頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一（1）光子探測器的特點 光子探測器的反應時間短，但要使物體內部的電子改變運動動態(tài)，入射的光子能量必須足夠大。當光子能量小于某一值時，就不能使束縛狀態(tài)電子變成載流子或能逸出材料表面的自由電子。 日本濱松光子-光電管探測器第25頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一熱探測器和光子探測器優(yōu)缺點的比較名稱優(yōu)點

11、 缺點熱探測器不需冷卻，全波段有平坦響應 靈敏度較低，反應較慢 光子探測器靈敏度高，反應時間短 只適用于一定的波長范圍 ，需冷卻第26頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 在導彈的紅外制導系統(tǒng)中，由于要求靈敏，反應快。一般采用光子探測器。 PL-9C紅外空空導彈 掛裝在武裝直升機上的TY90導彈第27頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一二、光子探測器分類及工作原理 光子探測器是基于入射光子對探測器材料內的電子作用而產生的光電子效應而工作的。光電子效應有外光電效應和內光電效應兩種。光電探測器光電導探測器光生伏特探測器光磁電探測器光子探測器外光電內光電第

12、28頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 1光電探測器 當光照射到某些材料的表面上時，如果入射光子的能量足夠大，就能夠使電子逸出材料的表面，這種現象稱為外光電效應。利用這種效應制成的探測器，稱之為光電探測器。第29頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一光電效應 在光的照射下，使物體中的電子脫出的現象叫做光電效應(Photoelectric effect)。 第30頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一外光電效應的兩個基本定律1光電發(fā)射第一定律斯托列托夫定律： 當照射到光陰極上的入射光頻率或頻譜成分不變時，飽和光電流（即單位時間內發(fā)射

13、的光電子數目）與入射光強度成正比： Ik=SkF0Ik：光電流Sk：光強F0：該陰極對入射光線的靈敏度第31頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一2光電發(fā)射第二定律愛因斯坦定律 光電子的最大動能與入射光的頻率成正比，而與入射光強度無關：Emax=(1/2)m2max=h- h0=h- AEmax：光電子的最大初動能。 h：普朗克常數。 0：產生光電發(fā)射的極限頻率，頻率閾值。 A：金屬電子的逸出功 入射光子的能量至少要等于逸出功時，才能發(fā)生光電發(fā)射。第32頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 常用的光電探測器有光電二極管和光電倍增管。光電倍增管常用于激光

14、制導系統(tǒng)中作為紅外激光探測器。光電二極管光電倍增管第33頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 當光照射到某些半導體材料上后，光子與半導體內的電子作用后，會形成載流子，載流子會使半導體的電導率增加，這種現象稱為光電導現象。2、光電導探測器半導體材料第34頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 利用光電導現象制成的 探測器叫光電導探測器。常見的 光電導器件由硫化鉛、硒化鉛、銻化銦等材料制成。這是紅外技術中應用最廣泛的一類探測器。第35頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 在純凈半導體中，當價電子受到熱或光子的 激發(fā)而跳到導帶后，在價帶

15、中就留下了一個空穴，電子和空穴對材料導電率都有提高作用。 這種在純凈半導體中一個電子被激發(fā)而在導帶和價帶分別發(fā)生電子的過程叫本征激發(fā)。第36頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一本征激發(fā)第37頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 為了使探測器能在較長的波段工作，需要增大探測器的截止波長。一般在純凈半導體中摻入少量其他雜質，根據摻入的雜質不同，可以做成P型半導體和N型半導體.第38頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一3光生伏特探測器 在P型，N型半導體接觸面處會形成一個阻擋層。在阻擋層內存在內電場E，如果光照射在結附近，由光子激發(fā)而

16、形成光生載流子，由于內電場的作用，光生載流子的電子就會跑到N區(qū)，而空穴就跑到P區(qū)，這時在P-N結兩側就會出現附加電位差，這一現象稱為“光生伏特”效應。 第39頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一+ + + + + + + + + +PNEU阻擋層內存在內電場E如圖下所示 第40頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 4光磁電探測器 光磁電探測器由一薄片本征導體材料和一塊磁鐵組成。當入射光子產生電子空穴對時，它們被外加磁場分開形成電動勢。 這類探測器不需要致冷，可響應到7微米，時間常數也小。但由于其靈敏度較前兩種低，故目前應用較少。第41頁，共97頁，2

17、022年，5月20日，17點44分，星期一知識鞏固光與物質的作用實質是光子與電子的作用，電子吸收光子的能量后，改變了電子的運動規(guī)律。由于物質的結構和物理性能不同，以及光和物質的作用條件不同，在光子作用下產生的載流子就有不同的規(guī)律，因而導致了不同的光電效應。以下是屬于內光電效應的有（ ）。A、光電發(fā)射效應B、光 電 導 效 應 C、光生伏特效應D、光 磁 效 應BCD第42頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一二、探測器的主要特性參數 導引頭所用的探測器大部分都是光電導探測器和光生伏特探測器，由于它們都是光子探測器，所以又都稱為光敏元件。光敏元件有一系列根據實際應用需要而制定

18、的特性參數。用這些參數可以區(qū)別一個光敏元件在應用中的優(yōu)劣。第43頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一1電壓靈敏度 電壓靈敏度反映了光敏元件對入射輻射能的轉換能力。 2馳豫時間 馳豫時間是表征光敏元件對光照反映 快慢的物理量，是進行系統(tǒng)設計選用元件 時必須考慮的重要參數。 第44頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一矩形脈沖光照弛豫過程圖正弦光照弛豫過程圖第45頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一4噪聲： 由以上的討論，我們知道，光照射到光敏元件上后，就會有一個有用的信號產生，但光敏元件工作時除了有用信號之外，還有噪聲存在。 5噪聲

19、等效功率于探測度： 光敏元件存在著噪聲，噪聲限制了光敏元件對微弱信號的探測能力。第46頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一三、紅外探測器的致冷1致冷的必要性 目前性能較好的探測器均需要冷卻，致冷可以降低熱激發(fā)產生的載流子，從而降低探測器的噪聲；致冷在一定程度上也可減少禁帶寬度，從而加大載止波長 。第47頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一2致冷的方法 目前對紅外探測器的致冷有多種方法，按照換 熱方式，可大體分為: (1)利用低溫液體或氣體進行對流換熱而致冷探測器。 (2)利用固體傳導換熱而致冷探測器的固體致冷器。 (3)利用輻射散熱而致冷的輻射致冷器

20、。 (4)利用珀爾貼效應而致冷的半導體致冷器。 (5)其他。 第48頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一光學調制與調制盤 一、對輻射能進行調制的意義 來自目標的紅外輻射能，一般是不能直接利用的因此就需要對光能進行某種形式的調制，這種調制的類型要適合信號處理的有利型式。第49頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 連續(xù)激光束需要斬光才能變成脈沖激光束，高溫物體的紅外輻射也需要調制成脈沖光才便于測量。為此，設計出了如圖3所示的調制盤，該調制盤的旋轉速度為2400轉/分，同時具有激光束斬光、紅外輻射調制這兩種功能。 調制盤結簡圖構第50頁，共97頁，2022

21、年，5月20日，17點44分，星期一二、調制盤基本功用1使恒穩(wěn)的光能轉變成交變的光能2產生目標所在空間位置的信號編碼3空間濾波抑制背景的干擾光的調制第51頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 調制盤按調制方式來分類，可以分為調幅、調頻和脈沖編碼式調制盤。前兩種與電學上的調幅和調頻是一致的，即它們分別用調制信號幅度、頻率的變化來反映目標的位置。脈沖編碼式調制盤是用一組組脈沖的頻率和相位來反映目標的方位。三、調幅調制盤的工作原理及特性分析第52頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 由于調幅式調制盤的信號處理系統(tǒng)較簡單、可靠，其性能可以滿足導引系統(tǒng)的要求，

22、因此在一些小型空空彈和地空彈上都采用了調幅式調制盤。第53頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一誤差信號處理電路框圖 紅外探測器輸出的電信號包含了目標的位置信息，通常稱之為誤差信號。此誤差信號極其微弱，且為調制信號，因此必須經過誤差信號處理電路進行放大、解調等處理以后，方可形成控制陀螺跟蹤目標的進動電流及輸給自動駕駛儀的控制信號以操縱導彈飛行。 第54頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外傳感器工作原理紅外線光電傳感器 第55頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 民用 廣泛用于夜間監(jiān)視、醫(yī)學和生物學、警務、安全防范、激光束探測、

23、辨認防偽標志、工業(yè)溫度監(jiān)視等。紅外探測器的應用第56頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一醫(yī)學第57頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一古畫辨認第58頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一民航第59頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一激光束探測第60頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一軍用 在精確武器紅外制導、偵察、便攜式武器、戰(zhàn)場監(jiān)視、夜間目標識別等領域有很大的應用。第61頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一紅外目標跟蹤系統(tǒng) 一、跟蹤系統(tǒng)的功用 跟蹤系統(tǒng)用來對運動目

24、標進行跟蹤。 當目標運動時，便出現了目標相對于系統(tǒng)測量基準的偏離量，系統(tǒng)測量元件測量出目標的 相對偏離量，并輸出相應的誤差信號送入跟蹤機構，跟蹤機構便驅動系統(tǒng)的測量元件向目標方 向運動，消除其相對偏離量，使測量基準對準目標，從而實現對目標的跟蹤。第62頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 紅外跟蹤系統(tǒng)可以對點源目標和擴展源目標進行跟蹤。紅外跟蹤系統(tǒng)與測角機構組合在 一起，便組成紅外方位儀。紅外跟蹤系統(tǒng)在導彈的制導系統(tǒng)中應用越來越廣泛。 紅外跟蹤系統(tǒng)在導彈的制導系統(tǒng)中應用越來越廣泛。紅外制導最早應用于空空導彈，近三十年來在技術上不斷改進.第63頁，共97頁，2022年，5月

25、20日，17點44分，星期一美國的AIM-9薩姆-7 目前已出現了以美國的AIML,法國的R550等為代表的典型格斗導彈,紅外地空導彈，如蘇聯(lián)的薩姆-7、美國的針刺型.第64頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一美國導彈預警衛(wèi)星 紅外跟蹤還可用于預警探測裝置中，如七十年代后開始出現的預警衛(wèi)星。預警裝置中的紅外跟蹤系統(tǒng)，可對入侵的飛機和彈道導彈進行捕獲和跟蹤，對其他測量系統(tǒng)和測距系統(tǒng)實施引導，從而測量飛行目標的相對位置和飛行軌跡。第65頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一“幼畜”(Maverick)AGM-65空地導彈 以美國幼畜型為代表的空地導彈采用了

26、紅外成象制導，它可在一定惡劣氣候下晝夜使用。 第66頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一目標識別第67頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一“庫爾斯克”號內裝備先進的“花崗巖”遠程超音速反艦導彈紅外制導第68頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一空對空導彈 第69頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一光電對抗第70頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 了解資源分布、天文、土壤水分監(jiān)測、天氣預報，大氣成分分析、農作物估產等方面有著重要的作用。 空間遙感第71頁，共97頁，2022年，5月20日

27、，17點44分，星期一風云二號A星 紅外通道:分辨率: 5 公里探測器: HgCdTe第72頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一第73頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一第74頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一1. 被動式人體移動檢測儀第75頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一2. 紅外測溫儀紅外測溫儀是利用熱輻射體在紅外波段的輻射通量來測量溫度的。 當物體的溫度低于1000時，它向外輻射的不再是可見光而是紅外光了，可用紅外探測器檢測其溫度。第76頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一

28、 3. 紅外線氣體分析儀 紅外線氣體分析儀是根據氣體對紅外線具有選擇性的吸收的特性來對氣體成分進行分析的。不同氣體其吸收波段（吸收帶）不同，從圖中可以看出，CO氣體對波長為4.65 m附近的紅外線具有很強的吸收能力，CO2氣體則發(fā)生在2.78 m和4.26 m附近以及波長大于13 m的范圍對紅外線有較強的吸收能力。如分析CO氣體，則可以利用4.26 m附近的吸收波段進行分析。 第77頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一圖11.6 幾種氣體對紅外線的透射光譜 第78頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一保護觀察野生動物利用紅外觸發(fā)相機陷阱調查技術監(jiān)測大中

29、型獸類第79頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一相機陷阱裝置工作原理第80頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一相機陷阱調查技術的應用特定物種有/無的調查區(qū)域獸類普查特定物種種群密度調查（依賴個體識別，多用于貓科動物）第81頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一相機陷阱調查技術的優(yōu)勢 1根據照片對動物進行鑒定極為準確，避免了野外直接調查中調查人員水平、經驗不足帶來的誤判問題； 第82頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一“眼見為實”，拍攝的結果具有極強的說服力 ；相機陷阱調查技術的優(yōu)勢 22002年1月25日，在

30、中國吉林省琿春自然保護區(qū)內，由WCS捐贈的相機陷阱裝置拍攝到一只正在取食獵物的東北虎。這是在中國拍攝到的第一張野生東北虎照片，為中國東北地區(qū)有東北虎的活動提供了最強有力的證據。第83頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一相機陷阱調查技術的優(yōu)勢 3相機24小時持續(xù)工作，可以記錄到大量主要在夜間或晨昏活動、平時不易被人觀察到的動物；尤其是對于行蹤隱秘的食肉類動物等，相機陷阱調查是一項極為有效的方法； 第84頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一相機陷阱調查技術的優(yōu)勢 4調查的過程中對野生動物的正常活動幾乎不產生影響，更不會對其造成傷害，這對于一些珍稀野生動物

31、的調查、研究來說格外重要； 第85頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一相機陷阱調查技術的優(yōu)勢 6相機陷阱調查獲得大量野生動物圖片資料，可用于社區(qū)教育與公眾教育，吸引公眾對保護工作的關注與支持； 第86頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一Mammals, Birds, People & Others獸類，鳥類，人員&其他第87頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一第88頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一第89頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一第90頁，共97頁，2022年，5月20日，

32、17點44分，星期一第91頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一古今中外的戰(zhàn)場上，人們十分重視利用夜幕掩護，奪取白天難以取得的戰(zhàn)果。在朝鮮戰(zhàn)場上，美軍曾發(fā)出太陽是我們的，月亮是中國人的嘆息。然而，縱觀近期幾場局部戰(zhàn)爭，美軍卻幾乎全是從夜間發(fā)起的。正如海灣戰(zhàn)爭中的美軍空戰(zhàn)主要指揮官、空軍少將格羅松說：永遠不要忘記，海灣戰(zhàn)爭的開始、作戰(zhàn)和獲勝都是在夜間。美軍從怯于夜戰(zhàn)到敢于夜戰(zhàn)，要歸功于夜視技術。夜視技術是應用光電探測和成像器材，將肉眼不可視目標轉換（或增強）成可視影像的信息采集、處理和顯示技術。在夜暗環(huán)境中存在著少量的自然光，如月光、星光、大氣輝光等，統(tǒng)統(tǒng)稱為夜天光。因為它們

33、和太陽光比起來十分微弱，所以又叫作夜微光。人眼視網膜的感光靈敏度不高，在微光條件下不能充分曝光。這是造成人們在夜暗環(huán)境中不能正常觀察的一個原因。夜暗環(huán)境中，除了有微光存在外，還有大量的紅外光。世界上一切物體每時每刻都在向外發(fā)射紅外線，所以無論白天黑夜，空間都充滿了紅外線。但紅外線不論強弱，人們都不能看到。 第92頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一夜視器材就是利用微光和紅外線這兩個條件，把來自目標的人眼看不見的光（微光或紅外光）信號轉換成為電信號，然后再把電信號放大，并把電信號轉換成人眼可見的光信號。這種光-電-光的兩次轉換乃是一切夜視器材實現夜間觀察的共同途徑。1934

34、年，荷蘭的霍爾斯特等人制成第一只近貼式紅外變像管，樹立起了人類沖破夜暗的第一塊里程碑。隨著夜視技術的不斷進展，品種不斷增多，目前主要有：主動式紅外夜視儀目前發(fā)展較成熟，造價低廉，而且由于自身攜帶紅外光源，所以受環(huán)境照明條件的影響較小，觀察效果比較好。觀察實用距離一般300米左右，主要用于近距離偵察與搜索、短射程武器的夜間瞄準和各種車輛的夜間駕駛。缺點主要是容易暴露。因為紅外探照燈發(fā)射的紅外光束雖不能被肉眼察覺，但能被對方用儀器探測到。第93頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一 微光夜視儀和主動紅外夜視儀相比，微光夜視儀體積小、重量輕，而且由于工作方式是被動的，使用起來安全

35、可靠，不易暴露。其作用距離同環(huán)境照明條件及天氣有關，在星光條件下，可以觀察到800米距離上的人員和15千米距離上的車輛。但它作用距離與觀察效果受到氣象影響很大，雨、霧天均不能正常工作，如果一點光線都沒有則完全失效。微光電視微光夜視儀是攝像后直接顯示的所謂直視式夜視儀。它只能供單人觀察，而且觀察者必須和儀器一起親臨現場，甚至還要對目標直接進行觀察。而軍事上有很多場合則要求能間接進行觀察以及遠距離傳輸圖像，因而發(fā)展了微光電視。微光電視的圖像清晰，視距遠。在良好的天氣條件下，其攝像機的作用距離可超過10千米。微光電視還適用定向及定點觀察，在對敵固定目標的監(jiān)視以及對我方重要目標的警戒和安全保衛(wèi)工作中，

36、都發(fā)揮重要作用。不過由于其體積大、笨重，耗電多，操作、維修復雜，而且對自然環(huán)境照明條件及天氣條件的依賴性大，使其應用范圍受到了一定限制。第94頁，共97頁，2022年，5月20日，17點44分，星期一夜視技術漫談（2）熱成像儀以上3種夜視器材都是利用目標反射的光線成像的，而熱成像儀則靠接收目標自身發(fā)射的紅外線成像，所顯示的圖像反映了目標表面各個部位發(fā)射紅外線的強弱，發(fā)射紅外線的強弱又取決于該部位的溫度高低，故所顯示的圖像實質上反映了目標表面各個部分的溫差，因而叫熱成像儀。由于熱成像儀工作方式是完全被動的，不易被對方發(fā)現和干擾，同時由于熱輻射在大氣中的傳輸能力強，使熱成像儀無論白天黑夜都有透過霧、雨、雪進行觀察的能力，尤其適合夜間觀察。熱成像儀的優(yōu)