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未冷却的红外探测器具有高灵敏度

技术#z08092,z05221,z07046

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Chemical DetectionMicrobolometerInfrared Spectrum
类别
研究人员
约瑟夫talghader博士
教授,电气和计算机工程系,科学与工程学院
外部链接 (ece.umn.edu)
由...管理
凯文镍
技术授权官 612-625-7289
专利保护
美国专利7800066
美国专利8629398
美国专利7968846
文件和附件
非制冷红外探测器术语片 [PDF]

未冷却的热传感器

当前非制冷红外传感器是不够敏感使用窄谱线以检测材料的痕量的宽带设备。它们的性能从根本上由过量背景限于 噪声电平,以防止从识别“热点”的传感器并导致其他不精确性。未冷却的红外探测器传统上限于检测单一气体,因为它们需要特殊的波长选择性 过滤器。附加地,中波红外(MWIR)区(3-5微米)是容易受到来自在长波红外区域(LWIR)热源的干扰。热传感器已被开发,展示可调谐 检测和改性微辐射结构以最大化灵敏度和化学鉴定准确度。

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改性微辐射检测红外光谱

这个新的传感器内放弃单频滤波器和允许检测的频率范围,从而允许应用程序,例如多气体鉴定。该落入本红外(IR)范围之外的频率 (说是“偏共振”),被反射,从而产生选择性,纯信号。中波红外区域从LWIR波通过由吸收MWIR波但不LWIR波材料的改性微辐射保护。

化学检测与未冷却的传感器

所述传感器可识别具有相关联的气体,其允许检测器为容易“看到”的气体的化学指纹区为没有成本,重量冷却传感器的独特的吸收光谱,和开销 外部冷却。此外,它可以扫描整个红外光谱中的波长的任何期望的一组,而无需使用可调谐检测方法固定滤波器的限制。通过从IR的不需要部分消除噪声 谱,可调谐检测leaeds到10-100倍比类似未冷却的传感器的灵敏度。超高灵敏度可以通过使用支撑结构,其确保非常高的热隔离来实现 热传导噪声是低于标准辐射水平。

这个改进的热检测器具有多气体,手持式探测设备在对第一响应者的应用程序,并且可以提供“点击”化学检测的方法。更高的灵敏度和可调谐检测允许特别是高精度中档热检测。

特征和非制冷红外检测器的好处:

  • 10-100倍在MWIR范围更敏感
  • 需要对现有的微测架构一些变化,并不需要一个光学腔
  • 未冷却的红外探测器具有比现有的未冷却的设备(幅度中的至少一个顺序)高得多的灵敏度
  • 未冷却的红外检测器允许使用跟踪从远处化学检测“点击”的方法

发展阶段 概念上的