紅外線熱像儀
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熱影像儀又稱熱像儀或紅外線熱成像儀等。是一種對物體散發出的紅外線進行感光成像的設備，這種設備被廣泛運用在軍事、消防、醫療、工業生產、海關檢查等領域。[1]
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歷史
熱成像儀是從對紅外線敏感的光敏元件上發展而來，但是光敏元件只能判斷有沒有紅外線，無法呈現出圖像。在第二次世界大戰中交戰各國對熱成像儀的軍事用途表現出了興趣，對其進行了零星的研究和小規模應用。[2]1952年，銻化銦被開發出來，這種新的半導體材料促進了紅外線熱成像儀的進一步發展。不久之後，德州儀器公司開發出了具有實用價值的前視紅外線（Forward looking infrared）熱成像儀。這一系統採用的是單原件感光，利用機械裝置控制鏡片轉動，將光線反射到感光元件上。[3]隨著碲鎘汞材料製造工藝的成熟，在軍事領域大規模採用熱成像儀成為了可能。60年代之後出現了由60或更多的感光元件組成的線性整列，瑞典的AGA公司將熱成像儀的應用拓展至民用領域發展。然而由於最初採用的是非製冷感光元件，製冷部件加上機械掃描機構使得整個系統非常龐大。[4]等到CCD技術成熟之後，焦平面陣列式熱成像儀取代了機械掃描式熱成像儀。至80年代半導體製冷技術取代了液氮、壓縮機製冷之後開始出現了便攜、手持的熱成像儀。90年代之後，德州儀器又開發出了基於非晶矽的非製冷紅外焦平面陣列，進一步降低了熱成像儀的生產成本。[5]
原理及分類
紅外熱成像儀有光子探測和熱探測兩種不同的原理。前者主要是利用光子在半導體材料上產生的電效應進行成像，敏感度高，但探測器本身的溫度會對其產生影響，因而需要降溫。後者將光線引發的熱量轉換為電信號，敏感度不如前者同時無需製冷。[6]除此之外，還根據熱成像儀的工作波段、所使用的感光材料進行分類。常見熱成像儀工作在3到5微米或8到12微米，常用感光材料則有硫化鉛、硒化鉛、碲化銦、碲錫鉛、碲鎘汞、摻雜鍺和摻雜矽等。[7]根據感光元件數量和運動方式，則有機械掃描、凝視成像型等。[8]
用途
熱成像儀的用途非常廣泛，特別是在軍事上，利用熱成像儀可以在夜間發現散發熱量的坦克發動機、士兵。在工業上，可以利用熱像儀快速探測出加工件的溫度，從而掌握必須的信息。由於電動機、電晶體等電子器件發生故障時往往伴隨著溫度的異常升高，利用熱成像儀也可以快速診斷故障。[9]在流行性感冒、肺炎等疾病流行時，可以利用熱成像儀快速判斷是否有發熱現象。由於癌細胞的溫度較高，也可用其判斷診斷乳腺癌等疾病。[10]邊防部門也可用其判斷交通工具中是否有偷渡客。
參考文獻
參考來源
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