發(fā)布時間：2020-12-11 22:06

　　以熱釋電材料為靈敏元的熱釋電紅外探測器因具有光譜響應(yīng)范圍寬、無需制冷、響應(yīng)較快、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、體小質(zhì)輕、隱蔽性好、抗干擾力強(qiáng)等特點,在軍用、民用等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前,對高性能熱釋電紅外探測器的需求日益凸顯。發(fā)展高性能、高穩(wěn)定性的熱釋電材料對提升器件性能具有重要意義,同時,通過降低熱釋電材料的厚度,降低其熱容量,可提升探測器的響應(yīng)率和探測率。為了進(jìn)一步促進(jìn)熱釋電探測器性能的發(fā)展,本論文研究了三方[111]取向Mn‐PIMNT（36/36/28）單晶的熱釋電性能、優(yōu)值因子、溫度穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;研究了三方[111]取向PMNT（72/28）單晶熱釋電性能的厚度尺寸效應(yīng)。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:研究了Mn‐PIMNT（36/36/28）的晶體結(jié)構(gòu)、熱電性能和熱穩(wěn)定性。拉曼光譜和介電性能的溫度依賴性表明單晶在室溫下呈三方相（R）結(jié)構(gòu),在130℃和175℃分別發(fā)生R→四方（T）和鐵電體T向順電立方（C）相變。在室溫和頻率f=100Hz下,單晶介電損耗正切值為tanδ=0.0003,相對介電常數(shù)為εr=505,剩余極化強(qiáng)度為Pr=38μC cm-2,矯頑場為EC=12 kv cm-1。P... 

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

紅外探測系統(tǒng)組成部分

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論第1頁第1章緒論1.1引言紅外探測技術(shù)因具有結(jié)構(gòu)簡單、體積孝質(zhì)量輕、分辨率高、隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)、透霧能力強(qiáng)、可晝夜工作等特點而被廣泛應(yīng)用在國防、軍事、民用、醫(yī)療、航天、科研等領(lǐng)域[1-11]。紅外探測系統(tǒng)（如圖1-1）把接收到的輻射能量轉(zhuǎn)換成電信號后放大顯示，以實現(xiàn)對目標(biāo)特征的測量以及對目標(biāo)方位的探測。圖1-1紅外探測系統(tǒng)組成部分按工作性質(zhì)紅外探測系統(tǒng)可大致分為測量裝置、成像裝置、跟蹤裝置和搜索裝置四類（如圖1-2）[12]：1.測量裝置：用于輻射通量測量、景物溫度測量、目標(biāo)方位的測定以及光譜分析等。具體的儀器有輻射計、測溫儀、方位儀以及光譜儀等。在目標(biāo)探測、遙感、非接觸溫度測量、化學(xué)分析等方面廣泛應(yīng)用。圖1-2紅外探測系統(tǒng)按工作性質(zhì)分類及相關(guān)典型應(yīng)用2.成像裝置：用于觀察景物圖像及分析景物特性。具體的儀器有熱像儀、熱

第1章緒論上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第2頁圖檢驗儀、衛(wèi)星紅外遙感裝置等。在目標(biāo)觀測、氣象觀測、農(nóng)作物檢測、礦產(chǎn)資源勘探、電子線路在線檢測、軍事偵察等方面廣泛應(yīng)用。3.跟蹤裝置：用于對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、測量及監(jiān)控。具體的儀器有導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭、機(jī)載紅外前視裝置、紅外跟蹤儀等。在導(dǎo)彈制導(dǎo)、火力控制、入侵防御、交通監(jiān)控、天文測量等方面廣泛應(yīng)用。4.搜索裝置：用于在大視場范圍搜尋紅外目標(biāo)。具體儀器有森林探火儀、紅外報警器等，在森林防火、入侵檢測等方面廣泛應(yīng)用。紅外探測系統(tǒng)的核心是紅外探測器。依照光輻射與物質(zhì)相互作用原理的不同，紅外探測器分為光敏型和熱敏型探測器。基于光電效應(yīng)的光量子探測器和基于熱電效應(yīng)的熱電探測器一直是紅外探測技術(shù)的兩大支柱。與光量子紅外探測器件相比，熱釋電紅外探測及焦平面列陣器件（PIR）具有寬光譜響應(yīng)，在室溫下工作、無需致冷，結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶，制作及使用方便，穩(wěn)定可靠，堅實耐用，價格低廉等諸多優(yōu)點；這正好補(bǔ)償了光量子探測器及其紅外焦平面列陣只對某個波段范圍響應(yīng)，必須配備致冷設(shè)備，價格昂貴，成本高，難以實現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)一步小型化和大批量應(yīng)用等不足之處。另一方面，與熱電堆、熱敏電阻探測器相比，熱釋電探測器頻率響應(yīng)范圍寬，可克服比探測率與響應(yīng)時間的制約關(guān)系，從而同時獲得高的比探測率（D*）和快得響應(yīng)，如圖1-3所示。因此，發(fā)展PIR對國防與國民建設(shè)具有重要意義。圖1-3紅外探測器分類及熱釋電紅外探測器的特點PIR是基于熱釋電材料的熱釋電效應(yīng)設(shè)計的，其性能與材料特性、器件結(jié)構(gòu)、制備工藝以及前置放大器有密切的關(guān)系（如圖1-4）。研究PIR的核心元件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紅外熱像檢測技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀[J]. 呂事桂,劉學(xué)業(yè).  紅外技術(shù). 2018(03)
[2]新型熱釋電材料性能及其在紅外探測器中的應(yīng)用[J]. 李龍,許晴,趙祥永,羅豪甦.  硅酸鹽學(xué)報. 2014(04)
[3]紅外探測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 呂立波.  中國公共安全(市場版). 2007(06)
[4]紅外探測技術(shù)的發(fā)展[J]. 林武文,徐錦,徐世錄.  激光與紅外. 2006(09)
[5]近紅外光譜檢測技術(shù)在農(nóng)業(yè)和食品分析上的應(yīng)用[J]. 王多加,周向陽,金同銘,胡祥娜,鐘嬌娥,吳啟堂.  光譜學(xué)與光譜分析. 2004(04)
[6]紅外探測系統(tǒng)在反巡航導(dǎo)彈中的應(yīng)用[J]. 李熙瑩,倪國強(qiáng),蔡娜.  激光與紅外. 2003(01)
[7]非致冷紅外焦平面陣列用探測材料[J]. 劉世建,徐重陽,曾祥斌.  信息記錄材料. 2003(01)
[8]紅外探測器在武器系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 白洪斌.  航空兵器. 2001(03)
[9]紅外線燈泡光譜輻射特性的研究[J]. 王俊德,陳作如,顧炳和,羅蘊(yùn)華,王天舒.  光譜學(xué)與光譜分析. 1999(02)
[10]新型壓電材料—弛豫鐵電體單晶的研究[J]. 羅豪■,沈關(guān)順,王評初,樂秀宏,殷之文.  無機(jī)材料學(xué)報. 1997(05)



本文編號：2911302