远距离热成像系统的光谱匹配因数

本文导出了远距离热成像系统的光谱匹配因数：并证明了红外系统的最大作用距离．

红外系统光谱匹配因数

本文从最基本的红外系统──探测器对辐射源的响应出发，导出了辐射源组合系统的光谱匹配因数表达式。并在１～１４μｍ波段范围内计算了常用红外探测器ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＳｂ、ＰｂＳ对３００Ｋ、５００Ｋ、８００Ｋ、１０００Ｋ黑体辐射的光谱匹配因数。总结了这些红外探测器对不同温度黑体辐射光谱匹配因数的变化规律，可供红外系统设计者参考。

热成象系统的综合评价参数——光谱匹配因数

论证了红外探测器和热成象系统的所有评价参数：响应度Ｒ、探测度Ｄ、信号Ｖｓ、信噪比Ｖｓ／Ｖｎ、最大作用距离／ｍａｘ及温差分辨率ＮＥＴＤ、ＭＲＴＤ、ＭＤＴＤ等，无一例外，均要求光谱匹配因数要大。光谱匹配因数能定量反映热成象系统中不同光谱响应的红外探测器，在不同天气和不同光学系统光谱透过率下，对不同温度目标辐射光谱分布的光谱匹配，因此它是能真实、客观、全面、系统、综合、定量反映热成象系统探测效果的最佳综合评价参数。

近距离热成像系统的光谱匹配因数──微分光谱匹配因数

导出了适用于近距离面目标热成像系统的微分光谱匹配因数（亦称质量因数）且。当Ｔ≈３００Ｋ、λ＝８～１４μｍ时，当Ｔ≈１０００Ｋ，λ＝３～５μｍ时，决定热成像系统的温度分辨率：ＮＥＴＤ，ＭＲＴＤ，ＭＤＴＤ。

双波段热成像系统光谱匹配因数

计算了双波段 (3～ 5 μm ,8～ 1 4 μm)HgCdTe红外探测器及热成像系统 ,在不同天气 (晴、小雨、轻雾 )条件下 ,对不同温度 (T =30 0 ,5 0 0 ,80 0 ,1 0 0 0K)目标辐射的光谱匹配因数。并与长波 (8～ 1 4 μm)热成像系统光匹配因数进行了对比。结果表明 ,双波段HgCdTe热成像系统 ,对室温、中温及高温目标均有较高的光谱匹配因数 (α 0 .5 3)。这大大改进提高了单波段长波热像仪对中高温目标的光谱匹配因数 ,同时还大大提高了适应天气变化的能力。

火焰光谱探测器的光谱匹配因数

从测量得到的火焰光谱数据出发,对火焰探测器的光谱匹配因数进行研究,导出了光谱匹配因数的表达式,并在1～14μm波段范围内,计算了InSb红外探测器对不同温度黑体辐射的光谱匹配因数,为新型火焰探测器的研制提供一些必要的理论依据。

红外探测器探测度D（T，f）探讨

本文导出了红外探测器探测度Ｄ＊（Ｔ，ｆ，ｌ）与光谱匹配因数α（ωλＴ，ｒλ）之间的关系，对Ｄ＊（５００Ｋ，ｆ，ｌ）值进行了探讨。由于实际应用中目标温度差别很大，Ｄ＊（５００Ｋ，ｆ，ｌ）值与实际探测结果并不一致。笔者导出了一个重要的关系式：Ｄ＊（Ｔ，ｆ，ｌ）＝Ｋ（Ｔ，ｒλ）Ｄ＊（５００Ｋ，ｆ，ｌ）。给出了ＨｇＣｄＴｅ、Ｉｎｓｂ和ＰｂＳ红外探测器的一种Ｋ—Ｔ曲线。提出了迅速简便获得Ｄ＊（Ｔ，ｆ，ｌ）值的修正系数法，从而得到与实际应用结果相一致的Ｄ＊（Ｔ，ｆ，ｌ）值。