第17章

红外探测在军事上应用可以追溯第一次世界大战时期，但只是在上世纪后半叶，

它才被应用于不需要携带光源来照明目标的被动式传感。

上世纪60年代，红外探测技术上的第一次突破导致研制和生产了将热辐射变换为可见光的热像仪，用用了十几年，热成像技术达到了能切实可行地应用于战争的完善水平。

当然，在基础材料科学和微电子技术取得每一次新进展都会为减小红外探测系统体积、重量和功耗，提高其灵敏度和热图像质量提供发展余地。

但红外敏感材料有一通病──它们通常需要制冷至低温才能充份发挥其探测功能，制冷要求从后勤方面制约了系统的应用。

以最常用的气体制冷法为例，使用气体制冷技术就意味着贮气瓶必不可少，即使贮气瓶问题解决，还需要能在野外对贮气瓶进行再次充气的装置。

在战场条件下，再次充气装置，无论是大容量的气体供应器还是空气压缩机和提纯系统，并不是总能得到的，尤其是在小规模部队远离支援梯队的情况下。

使用压缩气瓶的另一个缺陷是它们可能会带来意想不到的危害，比如贮气瓶遭受子弹或破片打击时可能导致爆炸而带来危害。

所以，研制不需要制冷的系统意味着红外探测技术上的第二次突破。

上世纪末，英国评估与研究局发明了一种单晶锑化铟生长技术弥补了这一遗憾。

其成果之一就是研制了工作在室温下的新型热像仪部件和子系统，包括红外探测器和可用于热像仪处理的高速晶体管，从而有望实现室温成像。

另外，锑化铟与许多单晶锑化铟晶体管的突出优点是具有极高的电子迁移速度，达到了在砷化镓中所允许的速度的五倍。

而砷化镓则有比目前广泛应用的硅半导体材料快三至四倍左右的电子迁移速度。

通常认为，高速电子迁移主要与开发高速计算机有关，但实际上它有更！

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泛的应用，尤其是在专用处理器领域，比如在热像仪中，处理速度和功率就非常重要。

另外，电子若能轻易地穿过半导体，还意味着可降低所要求的电功率，导致生产出更轻、更小的器件和电池装置，因此可直接提高系统轻便性。

更具现实意义的是，英国防务评估与研究局发明的这一晶体生长技术具备可大批量生产的优点，能以相对低廉的成本大量制造探测器阵列。

从技术角度看，该晶体生长法有可能生产出具有高度专用性和精确性的探测器元件。

中国国防科技工作者在十几年前也投入这一迅速发展的领域，很快使解放军的红外探测系统在性能达到世界水平。

已能生产面积小于30平方微米左右的1000&tis;1000像元探测器阵列，这意味着热图像具有更高的锐度和清晰度，更易于识别目标。

另外，由于采用了基于锑化铟的新器件，其温度灵敏度有显著提高，目前达到了分辨小于0。

01度的温差，使图像清晰度大大提高，可分辨出以前无法分辨的细节，使对目标的识别达到更高的水平。

中国国防科技工作者又用微电子技术代替热像仪的机械技术来顺序扫描探测器阵列元件，扫描这些阵列的发光二极管，从而又一次降低尺寸、重量、功耗要求，尤其是成本，使单兵便携式热成像眼镜成为可能。

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