紅外成像:將紅外圖像直接或間接轉(zhuǎn)換成可見光圖像的器件。主要有紅外變像管,、紅外攝像管和固體成像器件等,。紅外變像管主要由對近紅外輻射敏感的光電陰極,、電子光學(xué)系統(tǒng) 紅外成像器件和熒光屏三部分組成(見圖)。
成像原理:通常使用的光電陰極是銀氧銫光電陰極(S1陰極),,其電子逸出光電陰極所需的激發(fā)能量為11.2電子伏,,相應(yīng)的敏感波長的長波限為1.2微米,峰值響應(yīng)波長約為0.8微米,。用銻鈉鉀絕制備的S25 陰極,或用Ⅲ-Ⅴ族化合物(如GaAs)制備的負(fù)電子親和勢陰極,,對近紅外輻射也有響應(yīng)。
由紅外輻射激發(fā)出的光電子經(jīng)加速和電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦,,到達(dá)熒光屏上,,使之發(fā)射出亮度分布與入射的紅外輻照度分布相對應(yīng)的可見光圖像。
紅外攝像管包括紅外光導(dǎo)攝像管,、硅靶攝像管和熱釋電攝像管,。紅外光導(dǎo)攝像管與普通光導(dǎo)攝像管的結(jié)構(gòu)和工作原理*相同(見攝像管),差別是紅外光導(dǎo)攝像管采用對近紅外輻射敏感的硫化鉛光導(dǎo)靶面,。硅靶攝像管則以硅二極管列陣作為靶面,,光子在硅列陣上激發(fā)出光電流而形成信號。硅靶攝像管也只對近紅外輻射敏感,。采用熱釋電材料(如氘化的硫酸三甘肽)作靶面的攝像管稱為熱釋電攝像管,。投射到熱釋電靶面上的紅外輻射圖像,使靶面上各點溫度發(fā)生變化,,這一變化與該點所受到的輻照度成正比,。溫度的改變又引起靶面材料的電極化,極化的程度與溫度改變的大小成正比,,因而靶面上產(chǎn)生一個與所接收的輻照度分布*對應(yīng)的極化電荷分布,。這樣,,光學(xué)像就轉(zhuǎn)換成為電荷分布的電學(xué)像,。熱釋電攝像管對長波紅外輻射敏感,使用時要對輻射信號進行調(diào)制,。固體成像器件的結(jié)構(gòu)和工作原理與上述各器件不同(見電荷耦合器件),。
熱成像:正常人體的溫度分布具有一定的穩(wěn)定性和特征性,機體各部位溫度不同,,形成了不同的熱場,。當(dāng)人體某處發(fā)生疾病或功能改變時,該處血流量會相應(yīng)發(fā)生變化,,導(dǎo)致人體局部溫度改變,,表現(xiàn)為溫度偏高或偏低。根據(jù)這一原理,,通過熱成像系統(tǒng)采集人體紅外輻射,,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,,形成偽色彩熱圖,利用專用分析軟件,,經(jīng)專業(yè)醫(yī)師對熱圖分析,,判斷出人體病灶的部位、疾病的性質(zhì)和病變的程度,,為臨床診斷提供可靠依據(jù),。人體熱輻射形成的虛擬體外圖像 熱成像技術(shù),也就是我們常說的紅外線輻射成像技術(shù),。根據(jù)自然界物體成像的光學(xué)理論知識,,凡能夠被光線所捕獲的物體,都可生成背景物體感光成像狀態(tài),。在科技高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代化社會里,,具有紅外線熱成像的夜景拍照附加裝置已經(jīng)得到普及。關(guān)于紅外線成像原理,,主要是依據(jù)物體高于空間溫度-237.15度的紅外輻射原理研制而成的照相器材,,也就是說,凡是高于空間溫度的物體,,都會形成熱紅外線輻射狀態(tài),,而低于空間溫度-237.15度的物體不存在熱紅外線輻射。人體在處于特殊狀態(tài)下時,,其體溫與靜態(tài)是不一樣的,,尤其是在參加劇烈活動之后體溫更高。還有在飯后以及飲入大量的熱水或者高濃度酒之后,,其體溫也是較高的,。有些人在作完意念氣功之后,體溫也會升高,。而人與人之間,,男女之間,其體溫差也會表現(xiàn)出不同的狀態(tài),。人的體溫在上述狀態(tài)下其熱(紅外線)輻射強度會高于常態(tài),。
在自然界出現(xiàn)的那些奇異照片中往往都是由于上述因素構(gòu)成的,因為大部分地球空間的物體一般都是高于-237.15的宇宙空間溫度,,所以就會形成熱紅外線的輻射狀態(tài),。熱紅外照相系統(tǒng)的成像時間,一般是在較黑暗的夜晚背景中使用,,由于夜晚的自然光線很弱,,光強度不夠,物體難以被感光成像,,所以我們才會啟用紅外線成像的附加裝置,。另外,,在夜晚或者黑暗處照相時,很有可能是照相機的閃光燈亮度不足以彌補夜間的光照度,,或者是說相機的閃光燈損壞,,還有就是照相機本身不存在閃光功能,之所以人們才會啟用紅外線成像功能(可能存在這幾項因素),。
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