探测器的定义及分类 资源三号 矿产地质解译 地质制图
探测器的定义及分类
探测分光后的电磁波并把它变换成电信号的元件叫探测器。探测器的种类较多,按光电转换方式可分为光电子发射型、光激发载流子型和热效应型3类。
(1)光电子发射型的探测元件有光电管和光电信增管两种。它利用某些材料在光的照射下会发出电子的特性,当光照射在光电管的阴极上时,这种材料会发出电子,在外电场的作用下,电子流向光电管的阳极,在光电管的输出电路中形成电流,且电路中的电流强度与光照度成函数关系。这种类型的探测器主要应用于探测从紫外到可见光区的地物反射能量。
(2)光激发载流子的探测元件有光电二极管、光电晶体管、光电导管、线阵列传感器等。这些元件按其不同的探测原理可分为PC型和PV型两类。PC型元件一般是晶体结构,当它受到外来热辐射时会在晶体内产生电子空穴对,产生电子-空穴对的数量与热辐射的强弱呈正比关系,在外加电压的作用下,电子向阳极、空穴向阴极移动而形成电流。PV型元件的典型例子是电视摄像机。电视摄像机中使用的光电发射材料为银、硒、锑、铅的硫化物、氧化物等。一般将这种类型的材料制成很小的光敏粒,逐点逐行排列镶嵌成光敏层,光敏粒之间用绝缘物隔开。光敏层装在电视摄像机中的光电变换靶后面,前面是云母层,再前面是一层透光的金属导电膜。变换靶的前方是物镜,景物通过物镜后,在靶面上成像,并透过变换靶的导电膜和云母层,照射在光敏层上。光敏粒在光的作用下溢出电子,溢出的电子数与光的强度成正比。整个光敏层上,由于影像各处的光强不同,溢出的电子数也不一样,这时在光敏层上形成一个由正电子描绘的电子影像。在电池的作用下,电子流向导电膜,在导电膜上形成一个负电子影像与正电子影像对应。以后在电子枪发出的电子束的作用下,可取出影像的视频信号。利用光激发载流子类型的探测器可以探测地物从可见光至红外区的电磁波辐射信息。
(3)利用热效应(PEM) 型的探测器是一种热红外探测器, 它能把红外辐射能转换成电能。热红外探测器的种类很多。