مبدأ العمل من منتصف موجة الأشعة تحت الحمراء للكشف عن ( MWIR ) على أساس الآثار المادية من الأشعة تحت الحمراء الأشعة تحت الحمراء التفاعل مع المسألة . الآلية الأساسية تشمل نوعين من تأثير الكهروضوئي و تأثير حراري . وفيما يلي تحليل هرمي لمبادئ محددة :

التأثير الكهروضوئي : التحويل المباشر الفوتون متحمس الإلكترونات

التأثير الكهروضوئي هو السائد في آلية عمل MWIR كاشف ، وخاصة بالنسبة للمناظر التي تتطلب سرعة استجابة عالية وحساسية عالية ( على سبيل المثال ، الكشافة العسكرية ، الطيار الآلي ) . العمليات الأساسية هي كما يلي :

امتصاص الفوتون

عندما MWIR الفوتونات ( الطول الموجي من 3 إلى 5 ميكرون ) المنبعثة من الجسم المستهدف المشع على كاشف المواد ( مثل insb ، تيلوريد كادميوم زئبق تيلوريد كادميوم زئبق ، على سبيل المثال ) .

البارامترات الرئيسية : طاقة الفوتون يجب أن تكون أكبر من المواد ذات فجوة الحزمة العرض ( ز ) ، على سبيل المثال ، تيلوريد كادميوم زئبق ذات فجوة الحزمة العرض يمكن تعديلها من قبل

انتقال الإلكترون الناقل جيل

بعد امتصاص الفوتونات ، الإلكترونات في المواد التي تمر بمرحلة انتقالية من التكافؤ الفرقة إلى الفرقة التوصيل ، وتشكيل زوج إلكترون ثقب ( الناقل ) .

كفاءة الكم : عالية الجودة للكشف عن كفاءة الكم MWIR يمكن أن تصل إلى أكثر من 80 ٪ ، وهذا هو ، كل 100 الفوتون الحادث يمكن أن تثير 80 الإلكترون ثقب أزواج .

إشارة كهربائية الناتج

في إطار العمل من الحقل الكهربائي داخل الكاشف ، الناقل يتحرك في اتجاه تشكيل photocurrent . . . . . . . من خلال قياس photocurrent ، عدد الفوتونات المنبعثة يمكن أن تكون دفعت إلى الوراء ، ثم كثافة الأشعة تحت الحمراء من الجسم المستهدف يمكن الحصول عليها .

هيكل نموذجي :

الضوئية نوع ( PV ) : استخدام تقاطع PN المدمج في الحقل الكهربائي لفصل الناقلين دون التحيز الخارجي ، ومناسبة للتطبيقات منخفضة الطاقة ( مثل التصوير الحراري المحمولة ) .

الدليل الموجي البصري ( الكمبيوتر ) : تعزيز سرعة الناقل الانجراف من خلال التحيز الخارجي ، والاستجابة السريعة ، وغالبا ما تستخدم للكشف عن مشاهد عالية السرعة .

التأثير الكهروحراري : التحويل غير المباشر بسبب تغير درجة الحرارة

　　منتصف موجة الأشعة تحت الحمراء للكشف عنتأثير حراري يولد إشارة كهربائية مباشرة من خلال تغيير درجة الحرارة بعد امتصاص الأشعة تحت الحمراء للكشف عن المواد ، والتي هي مناسبة للكشف عن غير مبرد MWIR ( مثل الكشف عن الصناعية ، المنزل الذكي ) . العمليات الأساسية هي كما يلي :

امتصاص الأشعة تحت الحمراء الحرارية

بعد الكشف عن المواد ( مثل أكسيد الفاناديوم ، السيليكون غير المتبلور ) يمتص MWIR الإشعاع ، الاهتزاز الجزيئي يزيد من درجة حرارة المواد يزيد .

السعة الحرارية و زمن الاستجابة : أصغر السعة الحرارية ، أسرع تغيير درجة الحرارة ، وأقصر وقت الاستجابة ( نموذجي < 10ms ) .

الثرمستور عنصر الاختلاف

ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى تغيير في الثرمستور ( على سبيل المثال ، فو المقاومة تنخفض مع زيادة درجة الحرارة ) .

معامل درجة الحرارة المقاومة ( تكر ) : تكر عالية الجودة المواد الحساسة للحرارة يمكن أن تصل إلى - 2 ٪ ~ 5 ٪ / ℃ ، وهذا هو ، كل ارتفاع في درجة الحرارة 1 ℃ ، مقاومة التغيير 2 ٪ ~ 5 ٪ .

جسر الدائرة إشارة التضخيم

إن thermosensitive عنصر متصل مع جسر ويتستون الدائرة ، مما يؤدي إلى عدم الاتزان من الجسر بسبب تغير درجة الحرارة الناتج الجهد الضعيف إشارة .

من خلال مكبر للصوت الضوضاء المنخفضة ( LNA ) إشارة إلى توسيع نطاق المعالجة ( على سبيل المثال ، في مرحلة الألف فولت ) ، وأخيرا توليد صورة حرارية .