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薄膜热释电红外探测器结构及性能介绍
Pyreos公司的红外探测器是基于其*的薄膜热释电探测技术（Thin-Film Pyroelectric Technology），这项技术由德国西门子公司于上世纪九十年代初开发出来，历经十余年的研发和改进，2008年被Pyreos公司收购，并开始大批量生产基于该技术的红外探测器。
■ GAS SENSORS 系列
该系列的探测器为Pyreos 公司为气体检测而设计，可以根据客户对不同气体检测的需求集成不同波长的滤光片，也可根据客户的需求提供单通道，双通道，以及四通道的产品以满足客户的需求，该系列的产品具备稳定性好，信噪比好，响应速度快等优点。
Gas sensors 性能参数
◆ 响应率： 150,000 V/W
◆ 探测率 ：3.5 x 108 cm √ Hz/ W
◆ 噪声 ：60 uV √ Hz
◆ 封装方式：TO39
◆ 滤光片：8 standard types & custom
◆ 工作温度： -20 to +70 C
◆ 存储温度： -20 to +110 C
■ Line Array sensors 系列
该系列的探测器采用Pyreos 公司的薄膜热释电材料PZT，使得该系列产品具有同类产品***的性能，除
此之外，高分辨率，以及相对较低的成本也是这个系列产品的优势。Line Array sensors 采用剖面金属封装，并可以根据客户的需求提供不同的滤光片。
Line Array Sensors 性能参数
◆ 可响应波长范围：0.1-> 100um
◆ 制冷：无需制冷
◆ 动态范围：> 75 dB
◆ 扫描速度：10-1000Hz
■应用：
◆ 红外光谱 ◆ 呼吸、血液和尿液分析
◆ 医学诊断 ◆ 温度测量
◆ 激光线标定 ◆ 过程监控和质量控制
◆ 多气体检测 ◆ 光学通道监控
◆ 太赫兹成像 ◆ 红外光谱成像
薄膜热释电探测器主要用锆钛酸铅铁电薄膜（PZT film）作为光电转换元件，其厚度仅为1um，构成一个微型的光电系统，其产生的电流通过两个电搜集起来。
这种探测器具有以下特点：
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薄膜热释电探测器
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带给用户的好处
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| 灵敏度高，辐射灵敏度可到106 V/W，D*可以达到>1×109，远远高于其他热释电传感器 | 可用来检测更为微弱的信号，提升产品的档次，增强竞争力，降低生产成本 |
| 噪声低且随着温度升高，噪声依然可以维持在较低水平 | 提高用户系统的信噪比，大幅降低温度对系统的影响 |
| 频率特性好，响应速度快，可达<5ms （200Hz） | 提高用户系统的响应速度 |
| 熔点高，约600℃，耐高温 | 无需额外的恒温系统及探测器保护装置，大大提高产品在复杂环境下工作的稳定性 |
| 探测器的面积可选的范围很宽，从150um×150um到3mm×2mm，封装形式多样化 | 用户有更多选择，系统设计更加灵活 |
| 光谱响应范围从1.2um-20um | 根据不同应用，客户可选择装配有滤光片的探测器，用于气体检测或光谱分析应用中 |
红外光谱
目前市面上存在两种红外光谱仪：分光红外谱仪和傅立叶变换红外谱仪（FT-IR）。针对这种应用，可以提供两种探测器解决方案：
1. 线阵列型探测器 线性变化红外滤光片（Linear Variable Filter）
目前可提供的标准的线阵探测器包括：128×1，128×2，512×1。红外滤光片的波长范围有近红外1.3-3.2um和中远红外2-20um两种，根据不同应用，选择相应波长范围的LVF滤光片，可直接得到光谱信息。
线阵列探测器
2. 单点探测器
此种探测器主要是针对FT-IR光谱仪。提供不同感光面积的单点探测器，根据客户需求，可选配适当的红外滤光片，滤光片的波长范围：2-20um。
与FT-IR光谱领域常用的DTGS探测器相比，产品具有以下特点：
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薄膜热释电探测器
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带给用户的好处
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| 价格低, 各波段的辐射灵敏度相对DTGS探测器更平坦 | 降低用户的成本的同时不降低性能，有效提高了性价比 |
| 固态的探测器，不需要额外加光窗 | 降低用户系统复杂性 |
| 高居里点（500℃），低颤噪声（microphonics），性能稳定，受温度上升的影响小，不需要额外加制冷 | 提高用户系统的稳定性，降低系统复杂性 |
| 灵敏度D*为1×108@500k,1000Hz；响应度可达到10,000V/W；频率响应范围到3.3kHz | 很好的灵敏度 |
| 可在探测器前面加Lens，以收集更多的光 | 提高信噪比 |
| 可更加客户应用的要求，调整探测器的参数，以达到*的性能 | 系统性能进一步提升 |
单点型FT-IR光谱仪探测器
气体检测
目前，针对气体检测领域可以提供薄膜热释电传感器，包括单通道、双通道和四通道的气体传感器。由于这种探测器具有低功耗，探头小巧，灵敏度高，性能稳定，频率响应快等优势，可广泛应用于红外气体检测领域，可用来也制作气体分析仪（含便携式），如检测CO2、CO、CH4、H2S、碳氢化合物、氮氧化合物等。
| 感光面 |
D*
| Noise | Frequency | Responsivity |
| 1mm×1mm |
~3.5 x 108 cm√Hz/ W @10Hz
| ~ 0.4mV√Hz/W | 1-30Hz | ~150,000 V/ W @500K, 10Hz |
与其他产品（蓝色）在温度稳定性的对比 与其他产品（蓝色）在工作频率上的对比
以CO2气体检测，带有红外滤光片双通道探测器为例：
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| CO2通道 | 参考信号通道 |
| Responsivity（500k,10Hz） | ~10,000V/W | ~10,000V/W |
| 噪声 | ~ 0.4mV√Hz/W | ~ 0.4mV√Hz/W |
Pyreos公司用于气体分析红外传感器
火灾预警，行为监控及客流量计数
可以提供阵列型探测器，如3×3、4×4、4×20等阵列，用于火灾预警，客流量计数等领域。其系统结构如下：
与传统的红外发射、接受的方式相比，如果选择合适焦距的红外镜头，配合不同阵列的红外探测器，不仅能够直接捕捉到由被测物体发射的红外信号（去掉了发射这一步骤），还能够获得包括空间位置等更详细的信息，有助于后续的分析系统作出正确的判断，降低误判率。
用于火灾预警的阵列型探测器
