[实用新型]基于碳纳米管结构的红外探测器及红外成像仪

说明书

一种基于碳纳米管结构的红外探测器，其包括：一红外光吸收体，用于吸收红外光并将该红外光转化为热量；一热电元件，所述红外光吸收体设置在该热电元件上；一电信号检测器，用于检测所述热电元件的电学性能的变化；所述红外光吸收体包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括一第一层碳纳米管拉膜、一第二层碳纳米管拉膜和一第三层碳纳米管拉膜，所述第一层碳纳米管拉膜、第二层碳纳米管拉膜和第三层碳纳米管拉膜层叠设置，所述第一层碳纳米管拉膜、第二层碳纳米管拉膜和第三层碳纳米管拉膜包括多个在碳纳米管的延伸方向上首尾相连且沿同一方向延伸的碳纳米管，所述第一层碳纳米管拉膜和所述第二层碳纳米管拉膜中碳纳米管的延伸方向形成42度至48度的夹角。

技术领域

本实用新型涉及一种红外探测器及红外成像仪，尤其涉及一种基于碳纳米管结构的红外探测器及红外成像仪。

背景技术

红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。红外探测器是将红外线信号转换为电信号输出的器件，可用于探测红外线的存在或者红外线能量的大小，广泛应用于医疗、探矿、军事及生活领域，因其价格低廉、技术性能稳定，成为越来越多人研究的热点。

红外探测器可以分为主动红外探测器和被动红外探测器。主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警系统组成，当有人或有物体接触到红外发射机发射出的红外线时，红外接收机产生信号变化，从而使报警器报警。被动红外探测器本身不包括红外发射源，当外部有红外信号产生并被其接收时，便会产生一定的信号，从而探测出红外线的存在和能量大小。一个红外探测器，无论是主动红外探测器还是被动红外探测器，均应包括至少一个对红外辐射产生敏感效应的物体，可称为探测元件或者红外吸收体。然而，现有的红外吸收体的吸收率较低。

实用新型内容

有鉴于此，确有必要提供一种基于碳纳米管结构的红外探测器及红外成像仪，该基于碳纳米管结构的红外探测器及红外成像仪中的红外光吸收体具有较高的吸收率。

一种基于碳纳米管结构的红外探测器，其包括：一红外光吸收体，用于吸收红外光并将该红外光转化为热量；一热电元件，所述红外光吸收体设置在该热电元件上；一电信号检测器，用于检测所述热电元件的电学性能的变化；所述红外光吸收体包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括一第一层碳纳米管拉膜、一第二层碳纳米管拉膜和一第三层碳纳米管拉膜，所述第一层碳纳米管拉膜、第二层碳纳米管拉膜和第三层碳纳米管拉膜层叠设置，所述第一层碳纳米管拉膜、第二层碳纳米管拉膜和第三层碳纳米管拉膜包括多个在碳纳米管的延伸方向上首尾相连且沿同一方向延伸的碳纳米管，所述第一层碳纳米管拉膜和所述第二层碳纳米管拉膜中碳纳米管的延伸方向形成 42度至48度的夹角，所述第一层碳纳米管拉膜和所述第三层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的延伸方向形成84度～96度的夹角。

一种红外成像仪，其包括：一基于碳纳米管结构的红外探测器组件，用于将红外光转化为电学信号；一信号处理器，用于对所述电学信号进行处理计算得到热场分布数据；一红外像显示器，用于根据所述热场分布数据显示一红外热像图；所述基于碳纳米管结构的红外探测器组件包括多个呈阵列式分布的基于碳纳米管结构的红外探测器。

进一步，所述热电元件与所述红外光吸收体层叠设置且接触设置，所述碳纳米管的延伸方向平行于热电元件与红外光吸收体的接触面。

进一步，所述第一层碳纳米管拉膜和所述第二层碳纳米管拉膜中碳纳米管的延伸方向形成45度的夹角。

进一步，所述红外光吸收体进一步包括一透明涂层，该透明涂层设置在所述碳纳米管结构的表面。

进一步，所述热电元件为热释电元件、热敏电阻和热电偶中的一种或多种。

进一步，所述热电元件为热释电元件，所述电信号检测器为电流-电压变化器。