JPH027193B2 - - Google Patents

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JPH027193B2
JPH027193B2 JP57094167A JP9416782A JPH027193B2 JP H027193 B2 JPH027193 B2 JP H027193B2 JP 57094167 A JP57094167 A JP 57094167A JP 9416782 A JP9416782 A JP 9416782A JP H027193 B2 JPH027193 B2 JP H027193B2
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JP
Japan
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pyroelectric
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heat
pair
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JP57094167A
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Arufuretsudo Taanburu Andoryuu
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPS57211285A publication Critical patent/JPS57211285A/ja
Publication of JPH027193B2 publication Critical patent/JPH027193B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/34Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N15/00Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
    • H10N15/10Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、素子の温度が変化すると両面に電荷
を発生する少なくとも1対の対向する表面を有す
るパイロ電気材料の素子と、該素子によつて発生
される電荷を検出するための前記の1対の表面の
うちの少なくとも1個の面にわたつて延在する電
極装置とを具え、作動する表面領域を有し、該領
域のどの部分にも入射する放射線の強度の時間に
よる変化が、前記電極装置によつて検出すること
のできる発生電荷の変化を生じさせるパイロ電気
検出装置に関するものである。本発明はさらにそ
のような検出装置の作動方法に関するものであ
る。
パイロ電気材料から成る素子の温度が変化する
と、所定の軸に沿つたこのパイロ電気材料の自動
的な分極の変化があり、それ故電荷が前記の軸に
沿つて間隔を置いた素子の対向面に生ずる。この
現象は、検出装置に入射する放射からの熱エネル
ギーを用いてこの素子の温度を変化することによ
つてパイロ電気放射検出装置に利用される。この
素子の温度が変化している間だけこの素子が電荷
を発生するので、又、そのような電荷が漏洩する
か又は中和する傾向があるので、入射する放射の
変化を検出するようにこの検出装置を適合させ
る。これは、検出装置に関しない外部原因による
突然の変化でありうる。又はこの検出装置が、外
部供給源からの放射ビームを周期的に遮蔽し略々
一定の参考温度において放射を提供し、ビーム温
度と参考温度との間に差異がある場合にこの検出
装置から連続的の電気信号をかり出させるのを可
能にするチヨツパのような、この検出装置に入射
する放射の強度を変化させるための装置と関連す
る。この放射の強さが変化される周波数は、例え
ば、2、3Hzから数100Hzまでの範囲にある。
この素子の温度変化は、この素子がパイロ電気
撮像管に用いられる場合に起こるように、例え
ば、この素子の温度が変化している間に前記の1
対の対向表面の2個の表面上の2個の電極間を流
れる電流を検出することによつて検出されるか、
又は前記の2個の表面のうちの一方の表面の電位
が電子ビームによつて所定の値に戻されるとき2
個の表面のうちの他方の上の電極へ流れる電流を
検出し蓄積された表面電荷(漂遊電荷によつて中
和されるか又は漏洩する前における)を検出する
ことによつて検出される。
冒頭の段落に述べたパイロ電気検出装置は、英
国特許第1440674号明細書に記載される。この検
出装置は、2個の対向する主表面の各々の一面に
わたつて延在する電極を有する一片のパイロ電気
材料を具える。このパイロ電気材料の薄片は、こ
の薄片の前面全体にわたつて延在する一方の電極
を経て、中央口を有する導電性マウントすなわち
台座に取付けられる。他方の電極は、この薄片の
背面の一部だけにわたつて延在し、マウントの開
口と同心である。この検出装置は、マウントの開
口によつて画成される検出装置の表面領域にのみ
入射する放射の強さ変化を検出するように作動す
る。すなわち、この領域とは違つた検出装置の場
所に入射する放射の強さの変化は、これらの電極
によつて検出することのできる電荷の実質的の発
生は生じないだろう。これは、マウントの比較的
大きな熱容量による。すなわち、このマウントに
入射する放射の熱エネルギーの変化に対してマウ
ントを通してこの素子に拡散するのにかかる時間
は、外部の供給源から入射する放射の単一工程変
化のためか又はこの検出装置に関連するチヨツパ
によつて負わされた変化のためかどちらかのため
にこの検出装置の望ましい応答時間と比較して長
い。しかしてさらにこの素子における温度変化の
大きさは、放射が入射するマウント表面における
温度変化の大きさよりはるかに極めて小さくなる
傾向があろう。その上、作動する表面領域に入射
する放射の強さの変化は単に、電極によつて検出
することのできる変化を発生するパイロ電気材料
の部分の温度変化を生ぜしめるばかりではなく
又、周囲のパイロ電気材料の温度変化、及び熱エ
ネルギーが拡散する傾向があるマウントの隣接す
る部分の温度変化を引き起こす。従つて、電極に
よつて検出することのできる電荷の発生に貢献す
る入射放射からの熱エネルギーの変化の割合が減
らされる。
他の既知のパイロ電気検出装置、例えばその素
子が薄いプラスチツクフイルム上に取付けられる
パイロ電気検出装置においては、この検出装置の
作動する表面領域は、パイロ電気材料の素子の主
要表面の略々全体である。この作動する表面領域
からの熱伝導率は又低いものである。
本発明の目的は、改良されたパイロ電気検出装
置を提供することである。
本発明の第1の様相によれば、冒頭の段落に述
べたパイロ電気検出装置は、パイロ電気材料から
成る素子の容積が、この領域全体にわたつて延在
しかつ少なくとも1対の両表面間の最小空間に相
等しい厚さを持つたパイロ電気材料から成る素子
の容積よりも略々小さいこと、及びこの検出装置
がこの検出装置から離れた前記の領域の一部分に
入射する放射からこの素子に熱エネルギーを供給
するためこの検出装置から離れた前記の領域の一
部分からこの素子まで延在する熱拡散装置を具え
ることを特徴とする。
パイロ電気検出装置の重要な特性は、その雑音
等価電力(NEP)であり、それは、1Hzの帯域
幅におけるこの検出装置の信号と雑音の比がユニ
テイ、すなわち“1”の数である検出装置に入射
する正弦波の形で変化する放射ルートミーン・ス
クエアパワー、つまり実効電力として定義され
る。NEPは、例えば、正弦波の形で変化する入
射放射の単位電力当りこの検出装置によつて生ま
れる信号電流の言葉で表わされる検出装置の感応
性に依存し、かつ、例えば、雑音電流として表わ
される電気雑音の数個の供給源に依存する。実際
には、パイロ電気検出装置は、この検出装置によ
つて発生する信号が小さいので増幅器と共に用い
なければならない。しかして雑音の供給源は、検
出装置自体とも、又増幅器とも、又これらの両者
とも種々関連する。
本発明を具体化する検出装置を既知の型の検出
装置と比較して我々は2つの場合を考慮すること
ができる。すなわち、パイロ電気素子が所定の大
きさを持つものとすると、本発明を具体化する検
出装置は実質的に大きな作動表面領域に入射する
放射の変化に応答する一方、作動する表面領域が
所定の大きさを持つものとすると、本発明を具体
化する検出装置が実質的に小さいパイロ電気素子
を用いる。この前者の場合は、作動する表面領域
の増加が検出装置に入射する変化する放射量を増
加する作動条件に関連する。すなわち、その
NEPは信号電流が増加するのでかくして減少
(すなわち改良される)する。この後者の場合は、
例えばこの検出装置と関連する光学系が、特別の
外部供給源から検出装置上の点に入つて来る放射
を合焦し、この点の位置が供給源から入つて来る
放射と光学系の光軸との間の角度に依存するどこ
か与えられた一定の面積に入射する放射の変化に
感応しなければならない検出装置に関連する。検
出装置の作動する表面領域の大きさは、外部の供
給源を検出することができなければならない望ま
しい視野によつて決定される。そのような情勢に
対して、変化が生ずるパイロ電気素子の両者を横
切つて延在する電極を取付けた検出装置の出願人
による理論的分析は、電極間にあるパイロ電気材
料の大きさを、検出装置の作動する表面領域を減
少させずに減少することができる場合に、この
NEPが減少されることを示した。この分析に関
連する要素は、例えば、エス・テイー・リユー
(S.T.Liu et al)等によるProc.IEEE、第66巻第
1号(1978年1月)第14−26頁の論説「パイロ電
気検出装置及び材料」において考察されている。
この論説に示されるように、パイロ電気材料の立
方形素子を具える検出装置の電極は、この素子の
大きな主要表面上にあるか(いわゆる「面電
極」)、又はこれに垂直な微小な副表面上にある
(いわゆる「へり電極」)。これらの両者の場合に、
放射は主要表面上に入射するものと仮定する。こ
の「面電極」の配置がより普通なものであり、そ
の配置のみがこの論説において詳細に考察されて
いる。増幅器と共に用いる場合の各配置と、電極
の面積及び空間に対する雑音電流の依存性とを有
する検出装置における種々の雑音供給源の出願人
による考察は、NEPが、面積の平方に比例する
項、空間の平方に比例する項、及び面積と空間と
の積、すなわち作動するパイロ電気材料の容積に
比例する項を含むこれらの数項の総計の平方根に
比例することを示した。(この最後の項、すなわ
ち、作動するパイロ電気材料の容積に比例する項
は、実際には雑音の最も重大な原因であるパイロ
電気材料の誘導損(tanδ)による雑音を表わす)。
作動するパイロ電気材料の容積が減少する場合に
は、これらの3つの項のうち少なくとも2つの項
が減少し、それ故NEPが減少することは明らか
である。違つた方法にて考察すれば、この素子の
主要表面の面積の減少は、主要表面の面積が電極
平面に垂直のその大きさ寸法を減少させることに
よつて減少される場合、面電極の場合には電極の
面積を減少しかつへり電極の場合には電極の間隔
を減少するだろうし、又は主要表面の面積が電極
平面に平行のその大きさ寸法を減少させることに
よつて減少される場合電極の面積を減少するだろ
うし、又は両者の大きさ寸法が減少される場合、
電極の間隔及び面積両方を減少するだろう。すべ
ての場合に、主要表面に垂直の素子の厚さ、すな
わち素子の対向する表面間の最小間隔は、一定で
あると仮定され、本発明を具体化する検出装置は
かくして、この厚さが同じであるが主要表面が増
加される結果素子が作動する全表面領域にわたつ
て延在する既知の型の仮定の検出装置と比較され
る。
上に示すように、前記の1対の2個の表面が、
間が前記の最小間隔である素子の主要表面であ
る。発生した電荷を表査する電子ビームを用いて
検出するパイロ電気撮像管用ターゲツトの場合に
は、電荷を有効に読み出すため枠体走査周期すな
わちフレームスキヤンペリオドよりもはるかに小
さいことは、ターゲツト容量を乗じたビーム抵抗
の時間定数にとつて望ましい。かくして、電極が
本発明を具体化する検出装置の素子の1個の主要
表面一面にわたつて延在する場合は、この表面の
面積の減少が電気容量と熱容量との両方を減少さ
せることができる。それ故、パイロ電気撮像管用
ターゲツトはそのような検出装置の整列を具え
る。
電極装置は好ましくは、前記の少なくとも1個
の表面の略々全体を横切つて延在する。それによ
つて、作動する表面領域上に入射する放射から熱
エネルギーが供給される略々すべてのパイロ電気
材料から有用な信号をかり出すことができる。
作動する表面領域の一部分がパイロ電気材料の
素子を重ねる。作動する表面領域の前記の一部分
がこの素子の主要表面と共に延在する。この素子
が作動する表面領域に関し中央に配置される。こ
の素子の温度を変化するため熱エネルギーが拡散
しなければならない平均距離を、これらの3つの
特徴の各々が減少させる。
熱拡散装置は、高い熱拡散率に加えて、高い熱
伝導率及び低い熱容量を有する。これらのパラメ
ータに対する到達しうる最適値、特に対立する要
求である第2及び第3のものは、検出装置の大き
さ及びその望ましい周波数応答に依存する。
この熱拡散装置の熱容量は好ましくは、この素
子の熱容量よりも実質的に小さい。入射する放射
からの熱エネルギーはかくして主として変化する
ことよりもむしろこの素子の温度を変化させるこ
とに向けられる。
適当に、作動中前記の離れた部分に入射する放
射からの熱エネルギーは、熱伝導によつて主に、
又は熱拡散装置によつて略々全体的にそこから浪
費される。これは、この素子への通路を除き低い
熱伝導率を有する作動する表面領域から熱を伝導
することができるすべての通路を作ることによつ
て、さらに、この素子を除き作動する表面領域に
隣接した最小の熱容量(すなわちサーマルキヤパ
シタンス)を提供することによつて達成される。
作動中、前記の離れた部分に入射する放射から
の熱エネルギーは、略々作動する表面領域に沿つ
て熱拡散装置によつてこの素子へ供給される。こ
の検出装置は好ましくは、この素子を弾力的に支
持する可撓性フイルムを具え、この熱拡散装置
は、このフイルムに沿つて延在しかつこのフイル
ムによつて支持される熱伝導層を具える。この検
出装置は、このフイルムによつて支持されかつ入
射する放射を吸収するため熱伝導層と共に延在す
る別の層を具える。
本発明の第2の様相によれば、この方法が、作
動する表面領域に入射する放射の強さに時間によ
る周期的変化を導入することを含む冒頭の段落に
述べたパイロ電気検出装置を作動する方法は、パ
イロ電気材料の素子の容積が、前記領域全体にわ
たつて延在しかつ前記の少なくとも1対の表面間
の最小間隔に相等しい厚さを持つたパイロ電気材
料の素子の容積よりも略々小さいこと、及びこの
素子から離れた前記領域の一部分に入射する放射
からの熱エネルギーが、前記周期的変化の周期よ
り略々小さい時間で熱伝導によつてこの素子に供
給されることを特徴とする。
この検出装置を有用に作動することができる最
大周波数(又は最小周期)は、熱エネルギーが作
動する表面領域からこの素子へ供給されなければ
ならない最大距離に依存し、かつこのエネルギー
を供給する材料の熱拡散率に依存するだろう。適
当に、この素子から最も離れた前記領域の一部分
に入射する放射からの熱エネルギーは、熱拡散距
離(ここで定義されるとおり)より略々小さい距
離にわたつて熱伝導により供給される。
これによつてこの熱拡散距離は√()と
して定義される。ここでkは、熱拡散装置の熱拡
散率であり、容積比熱で割られた熱伝導率に相等
しい。さらにωは、周期的変化の角周波数であ
り、fを周期的変化の周波数とする場合の2πfに
相等しい。
以下本発明の実施例を図面につき例によつて説
明する。
図面は本発明の一実施例の検出装置の断面図で
ある。本実施例は、2個の可撓性フイルム2及び
3の間にパイロ電気材料から成る素子1を具え
る。この図面では、この素子の厚さ、可撓性フイ
ルム、それらの上の種々の層及びそれらの間の接
着剤(例えば、一般に縦方向のそれらの寸法)
は、大いに誇張されている。従つてフイルム及び
それらの上の層は、実質的の曲率をもつて描かな
ければならなかつた。これらの完全体の実際の厚
さが、それらの横寸法に比し非常に小さいためそ
の構造は実際には略々平らなもの、すなわち扁平
状になつている。
パイロ電気材料から成る素子1は、それぞれそ
の大部分の上下両表面全体を被覆している電極4
及び5を有する。この素子1は非常に細く、従つ
てこわれ易いが、可撓性フイルム2及び3よりも
その可撓性がはるかに小さく、自立することがで
きる。この検出装置においては、これらのフイル
ム2及び3のうち少なくとも1個によつて支持さ
れる。これらのフイルム2及び3は、実質的に剛
性を有する電気絶縁材料のリング6上の周囲にぴ
んと張られて保持される。下部フイルム2は、下
部電極4との間の電気接続を設ける導電層7と、
この検出装置の端子の1個を形成するためフイル
ムの周囲において前記リング6及び導電層7一面
にわたつて延在する別の導電層8とを支持する。
可撓性の上部フイルム3は、複数個の層を支持
する。すなわち、関係の波長範囲における入射放
射線吸収層9、この吸収層9と隣接しかつ共に延
在する導電性熱拡散層10、及びこの場合この導
電性熱拡散層10を経て、この素子1の上部電極
5との間に電気接続を設けた導電層11、さらに
又、この検出装置の第2の端子を形成するためフ
イルムの周囲においてリング6及び導電層11一
面にわたつて延在する別の導電層12を支持す
る。これらのフイルム間の接着剤層14が、これ
らのフイルムを互いに引つ張り合い、それによつ
てこの素子1を所定の位置に保持し、かつこの素
子1の電極4及び5に対してそれぞれフイルム2
及び3上の層7及び10をかり立てる。
この検出装置は、本出願人の同時係属のヨーロ
ツパ特許出願第81200565.0号(可撓性フイルムの
周辺において参照数字12のような端子に対しこ
の素子上の上部電極を接続する単一の狭い導電層
を置き換える層9,10及び11は特別の例外と
して)に記載された検出装置に類似し、かつそこ
に記載された方法に類似する方法によつて作られ
る。前記のリング6は1mm四方の断面と6mmの外
径とを有する。可撓性フイルム2及び3は、ポリ
イミドプラスチツク材料から作られ、各各約1μ
mの厚さを有し、N−メチル−2−ピロリドン
(溶剤)中における「パイル−エム・エル」
((Pyre−M.L.)(商標)デユ・ポン社)のワイヤ
エナメル型のNo.RC5044の溶液から作られる。接
着剤層14は同じ物質のさらに希薄な溶液から作
られる。この素子1の上の層4及び5と、フイル
ム3上の層9,10及び11とは、真空堆積によ
つて設けられる。電極4及び5は厚さ約30nmの
ニツケル−クロム合金から作られ、導電層7及び
11は、約30nmの全体の厚さと約50μmの幅と
をもつてニツケル−クロム合金の薄い「梨地」層
の上に主として金から作られ、吸収層9は、約
50nmの厚さのアンチモンから作られ、さらに熱
拡散層10は、約0.5μmの厚さのアルミニウムか
ら作られる。端子層8及び12は、リキツドブラ
イトゴールドすなわち光輝ある金の液(メツキ
液)から作られ、二、三百nm(すなわち200〜
300nm程度)の厚さを有する。
パイロ電気素子1は、例えば、PLMZT(チタ
ン酸鉛・ランタン・マンガン・ジルコニウム)
(すなわち、鉛・ランタン・マンガン・ジルコニ
ウムのチタン酸塩)から作られ、かつ各々1mm四
方の主表面を有しこれに垂直の約30μmの厚さを
有する。上部の可撓性フイルム3上の層9及び1
0は、一辺2mmの正方形一面にわたつて延在し、
それによつてこの検出装置に、この素子1の主表
面すなわち大部分の表面の4倍の面積を有する作
動表面領域を設ける。この吸収層9に入射する放
射線がそれによつて吸収され(少量は又フイルム
3によつて吸収される)、熱エネルギーが、熱伝
導により層9及び10を通してこの素子1の上部
主表面に供給される。この素子1と共に延在する
作動表面領域の中央部においては、熱伝導による
熱の移動がフイルム3に略々垂直の方向にある一
方、この素子1から離れたこの領域の外側部分に
おいては、層9及び10を通す熱伝導(後者すな
わち10がはるかに大きな熱伝導率を有するので
主に後者すなわち10)による熱の移動が作動表
面領域に沿つて略々フイルム3に平行である。
可撓性フイルムと層7及び11との熱伝導率は
低く、従つてこの素子から離れた作動表面領域の
一部に入射する放射線からの大部分の熱エネルギ
ーは、熱伝導によつて消散されるが、リング6の
外側に放射状に移されるのではなくむしろ、層9
及び10によつてこの素子の方へ移される。さら
に、この層10の熱容量は、この素子1の熱容量
よりもはるかに小さく、かつ作動表面領域におけ
る層9の熱容量とフイルム3の熱容量とは、この
素子1の熱容量よりもはるかに非常に小さい。従
つて、吸収された放射線の熱エネルギーの大部分
は、単に付近の材料の温度を変えることよりもむ
しろこの素子の温度を変えるのに貢献する。
この導電性熱拡散層10の熱拡散率と熱伝導率
とは高く、従つて、この素子から離れた表面領域
の一部に入射する放射線からの熱エネルギーは、
この素子に急速に供給される。この検出装置は、
入射放射線の強さにおける、外部原因にもとづ
く、突然の変化、例えば背景の温度と違う温度を
呈する物体の視野内における突然の出現に応答す
る必要があり、この場合にはこの装置の熱時定数
を、この素子自体のものよりはるかに大きくすべ
きでないことが望まれる。これに代わつて、外部
供給源からの放射ビームはこのビームを周期的に
遮蔽するチヨツパによつて規則正しく変調される
ため、この検出装置は、外部ビームの強さとチヨ
ツパからの放射の強さとの差異に応答するだろ
う。この検出装置の応答性(率)及びNEPは一
般に周波数が増加するにつれて悪化するだろう。
熱拡散装置の熱拡散率及び熱伝導率がよくなれば
なるほど、この検出装置のこれらのパラメーター
がある一定の値へ下落する変調周波数は益々高く
なる。これは、熱エネルギーが作動表面領域から
この素子に供給されなければならない最大距離
を、説明されるように、熱拡散距離よりもはるか
に小さくすべきであるという要求によつて、もつ
と正確に表わされる。これを基礎に、上述の検出
装置が約200Hzまでの周波数において有用に作動
することが見積もられる。
本発明を各々具体化しかつその主要表面のみに
支持された素子を具えた検出装置配列を含むパイ
ロ電気撮像管用ターゲツトにおいては、それは、
熱拡散装置に含まれかつ電気絶縁性であるか又は
電気伝導率が低い材料、例えば、真空堆積によつ
て設けられかつ過剰電荷を漏洩させる1<x<2
の場合のSiOxで被覆されるべき撮像管における
走査する電子ビームに露光させる導電材料にとつ
て望ましい。
以上要するに本発明によれば、パイロ電気材料
から成る素子1を具えるパイロ電気検出装置の雑
音等価電力(すなわち、ノイズエクイバレントパ
ワー)(NEP)を改良するため、この検出装置
は、この素子1の主要表面の面積よりはるかに大
きいこの検出装置の作動する表面領域に入射する
放射の強さの時間による変化に応答し、かつ前記
領域の離れた部分からこの素子1へ熱エネルギー
を伝導する熱拡散装置10を有する。この素子1
は好適に1個又は2個以上の可撓性フイルム2,
3に弾力的に支持され、熱拡散装置10はフイル
ム3上の熱伝導層である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例の検出装置を示す断面
図である。 1……パイロ電気材料から成る素子、2,3…
…可撓性フイルム、4……下部電極、5……上部
電極、6……電気絶縁材料から成る実質的に剛性
を有するリング、7……導電層、8……別の導電
層、9……入射放射線吸収層、10……導電性熱
拡散層、11……導電層、12……別の導電層、
14……接着剤層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 素子の温度が変化すると両面に電荷を発生す
    る少なくとも1対の対向する表面を有するパイロ
    電気材料の素子と、該素子によつて発生される電
    荷を検出するための前記の1対の表面のうちの少
    なくとも1個の面にわたつて延在する電極装置と
    を具え、作動する表面領域を有し、該領域のどの
    部分にも入射する放射線の強度の時間による変化
    が、前記電極装置によつて検出することのできる
    発生電荷の変化を生じさせるパイロ電気検出装置
    において、 パイロ電気材料の素子の容積が、前記領域全体
    にわたつて延在しかつ前記の少なくとも1対の両
    表面間の最小間隔に相等しい厚さを持つたパイロ
    電気材料の素子の容積よりも略々小さいこと、及
    びこの検出装置が、これから離れた前記領域の一
    部分に入射する放射からこの素子に熱エネルギー
    を供給するためこの検出装置から離れた前記領域
    の一部分からこの素子まで延在する熱拡散装置を
    具えることを特徴とするパイロ電気検出装置。 2 前記の1対の2個の表面が、間が前記最小間
    隔である素子の主要表面であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の検出装置。 3 電極装置が前記の少なくとも1個の表面の
    略々全体にわたつて延在することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第2項いずれかの記載の
    検出装置。 4 作動する表面領域の一部分がパイロ電気材料
    の素子に重なることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項ないし第3項いずれかの記載の検出装置。 5 作動する表面領域の前記の一部分がこの素子
    の主要表面と共に延在することを特徴とする特許
    請求の範囲第4項記載の検出装置。 6 素子が作動する表面領域に関して中央に配置
    されることを特徴とする特許請求の範囲第4項又
    は第5項いずれかの記載の検出装置。 7 熱拡散装置の熱容量が素子の熱容量よりも実
    質的に小さいことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項ないし第6項いずれかの記載の検出装置。 8 作動中前記の離れた部分に入射する放射から
    の熱エネルギーが、前記の離れた部分から主とし
    て熱伝導によつて、又は略々全部を熱拡散装置に
    よつて浪費されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第7項いずれかの記載の検出装
    置。 9 作動中前記の離れた部分に入射する放射から
    の熱エネルギーが、略々作動する表面領域に沿つ
    て熱拡散装置によつて素子に供給されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第8項いず
    れかの記載の検出装置。 10 素子を弾力的に支持する可撓性フイルムを
    具え、熱拡散装置がこのフイルムに沿つて延在し
    かつこのフイルムによつて支持される熱伝導層を
    具えることを特徴とする特許請求の範囲第8項記
    載の検出装置。 11 フイルムによつて支持され、かつ入射する
    放射を吸収するための熱伝導層と共に延在する、
    別の層を具えることを特徴とする特許請求の範囲
    第10項記載の検出装置。 12 作動する表面領域に入射する放射の強さに
    時間による周期的変化を導入することを含む、素
    子の温度が変化すると両面に電荷を発生する少な
    くとも1対の対向する表面を有するパイロ電気材
    料の素子と、該素子によつて発生される電荷を検
    出するための前記の1対の表面のうちの少なくと
    も1個の面にわたつて延在する電極装置とを具
    え、作動する表面領域を有し、該領域のどの部分
    にも入射する放射線の強度の時間による変化が、
    前記電極装置によつて検出することのできる発生
    電荷の変化を生じさせるパイロ電気検出装置の作
    動方法において、 パイロ電気材料の素子の容積が、前記領域全体
    にわたつて延在しかつ前記の少なくとも1対の表
    面間の最小間隔に相等しい厚さを持つたパイロ電
    気材料の素子の容積よりも略々小さいこと、及び
    この素子から離れた前記領域の一部分に入射する
    放射からの熱エネルギーが、前記周期的変化の周
    期より略々小さい時間間隔で熱伝導によつてこの
    素子に供給されることを特徴とするパイロ電気検
    出装置の作動方法。 13 この素子から最も離れた前記領域の一部分
    に入射する放射からの熱エネルギーが、熱拡散距
    離より略々小さい距離にわたつて熱伝導によつて
    供給されることを特徴とする特許請求の範囲第1
    2項記載のパイロ電気検出装置の作動方法。
JP57094167A 1981-06-05 1982-06-03 Pyroelectric detector and method of operating same Granted JPS57211285A (en)

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