వర్గీకరణ ప్రకారం, ఇన్ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లను థర్మల్ సెన్సార్లు మరియు ఫోటాన్ సెన్సార్లుగా విభజించవచ్చు.

థర్మల్ సెన్సార్

థర్మల్ డిటెక్టర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్‌ను గ్రహించి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను ఉత్పత్తి చేయడానికి డిటెక్షన్ ఎలిమెంట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, ఆపై కొన్ని భౌతిక లక్షణాలలో మార్పులతో కూడి ఉంటుంది. ఈ భౌతిక లక్షణాలలో మార్పులను కొలవడం ద్వారా అది గ్రహించే శక్తి లేదా శక్తిని కొలవవచ్చు. నిర్దిష్ట ప్రక్రియ క్రింది విధంగా ఉంది: ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు కారణమయ్యే థర్మల్ డిటెక్టర్ ద్వారా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్‌ను గ్రహించడం మొదటి దశ; ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను విద్యుత్తులో మార్పుగా మార్చడానికి థర్మల్ డిటెక్టర్ యొక్క కొన్ని ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాలను ఉపయోగించడం రెండవ దశ. సాధారణంగా ఉపయోగించే నాలుగు రకాల భౌతిక ఆస్తి మార్పులు ఉన్నాయి: థర్మిస్టర్ రకం, థర్మోకపుల్ రకం, పైరోఎలెక్ట్రిక్ రకం మరియు గావోలై వాయు రకం.

# థర్మిస్టర్ రకం

వేడి-సెన్సిటివ్ పదార్థం పరారుణ వికిరణాన్ని గ్రహించిన తర్వాత, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది మరియు నిరోధక విలువ మారుతుంది. ప్రతిఘటన మార్పు యొక్క పరిమాణం శోషించబడిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఒక పదార్ధం ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్‌ను గ్రహించిన తర్వాత నిరోధకతను మార్చడం ద్వారా తయారు చేయబడిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్‌లను థర్మిస్టర్‌లు అంటారు. థర్మల్ రేడియేషన్‌ను కొలవడానికి థర్మిస్టర్‌లను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. రెండు రకాల థర్మిస్టర్లు ఉన్నాయి: మెటల్ మరియు సెమీకండక్టర్.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): నిరోధక విలువ; T: ఉష్ణోగ్రత; A, C, D: పదార్థంతో మారే స్థిరాంకాలు.

మెటల్ థర్మిస్టర్ ప్రతిఘటన యొక్క సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం కలిగి ఉంటుంది మరియు దాని సంపూర్ణ విలువ సెమీకండక్టర్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ప్రతిఘటన మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధం ప్రాథమికంగా సరళంగా ఉంటుంది మరియు ఇది బలమైన అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఎక్కువగా ఉష్ణోగ్రత అనుకరణ కొలత కోసం ఉపయోగించబడుతుంది;

సెమీకండక్టర్ థర్మిస్టర్‌లు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి, అలారాలు, అగ్ని రక్షణ వ్యవస్థలు మరియు థర్మల్ రేడియేటర్ శోధన మరియు ట్రాకింగ్ వంటి రేడియేషన్ గుర్తింపు కోసం ఉపయోగిస్తారు.

# థర్మోకపుల్ రకం

థర్మోకపుల్, థర్మోకపుల్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది తొలి థర్మోఎలెక్ట్రిక్ డిటెక్షన్ పరికరం, మరియు దాని పని సూత్రం పైరోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం. రెండు వేర్వేరు కండక్టర్ పదార్థాలతో కూడిన జంక్షన్ జంక్షన్ వద్ద ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగలదు. రేడియేషన్ స్వీకరించే థర్మోకపుల్ యొక్క ముగింపును హాట్ ఎండ్ అని పిలుస్తారు మరియు మరొక చివరను కోల్డ్ ఎండ్ అంటారు. థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అని పిలవబడేది, అంటే, ఈ రెండు వేర్వేరు కండక్టర్ పదార్థాలను లూప్‌లోకి అనుసంధానిస్తే, రెండు కీళ్ల వద్ద ఉష్ణోగ్రత భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు, లూప్‌లో కరెంట్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.

శోషణ గుణకాన్ని మెరుగుపరచడానికి, థర్మోకపుల్ యొక్క పదార్థాన్ని రూపొందించడానికి హాట్ ఎండ్‌లో నల్ల బంగారు రేకు వ్యవస్థాపించబడుతుంది, ఇది మెటల్ లేదా సెమీకండక్టర్ కావచ్చు. నిర్మాణం ఒక లైన్ లేదా స్ట్రిప్-ఆకారపు ఎంటిటీ లేదా వాక్యూమ్ డిపాజిషన్ టెక్నాలజీ లేదా ఫోటోలిథోగ్రఫీ సాంకేతికత ద్వారా తయారు చేయబడిన సన్నని చలనచిత్రం కావచ్చు. ఎంటిటీ టైప్ థర్మోకపుల్స్ ఎక్కువగా ఉష్ణోగ్రత కొలత కోసం ఉపయోగించబడతాయి మరియు థిన్-ఫిల్మ్ టైప్ థర్మోకపుల్స్ (సిరీస్‌లోని అనేక థర్మోకపుల్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి) ఎక్కువగా రేడియేషన్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.

థర్మోకపుల్ రకం ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్ యొక్క సమయ స్థిరాంకం సాపేక్షంగా పెద్దది, కాబట్టి ప్రతిస్పందన సమయం సాపేక్షంగా ఎక్కువ, మరియు డైనమిక్ లక్షణాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి. ఉత్తరం వైపున రేడియేషన్ మార్పు యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ సాధారణంగా 10HZ కంటే తక్కువగా ఉండాలి. ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, పరారుణ వికిరణం యొక్క తీవ్రతను గుర్తించడానికి థర్మోపైల్‌ను రూపొందించడానికి అనేక థర్మోకపుల్‌లు తరచుగా సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

# పైరోఎలెక్ట్రిక్ రకం

పైరోఎలెక్ట్రిక్ ఇన్ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు పైరోఎలెక్ట్రిక్ స్ఫటికాలు లేదా ధ్రువణతతో "ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్"తో తయారు చేయబడ్డాయి. పైరోఎలెక్ట్రిక్ క్రిస్టల్ అనేది ఒక రకమైన పైజోఎలెక్ట్రిక్ క్రిస్టల్, ఇది సెంట్రోసిమెట్రిక్ కాని నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. సహజ స్థితిలో, సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జ్ కేంద్రాలు నిర్దిష్ట దిశలలో ఏకీభవించవు మరియు స్ఫటిక ఉపరితలంపై నిర్దిష్ట మొత్తంలో ధ్రువణ ఛార్జ్‌లు ఏర్పడతాయి, దీనిని స్పాంటేనియస్ పోలరైజేషన్ అంటారు. స్ఫటిక ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు, అది స్ఫటికం యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జీల మధ్యభాగాన్ని మార్చడానికి కారణమవుతుంది, కాబట్టి ఉపరితలంపై ధ్రువణ ఛార్జ్ తదనుగుణంగా మారుతుంది. సాధారణంగా దాని ఉపరితలం వాతావరణంలో తేలియాడే ఛార్జీలను సంగ్రహిస్తుంది మరియు విద్యుత్ సమతౌల్య స్థితిని నిర్వహిస్తుంది. ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ యొక్క ఉపరితలం విద్యుత్ సమతుల్యతలో ఉన్నప్పుడు, పరారుణ కిరణాలు దాని ఉపరితలంపై వికిరణం చేయబడినప్పుడు, ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ (షీట్) యొక్క ఉష్ణోగ్రత వేగంగా పెరుగుతుంది, ధ్రువణ తీవ్రత త్వరగా పడిపోతుంది మరియు బౌండ్ ఛార్జ్ తీవ్రంగా తగ్గుతుంది; ఉపరితలంపై తేలియాడే ఛార్జ్ నెమ్మదిగా మారుతుంది. అంతర్గత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ బాడీలో ఎటువంటి మార్పు లేదు.

ఉపరితలంపై విద్యుత్ సమతౌల్య స్థితికి ఉష్ణోగ్రత మార్పు వలన ధ్రువణ తీవ్రతలో మార్పు నుండి చాలా తక్కువ సమయంలో, అదనపు తేలియాడే ఛార్జీలు ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ ఉపరితలంపై కనిపిస్తాయి, ఇది ఛార్జ్ యొక్క భాగాన్ని విడుదల చేయడానికి సమానం. ఈ దృగ్విషయాన్ని పైరోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అంటారు. ఫ్రీ ఛార్జ్ ఉపరితలంపై బౌండ్ చార్జ్‌ను తటస్తం చేయడానికి చాలా సమయం పడుతుంది కాబట్టి, దీనికి కొన్ని సెకన్ల కంటే ఎక్కువ సమయం పడుతుంది మరియు క్రిస్టల్ యొక్క ఆకస్మిక ధ్రువణత యొక్క సడలింపు సమయం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, దాదాపు 10-12 సెకన్లు, కాబట్టి పైరోఎలెక్ట్రిక్ క్రిస్టల్ వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత మార్పులకు ప్రతిస్పందిస్తుంది.

# Gaolai వాయు రకం

గ్యాస్ ఒక నిర్దిష్ట పరిమాణాన్ని నిర్వహించే పరిస్థితిలో ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ను గ్రహించినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది మరియు ఒత్తిడి పెరుగుతుంది. పీడన పెరుగుదల యొక్క పరిమాణం శోషించబడిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి గ్రహించిన పరారుణ వికిరణ శక్తిని కొలవవచ్చు. పై సూత్రాల ద్వారా తయారు చేయబడిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్‌లను గ్యాస్ డిటెక్టర్‌లు అని పిలుస్తారు మరియు గావో లై ట్యూబ్ ఒక సాధారణ గ్యాస్ డిటెక్టర్.

ఫోటాన్ సెన్సార్

ఫోటాన్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు పదార్థాల యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలను మార్చడానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ యొక్క రేడియేషన్ కింద ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి కొన్ని సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తాయి. విద్యుత్ లక్షణాలలో మార్పులను కొలవడం ద్వారా, పరారుణ వికిరణం యొక్క తీవ్రతను నిర్ణయించవచ్చు. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం ద్వారా తయారు చేయబడిన ఇన్ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లను సమిష్టిగా ఫోటాన్ డిటెక్టర్లు అంటారు. ప్రధాన లక్షణాలు అధిక సున్నితత్వం, వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన వేగం మరియు అధిక ప్రతిస్పందన ఫ్రీక్వెన్సీ. కానీ ఇది సాధారణంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పని చేయాల్సి ఉంటుంది మరియు డిటెక్షన్ బ్యాండ్ సాపేక్షంగా ఇరుకైనది.

ఫోటాన్ డిటెక్టర్ యొక్క పని సూత్రం ప్రకారం, దీనిని సాధారణంగా బాహ్య ఫోటోడెటెక్టర్ మరియు అంతర్గత ఫోటోడెటెక్టర్‌గా విభజించవచ్చు. అంతర్గత ఫోటోడెటెక్టర్లు ఫోటోకాండక్టివ్ డిటెక్టర్లు, ఫోటోవోల్టాయిక్ డిటెక్టర్లు మరియు ఫోటోమాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ డిటెక్టర్లుగా విభజించబడ్డాయి.

# బాహ్య ఫోటోడెటెక్టర్ (PE పరికరం)

కొన్ని లోహాలు, మెటల్ ఆక్సైడ్లు లేదా సెమీకండక్టర్ల ఉపరితలంపై కాంతి సంభవించినప్పుడు, ఫోటాన్ శక్తి తగినంతగా ఉంటే, ఉపరితలం ఎలక్ట్రాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని సమిష్టిగా ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ ఉద్గారాలుగా సూచిస్తారు, ఇది బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావానికి చెందినది. ఫోటోట్యూబ్‌లు మరియు ఫోటోమల్టిప్లియర్ ట్యూబ్‌లు ఈ రకమైన ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌కు చెందినవి. ప్రతిస్పందన వేగం వేగంగా ఉంటుంది మరియు అదే సమయంలో, ఫోటోమల్టిప్లియర్ ట్యూబ్ ఉత్పత్తి చాలా ఎక్కువ లాభాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది ఒకే ఫోటాన్ కొలత కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి సాపేక్షంగా ఇరుకైనది మరియు పొడవైనది 1700nm మాత్రమే.

# ఫోటోకండక్టివ్ డిటెక్టర్

సెమీకండక్టర్ సంఘటన ఫోటాన్‌లను గ్రహించినప్పుడు, సెమీకండక్టర్‌లోని కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు వాహకత లేని స్థితి నుండి విద్యుత్తును నిర్వహించగల ఉచిత స్థితికి మారుతాయి, తద్వారా సెమీకండక్టర్ యొక్క వాహకత పెరుగుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని ఫోటోకాండక్టివిటీ ప్రభావం అంటారు. సెమీకండక్టర్ల ఫోటోకాండక్టివ్ ప్రభావంతో తయారు చేయబడిన ఇన్ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లను ఫోటోకండక్టివ్ డిటెక్టర్లు అంటారు. ప్రస్తుతం, ఇది అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఫోటాన్ డిటెక్టర్ రకం.

# ఫోటోవోల్టాయిక్ డిటెక్టర్ (PU పరికరం)

కొన్ని సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్ స్ట్రక్చర్‌ల PN జంక్షన్‌పై ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ వికిరణం చేయబడినప్పుడు, PN జంక్షన్‌లోని విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్యలో, P ప్రాంతంలోని ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌లు N ప్రాంతానికి కదులుతాయి మరియు N ప్రాంతంలోని రంధ్రాలు పి ప్రాంతం. PN జంక్షన్ తెరిచి ఉంటే, ఫోటో ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ అని పిలువబడే PN జంక్షన్ యొక్క రెండు చివర్లలో అదనపు విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఫోటో ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ ఎఫెక్ట్‌ని ఉపయోగించి తయారు చేసిన డిటెక్టర్‌లను ఫోటోవోల్టాయిక్ డిటెక్టర్లు లేదా జంక్షన్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు అంటారు.

# ఆప్టికల్ మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ డిటెక్టర్

అయస్కాంత క్షేత్రం నమూనాకు పార్శ్వంగా వర్తించబడుతుంది. సెమీకండక్టర్ ఉపరితలం ఫోటాన్లను గ్రహించినప్పుడు, ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు శరీరంలోకి వ్యాప్తి చెందుతాయి. విస్తరణ ప్రక్రియలో, పార్శ్వ అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావం కారణంగా ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు నమూనా యొక్క రెండు చివరలకు ఆఫ్‌సెట్ చేయబడతాయి. రెండు చివరల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం ఉంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని ఆప్టో-మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అంటారు. ఫోటో-మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావంతో తయారు చేయబడిన డిటెక్టర్లను ఫోటో-మాగ్నెటో-ఎలక్ట్రిక్ డిటెక్టర్లు అంటారు (PEM పరికరాలుగా సూచిస్తారు).