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热成像技术 编辑词条词条保护

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热成像技术简介

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热成像技术是指利用X探测器和光学成像物镜接受被测目标的X辐射能量分布图形反映到X探测器的光敏元件上,从而获得X热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲X热像仪就是将物体发出的不可见X能量转变为可见的热图像。热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

热成像技术原理

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热成像技术是根据所有物体都发热这一事实来实现的。尽管许多物体从外表看不出什么,但在其上仍有冷热之分。借助热图上的颜色可以看到温度的分布,红色、粉红表示比较高的温度,蓝色和绿色表示了较低的温度。

热成像技术

热成像技术发现

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1800年英国的天文学家Mr.WilliamHerschel用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光,依次测量不同颜色光的热效应。他发现,当水银温度计移到红色光边界以外,人眼看不见任X线的黑暗区的时候,温度反而比红光区更高。反复试验证明,在红光外侧,确实存在一种人眼看不见的“热线”,后来称为“X线”,也就是“X辐射”。
X线普遍存于自然界中,任何温度高于X零度(-273.16℃)的物体都会发出X线,比如冰块。

光波

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光线就是可见光,是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为:0.38—0.78微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波,人眼都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外,称为紫外线,比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为X线。X线,又称X辐射,是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近X,波长为2.0~1000微米的部分称为热X线。照相机成像得到照片,电视摄像机成像得到电视图像,都是可见光成像。自然界中,一切物体都可以辐射X线,因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的X线差并可以得到不同的X图像,热X线形成的图像称为热图。目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的目标可见光图像,而是目标表面温度分布图像,换一句话说,X热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

热成像技术发展

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从第二次世界大战开始,热成像技术就已应用在军事上。由于这种仪器是靠热辐射来工作的,它能够透过漆黑的战场让士兵们清楚地看到敌方的行踪。又由于它为无源性接收系统,比无线电雷达等可见光装置更安全、隐蔽。

现在,热成像技术已经广泛应用在日常生活当中。一个重要应用是诊断疾病,大家都知道,当某一部位出现炎症时,体温会升高,测量体温能够判断有无炎症,但不能确定炎症的具X置,而热像仪可以直观给出人体温度场分布图,将病变的热图与正常热图比较,就可以从异常变化上诊断病部位。热成像技术也能在手术室大显身手。当血液流经刚刚被安置的动脉血管时,热像仪上的动脉管的颜色由灰变白,而在通常情况下,X是很难观察到血管是否畅通无阻的。
与诊断疾病类似,高压输变电的电器部件、火车轴箱、电路板等出现故障,也可以用热像仪直接观测检查,避免故障带来的损失。热像仪也可以用于地质调查,地热探查,森林植被分布,大气与海洋监测,火灾的发现与救援。热像仪可以帮助救援者发现那些被浓烟和黑暗隐僻住的X者,从而救出他们。
热成像技术还能帮助科学家们进一步探索宇宙的奥秘。可以预期未来热成像技术的应用领域将会得到更充分的开发,推广和普及。
中国的热成像技术起步于70年代中期,经过20多年来不懈的努力,依靠我们自己的技术力量,中国工程人员已经成功地研制开发出了多种热像仪和热成像系统。性能优良的X热像仪正在广泛地应用于中国的国防和国民经济建设中。

 

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