锁相红外热成像系统仪器搭载的高分辨率红外焦平面阵列(IRFPA),是实现目标热分布可视化的部件,其性能直接决定了热图像的清晰度与测温精度。目前主流系统采用的红外焦平面阵列分辨率可达 640×512 或 1280×1024,像素间距多为 15-25μm,阵列单元采用碲镉汞(MCT)、锑化铟(InSb)或非晶硅微测辐射热计等敏感材料。当目标的红外热辐射通过光学镜头聚焦到焦平面阵列上时,每个像素单元会根据接收的热辐射能量产生相应的电信号 —— 不同像素单元的电信号差异,对应目标表面不同区域的温度差异。这些电信号经信号调理电路放大、模数转换后,传输至图像处理模块,结合锁相处理后的有效热信号数据,转化为灰度或伪彩色热图像。其中,伪彩色热图像通过不同颜色映射不同温度区间,可直观呈现目标的热分布细节,如高温区域以红色标注,低温区域以蓝色标注,帮助检测人员快速定位热异常区域。此外,部分仪器还支持实时图像拼接与放大功能,进一步提升了复杂大型目标的检测便利性。锁相红外热像技术是半导体失效分析领域的重要检测手段,能捕捉微小发热缺陷的温度信号。制冷锁相红外热成像系统工作原理

在工业生产与设备运维中,金属构件内部微小裂纹、复合材料层间脱粘等隐性缺陷,往往难以通过目视、超声等传统检测手段发现,却可能引发严重的安全事故。锁相红外热成像系统凭借非接触式检测优势,成为工业隐性缺陷检测的重要技术手段。检测时,系统通过激光或热流片对工件施加周期性热激励,当工件内部存在裂纹时,裂纹处热传导受阻,会形成局部 “热堆积”;而复合材料脱粘区域则因界面热阻增大,热响应速度与正常区域存在明显差异。系统捕捉到这些细微的热信号差异后,经锁相处理转化为清晰的热图像,工程师可直观识别缺陷的位置、大小及形态。相较于传统检测方法,该系统无需拆解工件,检测效率提升 3-5 倍,且能检测到直径小于 0.1mm 的微小裂纹,广泛应用于航空发动机叶片、风电主轴、压力容器等关键工业构件的质量检测与运维监测。实时瞬态锁相分析系统锁相红外热成像系统品牌红外探测器同步采集样品表面的热辐射;

锁相红外热成像系统的重要原理可概括为 “调制 - 锁相 - 检测” 的三步流程,即通过调制目标红外辐射,使探测器响应特定相位信号,实现微弱信号的准确提取。第一步调制过程中,系统通过调制器(如机械斩波器、电光调制器)对目标红外辐射进行周期性调制,使目标信号具备特定的频率与相位特征,与环境干扰信号区分开。第二步锁相过程,探测器与参考信号发生器同步工作,探测器对与参考信号相位一致的调制信号产生响应,过滤掉相位不匹配的干扰信号。第三步检测过程,系统对锁相后的信号进行放大、处理,转化为可视化的红外图像。在侦察领域,这一原理的优势尤为明显,战场环境中存在大量红外干扰源(如红外诱饵弹),锁相红外热成像系统通过调制目标(如敌方装备)的红外辐射,使探测器响应特定相位的信号,有效规避干扰,实现对目标的准确识别与追踪。
从技术实现角度来看,致晟光电独有的锁相红外热成像系统的核心竞争力源于多模块的深度协同设计:其搭载的高性能近红外探测器(如 InGaAs 材料器件)可实现 900-1700nm 波段的高灵敏度响应,配合精密显微光学系统(包含高数值孔径物镜与电动调焦组件),能将空间分辨率提升至微米级,确保对芯片局部区域的精细观测。系统内置的先进信号处理算法则通过锁相放大、噪声抑制等技术,将微弱热辐射信号从背景噪声中有效提取,信噪比提升可达 1000 倍以上。
相比传统红外,锁相技术能实现更深层次的热缺陷探测。

锁相红外热成像系统的成像优势重要在于相位敏感检测技术,这一技术从根本上解决了传统红外成像受背景噪声干扰的难题。在工业检测场景中,目标设备表面常存在环境光反射、气流扰动等干扰因素,导致传统红外成像难以捕捉微小的温度异常。而锁相红外热成像系统通过将目标红外辐射与预设的参考信号进行锁相处理,能精细筛选出与参考信号频率、相位一致的目标信号,有效抑制背景噪声。例如在电力设备检测中,该系统可清晰呈现高压线路接头处的微弱过热区域,成像对比度较传统技术提升 30% 以上,为设备故障预警提供高精细度的视觉依据。LIT技术已成为微光显微镜(EMMI)之后重要的热类失效分析手段之一。检测用锁相红外热成像系统探测器
锁相红外技术能有效检测IC漏电、短路及结温异常等问题。制冷锁相红外热成像系统工作原理
尽管锁相红外技术在检测领域具有优势,但受限于技术原理,它仍存在两项局限性,需要在实际应用中结合场景需求进行平衡。首先,局限性是 “系统复杂度较高”:由于锁相红外技术需要对检测对象施加周期性热激励,因此必须额外设计专门的热激励装置 —— 不同的检测对象(如半导体芯片、复合材料等)对激励功率、频率、方式的要求不同,需要针对性定制激励方案,这不仅增加了设备的整体成本,也提高了系统搭建与调试的难度,尤其在多场景切换检测时,需要频繁调整激励参数,对操作人员的技术水平提出了更高要求。制冷锁相红外热成像系统工作原理