Полный взор: сенсоры «теплового зрения» помогут технике лучше различать объекты

Международная группа исследователей, включая российских ученых, разработала новый инфракрасный сенсор, который может одновременно «видеть» излучение двумя способами: как фотодетектор и тепловой датчик. Эта технология улучшит обнаружение объектов и различение материалов по их температурным следам. В будущем сенсор найдет применение в тепловизорах, системах ночного видения, промышленной диагностике и космической технике. Специалисты отметили, что устройство будет эффективно в условиях оптических помех, таких как дым, туман или пыль. Эту информацию сообщает издание Известия.

Новый инфракрасный детектор способен регистрировать излучение двумя разными способами: как фотоприемник и как тепловой сенсор. Работы проводились международной командой, в которую вошли ведущие российские исследователи из МИСИС, МПГУ, РКЦ и МИЭМ НИУ ВШЭ. Этот подход открывает новые возможности для создания высокоэффективных устройств, которые смогут лучше анализировать объекты с различной температурой и точнее различать материалы по их тепловым следам.

Инфракрасные детекторы используются в медицине, экологии, промышленном контроле и космической технике. Обычно такие устройства работают по одному из двух принципов: фотоэлектрические датчики преобразуют фотоны в электрический сигнал, а тепловые сенсоры фиксируют изменения характеристик материалов из-за нагрева под действием излучения.

Чтобы объединить оба принципа, ученые создали инновационный инфракрасный сенсор на основе монокристаллов теллурида свинца, который сочетает фотоэлектрический и тепловой механизмы регистрации излучения, что повышает эффективность обнаружения объектов.

Исследователи подтвердили работоспособность сенсоров в диапазоне температур от −233 до −83 градусов, продемонстрировав высокую чувствительность в фотоэлектрическом режиме и стабильность характеристик при длительной эксплуатации. Новый полупроводниковый элемент создает основу для разработки универсальных и компактных матричных сенсоров, которые могут использоваться в тепловизорах и системах наблюдения. Основное преимущество таких сенсоров заключается в расширенном диапазоне детектирования света, что открывает новые возможности для их применения в различных областях, включая создание камер ИК-диапазона и более точные бесконтактные термометры.