Mercury Cadmium Telluride Multi-Element Arrays
- Technologie
- Photodétecteurs infrarouges
- Partner
- Infrared Associates
Les matrices multiéléments en tellurure de mercure-cadmium (HgCdTe) sont des détecteurs infrarouges dotés de plusieurs éléments capteurs, conçus pour la détection IR à ondes moyennes à longues dans des applications exigeantes. Elles reposent sur la technologie photoconductrice HgCdTe et fonctionnent généralement avec un refroidissement (modules thermoélectriques, moteurs Stirling ou dewars à azote liquide) afin d’obtenir un faible bruit et une haute sensibilité. Ces matrices peuvent être réalisées sur mesure avec de 4 à 128 éléments détecteurs, disposés soit sur une seule ligne, soit sous forme de matrice bidimensionnelle de pixels. En ajustant la composition de l’alliage HgCdTe, la réponse spectrale du détecteur peut être adaptée à des plages de longueurs d’onde spécifiques (d’environ 2 µm jusqu’à une coupure vers ~16 µm). Cette flexibilité rend ces matrices particulièrement adaptées à des applications telles que l’imagerie thermique, la spectroscopie laser accordable (mesures pompe-sonde), la spectrométrie FTIR et l’analyse multivoie des gaz. La gamme prend également en charge des boîtiers personnalisés et une électronique intégrée (par ex. des préamplificateurs ou même des systèmes de détection clés en main complets), ce qui simplifie l’intégration de ces matrices de détecteurs dans les instruments finaux.
Caractéristiques de la gamme
Un aperçu général de ce que cette gamme offre
- Jusqu’à 128 éléments – permet une détection infrarouge multipoint avec une résolution spatiale fine dans un seul module
- Formats de matrices linéaires ou 2D – adaptez la configuration du détecteur aux besoins d’imagerie par balayage linéaire ou surfacique
- Pas fin de 12 µm entre les éléments – assure une forte densité de pixels pour des mesures IR détaillées
- Réponse spectrale ajustable (~2–16 µm) – les matrices peuvent être réglées sur des bandes de longueurs d’onde infrarouges spécifiques selon les besoins
- Deux tailles d’éléments disponibles (0,2 × 0,5 mm ou 0,5 × 1,0 mm) – choisissez des pixels plus petits pour une résolution spatiale plus fine ou des pixels plus grands pour une meilleure sensibilité par élément
- Plusieurs options de refroidissement (TE, Stirling, LN₂) – intégration avec différentes méthodes de refroidissement pour répondre à divers besoins en performances et en conception
- Préamplificateurs et électronique intégrés en option – réduit les efforts d’intégration grâce à un matériel multivoie de conditionnement du signal et de lecture prêt à l’emploi
Téléchargements
pour Mercury Cadmium Telluride Multi-Element Arrays
Qu’est-ce qu’il y a dans cette gamme ?
Toutes les variantes de la gamme et une comparaison de ce qu’elles offrent
| Specification | Quadrant (MCT-Q1) | 16-element (MCT-16 or 2 × 8) | 32-element (MCT-32 or 2 × 16) | 64-element (MCT-64 or 2 × 32) | 128-element (MCT-128 or 2 × 64) |
|---|---|---|---|---|---|
Detector element size (mm) | 1.0 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 |
Wavelength range (selectable) | ~2 – 24 µm | ~2 – 20 µm | ~2 – 20 µm | ~2 – 20 µm | ~2 – 20 µm |
Array format | 2 × 2 (quadrant) | 1 × 16 linear or 2 × 8 matrix | 1 × 32 linear or 2 × 16 matrix | 1 × 64 linear or 2 × 32 matrix | 1 × 128 linear or 2 × 64 matrix |
Cooler / package options | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ |
FAQs
pour Mercury Cadmium Telluride Multi-Element Arrays
La réponse spectrale de ces matrices HgCdTe peut être personnalisée en ajustant la composition du matériau. En pratique, elles peuvent être réglées pour détecter des longueurs d’onde infrarouges allant d’environ 2 µm (IR à ondes courtes) jusqu’à une coupure vers 16 µm dans l’IR à ondes longues. Certaines configurations spécialisées s’étendent même jusqu’à la région des ~20 µm. Cela permet d’optimiser le détecteur pour la bande IR spécifique requise par l’application.
Oui. Les détecteurs MCT photoconducteurs nécessitent généralement un refroidissement pour supprimer le bruit thermique et fonctionner efficacement. Ces matrices peuvent être fournies dans des boîtiers avec refroidisseur thermoélectrique (TE) pour un fonctionnement pratique et compact, ou avec des assemblages à doigt froid pour un refroidissement cryogénique, comme des dewars à azote liquide (LN₂) ou des mini-refroidisseurs intégrés à cycle Stirling. Le choix de la méthode de refroidissement dépend du niveau de performance recherché : par exemple, le refroidissement LN₂ offre généralement une meilleure sensibilité pour la détection IR à plus grande longueur d’onde (bien qu’il soit plus complexe), tandis que les refroidisseurs TE sont sans maintenance et adaptés aux systèmes portables ou de plus faible puissance.
La gamme couvre plusieurs tailles de matrices, depuis un quadrant à 4 éléments jusqu’à 16, 32, 64 et même 128 éléments. Chacune peut être configurée soit en matrice linéaire (une seule rangée de détecteurs), soit en matrice bidimensionnelle (deux rangées de détecteurs). Par exemple, une matrice à 16 éléments peut être réalisée sous forme d’une ligne de 16 détecteurs ou d’une matrice 2 × 8 avec deux rangées de 8. Cette flexibilité vous permet de choisir le format le mieux adapté à votre configuration optique : les matrices linéaires sont souvent utilisées pour le balayage en ligne ou les fentes de spectromètre, tandis que les matrices 2D peuvent capturer une petite image ou plusieurs canaux simultanément.
Oui. Ces matrices de détecteurs multiéléments sont hautement personnalisables pour répondre à des exigences particulières. Les dimensions des pixels peuvent être adaptées : au-delà des tailles standard de 0,2 × 0,5 mm ou 0,5 × 1,0 mm, d’autres tailles de pixels ou rapports d’aspect peuvent être réalisés sur demande. De même, le nombre d’éléments et la disposition de la matrice (linéaire ou matricielle) peuvent être ajustés si une configuration non standard est nécessaire. Même la composition de l’alliage HgCdTe ainsi que la fenêtre infrarouge ou le boîtier peuvent être modifiés, ce qui permet de développer des variantes sur mesure pour des applications spécifiques.
Oui. Avec une électronique haute vitesse adaptée, les matrices MCT photoconductrices peuvent capturer des transitoires infrarouges rapides et des événements pulsés. Ces détecteurs offrent des temps de réponse rapides, ce qui les rend adaptés aux mesures résolues dans le temps, telles que la spectroscopie laser pulsée. Dans une expérience pompe-sonde, par exemple, une matrice peut enregistrer le spectre de chaque impulsion laser, même à des fréquences de répétition de l’ordre de plusieurs dizaines de kilohertz (jusqu’à ~100 kHz) lorsqu’elle est utilisée avec les circuits de lecture appropriés. La vitesse réellement atteignable dépend de la bande passante spécifique du préamplificateur et de la conception du système, mais cette technologie est tout à fait capable de surveiller des signaux IR à haute fréquence.
L’utilisation d’une matrice MCT photoconductrice nécessite une électronique de lecture multivoie à faible bruit. Chaque élément détecteur génère un signal (une variation de courant ou de tension sous illumination infrarouge) qui doit généralement être envoyé vers un préamplificateur transimpédance ou un circuit similaire. Des modules de préamplification multivoies sont utilisés afin de lire simultanément tous les éléments. Pour faciliter l’intégration, des ensembles électroniques complets sont disponibles pour interfacer ces matrices, notamment des préamplificateurs pour chaque pixel et parfois des convertisseurs analogique-numérique, afin d’intégrer la matrice dans un système avec un minimum de développement électronique spécifique.
Ces matrices HgCdTe multiéléments sont utilisées dans une grande variété d’applications IR haut de gamme. Parmi les cas d’usage typiques figurent les systèmes d’imagerie thermique (par exemple en astronomie ou pour le suivi de cibles, où une petite matrice de détecteurs peut balayer une image), les spectromètres infrarouges à transformée de Fourier (FTIR) et les spectrophotomètres IR multivoies pour l’analyse chimique, les analyseurs de gaz qui surveillent simultanément plusieurs raies d’absorption infrarouge, ainsi que les dispositifs avancés de spectroscopie laser tels que la spectroscopie IR 2D ou pompe-sonde. Plus largement, toute application nécessitant une détection sensible sur plusieurs points ou longueurs d’onde dans l’infrarouge à ondes moyennes à longues peut tirer parti de ce type de matrice de détecteurs.
