美国国防安全展暨讨论会:最新的传感、成像、光学和激光技术大放光彩(下)

   日期:2006-06-06     来源:电子系统设计    评论:0    


    防御和安全设备正在变得小型化

   微机电系统(MEMS)和纳米技术正在成为防御和安全应用领域的重头戏。来自桑地亚国家实验室的一个有趣展示概述了应用于防御和安全相关领域的分析技术在微尺度上的发展。这一工作的目的是开发完整的片上实验室(lab-on-a-chip)能力,从而在微尺度上为化学和生物战剂检测提供质谱分析、气象色谱分析和热量测定等分析技术。MEMS设备推动了混合化学预浓缩器、气相色谱柱、检测器阵列、阀门和加热器的产生。

   美国国防预先研究计划局(DARPA)微系统技术办公室(MTO)的展示则探讨了面向战斗机和危急情况第一应答的设备的开发。MTO是像芯片平台这样的综合传感微系统领域的研究先驱,致力于为未来的军事系统提供革命性的性能和功能。传感的形式扩展到跨越了整个电磁光谱,从直流到光,并包括了生物和化学传感。

   在一场关于光纤激光器的行业座谈会上,回顾并评价了其突出的优势。其中包括微型、高效、高可靠性、低功率要求、精良的光束质量及其在极高重复率下以多种波长形式工作的能力。这些特征使得光纤激光器对军用运输工具以及电信和医学应用非常具有吸引力。

   美国显示器联盟(USDC)则邀请观众观看关于柔性显示器和电子技术的展示,集中讲述了显示器尤其是柔性显示器发展中的起因、事件及其发生时间等等。该展示显示,在过去的五年里,为了满足美国军队在推进柔性显示技术上的兴趣,以及确保DARPA基金的运转,已经做了很多工作。

   太赫兹成像是本次会议的另一个热点话题。有关该话题的座谈会讨论了这一技术的优缺点。与会者最终得出结论,尽管这一技术在远距离物体和人体非接触式成像上有着巨大的潜力,但价格必须降得够低,才能使其更具成本效益。尽管此类图像据称可以在300GH在(1毫米波长)到10THz(30μm波长)的范围内工作,实际应用中却被限制在500GHz到600GHz之内(见图1)。

新产品

    在展示区,一系列新产品和新技术更为这场技术展会添彩。一个尤其热门的产品是非冷却式红外热成像阵列,它比冷却式红外热成像阵列成本更低,外形也更小。此类阵列也被称为非制冷微量热型探测器(microbolometer)和红外焦平面阵列(FPA)。

    RedShift Systems公司在去年采用了有着巨大市场应用平台的非冷却成像阵列技术(参考ED在线的10472号文章“非冷却式热成像有巨大的市场需求”)。在展示中,Redshift Systems公司展示了一个改良的热光阀,它在分辨率上有重大的改进(160*120像素,增大了四倍),而像素尺寸则降到了30μm,降幅达64%,另外在6英寸的玻璃晶片上封装更多裸片的能力也增强了18倍。

    一家以色列公司Opgal展出了一个小型化的非冷却式红外线引擎:EYE-R25,有384*288像素和320*240像素两种格式可供用户选择。该设备在12ms的时间常数下(帧频为50Hz)NETD为508mK,时间常数为5ms时(帧频为60Hz)NETD则为708mK。(NETD是指一个IR FPA探测器的噪音评价。它限定了成像器产生一个相当于探测器噪音大小的输出信号所需要的辐射量――因为内部组件的热量)。当使用F/1.0透镜时,EYE-R25经调谐可以拥有一个小于0.0508C的长波敏感度(见图2)。

   法国Sofradir公司的分公司Ulis新推出了三款信号反应率为7mV/K的非晶硅非冷却式红外FRA 成像器,其光谱范围为8到14 μm,热时间常数为7ms。这三个型号包括160*120像素、像素间距为35μm的UL02051,384*288像素、像素间距为35μm 的UL03041以及640*480像素、像素间距为25μm的UL04171。

   Sofradir是两个生产高性能的先进红外热探测器的公司之一,这种热探测器是基于碲镉汞(MCT)技术制成,用于军事、太空和工业领域。另外一个公司是Raytheon。这两家公司都是本次展览的主要参展者。Sofradir展示了其最新产品:基于MCT技术的量子阱红外光电探测器(QWIP)。

   ThruVision公司也展示了新的无源THz成像器。该公司称其T-4000是第一个真正的无源THz成像系统,为海关、警察和公司保安人员而设计,用来显示远处行人身上的隐藏物体。正如前面提到的,THz成像器是非侵入性和非电离性的(就像X射线),也不需要和物体进行接触(就像超声波)(如图3所示)。

   自动式无人操控保安机器人如今正被许多工业和政府安全领域所采用。MobileRobots公司的这种机器人Seekur(零售价大约为6万美金),就一直行走在展厅里,通过摄像机和传感器检测与会者及其周围的环境(见图4)。

   MobileRobots表示,它的第一个室内/室外移动机器人是设计用来在车库、机库、仓库、保安亭和室外工作。这种全天候的四轮机器人非常好操作,穿程性级别为20%。它的轮子可以移到侧面,从而使其可以在狭小空间里自由移动。其负载量为70kg。

作者:Roger Allan

 
标签: 四轮机器人, ,
  
  
  
  
 
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