Détecteurs thermiques : principes et applications

Cette séance de cours traite de divers détecteurs thermiques, en se concentrant sur leurs principes et leurs applications. Il commence par le contexte historique de la découverte du rayonnement infrarouge par Sir William Herschel, qui a utilisé un thermomètre à gaz pour mesurer les changements de température dus à l'exposition infrarouge. La séance de cours présente ensuite la cellule de Golay, un type de détecteur photoacoustique, expliquant son mécanisme opérationnel où la lumière infrarouge chauffe le gaz, provoquant une déviation de la membrane. L'instructeur souligne les défis de la miniaturisation des cellules Golay pour les applications de caméra, notant que si la miniaturisation est possible, elle affecte négativement la sensibilité en raison de l'augmentation de la conductivité thermique. La séance de cours développe davantage sur le schéma général des thermopiles, bolomètres et détecteurs pyroélectriques, soulignant l'importance de l'isolation thermique pour un fonctionnement efficace. Le concept des thermocouples est introduit, détaillant comment ils mesurent les différences de température en utilisant l'effet Seebeck. La discussion comprend le comportement des semi-conducteurs N et P dans les thermocouples, illustrant comment les champs électriques et les différences de tension résultent des variations de température, conduisant finalement au développement de thermopiles pour les applications d'imagerie.