红外侦察技术：专盯热源

看过电视剧《士兵突击》的人都知道这么一个情节，主人公许三多为“讨好”班长，在反侦察演习中，为班长揣了两个热乎乎的鸡蛋，谁料就是这两个鸡蛋惹了祸，导致了演习的失败。两个热乎乎的鸡蛋怎么就决定了整个演习的胜负呢？这就要从红外侦察技术说起了。

众所周知，温度高于绝对零度的有生命和无生命的任何物体时时刻刻都在发出红外辐射，尤其是坦克、车辆、军舰、飞机等军事装备，由于存在高温部位，往往具有很强的红外辐射源。正是根据物体的这种性质，研究出了红外侦察技术，使原本人肉眼看不到的东西也可以看到了，因此红外侦察被形象地称为现代“火眼金睛”。

首先，我们来认识一下红外光是怎么一回事。在1666年，科学家们在进行太阳光线分光实验时，发现人眼看似白光的太阳光线，透过三棱镜折射后就分出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的七色光带。除此外还有没有别的光线呢？过了134年后，到1800年英国天文学家赫谢耳用水银温度表研究太阳光谱各色光热效应时，发现在红光外的光谱中，还有一种“不可见光”，也有热效应，由此被称为红外光线，正式命名为红外辐射。后来，科学家们研究发现，红外辐射是自然界普遍存在的一种能量交换形式，任何物体只要其温度高于热力学上的“绝对零度”时，都在不断地向外放射红外辐射能量。光线本身也是一种电磁波，红外波段正是位于可见光和微波之间，其频谱一般划分是：可见光，从紫光到红光之间，波长范围为0.36～0.76微米；红外光，为0.76～1000微米。红外辐射波段本身的划分并没有统一的标准。传统的划分是分别以0.76～3微米、3～40微米、40～1000微米作为近、中、远红外波段。在军事领域的探测技术中，由于红外辐射必须经过大气传输到红外接收器件上，因此它是按照三个大气窗口（即0.76～3微米、3～5微米、8～13微米等三个光谱区），划分为近、中、远红外三个波段的。这种划分对于红外技术在军事上应用具有重大意义。红外辐射具有电磁辐射的各种共同属性，例如，具有直线传播、折射、反射、偏振等规律，传播速度与光速相同。红外辐射同可见光、无线电波的差别仅仅是波长不同。从光子理论上讲，红外辐射与可见光、微波、无线电波等的区别，就在于光子的能量大小不同。红外辐射的光子能量要比可见光的能量小，例如100微米红外辐射的光子，其能量仅为可见光光子能量的1/200，而微波和无线电波的光子能量比红外光的光子能量更小。这些理论的发展，成为红外理论的基础，并为运用红外辐射这一神奇光能的红外技术的发展，开拓了广阔的前景。

利用物体能辐射热效应这一基本物质特性，要想采取相应的探测技术手段能动地把物体辐射出来的红外光接收过来，加以科学利用，这就要依靠红外探测器了。因此，人们把凡是利用红外辐射理论指导下研制出来的形形色色现代设备、武器等，都冠以“红外”二字，就是指红外探测器是它的核心部件，有的把红外探测器称为红外仪器的“心脏”，有的称为红外制导兵器的“眼睛”。红外探测器实际上是红外辐射能量的传感器，是一种能将入射的红外辐射信号转变成电信号的输出的器件。历史表明，红外技术的发展是依靠红外探测器技术的发展为先导的。20世纪40年代开始，在光学、物理学、化学和空间科学技术的推动下，红外技术中的红外探测手段日趋完善，使夜视、制导、测温、遥感、红外光谱学和远红外加热等方面，由单元开始向多元化的更高层次发展，出现了多元线列多元探测器（一般可多达128×128元阵列）、二维焦平面红外探测器等，这就使红外技术的应用跃上了一个新台阶。于是，便出现了红外热成像、红外天体探测、红外微波制导（例如红外制导导弹不仅可追踪飞机尾喷源，还能追踪机翼与空气摩擦所产生的微弱红外信息，成为“全面攻击型”导弹）等更高级的红外系统；同时，红外探测器的响应波长向长波方面延伸，与新兴激光高技术相结合，成为红外—激光雷达、通信等的综合技术，为目标探测提供了更高的分辨率和更大的信息量，使红外探测技术这一现代“火眼金睛”更明亮、更夺目。