[其他]可读型表面热特性器件和对其进行热激发的方法与装置

说明书

本发明是根据权利要求1～22的可读型表面热特性器件（此后简称为“表面特性器件”）和供热或吸热的方法以及装置（此后简称为“热激发”）。

上述可读型表面热特性器件，其特点在于可读性，但困难在于需要相当昂贵的设备并且也许要安排这些器件，使其在可见光谱范围内与环境表面相同，而且，制造它们的花费也是非常高的。

因此，这些表面特性器件的可靠性非常高，同时考虑到读出装置的造价，读出的可靠性也是很高的。

美国专利申请3511973公开了一种可读型表面热特性器件和热激发方法。其中采用了区域布置的不同阻值的电阻，在施加相同的电压时，它们达到不同的温度，利用适当的方式可以对其进行扫描。

但是，这种器件的应用范围有限。由于必须为表面特性器件提供电触点，这些电触点与电流源相联接以便进行热激发。因此有很多局限性。

例如，这些电触点总是可见的。十分明显，这妨碍了秘密测试。由于必须与电流源相联接，读出过程实际上被局限于固定的读出装置上。

本发明的目的在于提供一种可读型表面热特性器件和一种能以更简便的方式供热或吸热的方法和装置。

本发明的目的是利用权利要求1特征部分所阐明的表面特性器件来实现的。

本发明的表面特性器件能够以下面将要详细描述的、所期望的方式承受热处置。这些热处置实际上是很简单的，对器件来说，它们能够以难以察觉的、光学中性的结构来产生。在承受均匀的热处置时，特性和非特性的区域显示出不同的温度变化，这种温度变化可以被扫描。这种区域间的不同特性可以利用不同的方式获得，这一点将在下面进行说明。

权利要求2提供了一种有用的特征。例如，可以采用如下方式：用细长的金属条构造特性区而非特性区则采用低热导率的塑料。如果两种区域受到均匀的热处置，由于流到外界的热量不同，在扫描位置上产生了不同的温度。

另一方面，权利要求3提供了一种有用的特征。如果对上述区域提供或吸取等量的热，由于热容量不同，会产生不同的温度变化。例如，可以用具有相邻表面的、同体积的塑料和金属体构成表面特性器件。

在一个可进一步选择的方式中，权利要求4提供了一种有用的特征。所有区域都被置于相同的辐射强度下，由于对辐射的吸收不同而吸收了不同的热量，因此达到不同的温度。可以采用任何适用的辐射，只要被吸收后能在所讨论的材料中产生热量即可。

权利要求5提供了另一种有用的特征。在这方面，提供了一种适合于常规应用的、便于制造与安装的结构。

权利要求6提供了一种有用的特征。正如从英国专利申请GB1516832中所了解的那样，在秘密探测中，表面特性器件应当构造成对外界来说不可见的。如果实际的表面特性器件是光学可见的，这种涂层是非常有用的。

权利要求7的特征表明了本发明进行热激发的方法。

人们也许会想到利用DE-GM7935267所描述的那种方法，在那种方法中，编码的表面区域受到红外辐射并对反射的辐射进行测量。接收器应当构造得适合于测量表面温度。但是，现已发现这种反射测量并不能确定表面温度。因为相对于反射的辐射强度来说，表面的热辐射非常小，后者被前者所淹没。

根据本发明，可以让扫描与热处置同时进行。这样，必须向表面特性器件的表面均匀供热。为了做到这点，例如，可以向一个位于表面特性器件之下的物体供热或供冷，因此与流经表面特性器件外表面的空气之间产生了温度差。由于特性区和非特性区具有不同的热导率，因此产生了可扫描的、不同的表面温度。这一过程可以很方便地用于温度变化显著的物体上，出于某种原因它们总是被加热或冷却，例如加热或冷却元件，或是刚刚离开炉子并被热扫描的物体。

根据本发明的方法进行的热处置是同扫描分别产生的。一些进行隔离的方法将在下面介绍。据此，可以保证扫描传感器不受热处置的影响。因而能够分辨出特性与非特性区之间微小的温度差。

权利要求8提供了一种有用的特征。这样一种热处置很容易实现。例如，这样的加热体或冷却体能够加以引导与一个较长的表面特性器件进行滚动接触，这类表面特性器件可以很方便地用于许多场合。

作为另一种选择，权利要求9提供了一种有用的特征。借助于适当的辐射聚焦和光阑装置，可以在非常精确的照射位置上施加热。采用这种方式可以进行非接触测量。如果增加辐射强度，测量的速度是非常快的。