英国国防科学与技术实验室（Dstl）宣布，其研发的新型热成像探测器效率比现有设计提高十倍以上，有望推动热像仪小型化，使其能够搭载于无人机或由单兵携带。这一进展由Dstl与半导体公司Amethyst Research及兰卡斯特大学合作完成，相关成果已由英国国防期刊报道。

当前高性能热像仪需要冷却至约零下193摄氏度才能正常工作，而实现这一低温的冷却引擎体积大、重量重且耗电高，因此这类传感器通常安装在车辆、飞机或固定设施上，难以随身携带。Dstl的新探测器架构通过三项改进解决了这一难题：采用薄吸收层降低热噪声，利用半导体层作为反射镜将红外光限制在探测器内，以及通过亚波长尺度的结构设计提高光吸收率。这些改进使探测器效率提升十倍以上，同时降低热噪声，使工作温度可提高至零下123摄氏度，比现有要求高出70度。

工作温度的提高意味着冷却系统可以更小、功耗更低，整体重量更轻，从而为热像仪的小型化铺平道路。Dstl表示，下一阶段将完善技术并构建成像演示装置。

热像仪通过探测热量而非光线工作，因此能在烟雾、灰尘和黑暗中观察，并在普通光学设备失效的远距离条件下发现目标。随着战场上遮蔽物增多，以及俄乌冲突双方利用夜间行动和隐蔽阵地，热成像能力的重要性日益凸显。

这项研究的关键在于区分制冷型和非制冷型传感器。非制冷热像仪已大量生产，价格低廉，常见于商用无人机和狩猎瞄准镜，无需制冷，但灵敏度和响应速度明显不足，限制了其探测距离和从复杂背景中识别热目标的能力。制冷型传感器性能优越，但成本和重量也高得多。新探测器旨在缩小两者差距，使高性能热成像在更高温度下工作成为可能。

Dstl列出的应用场景包括小型平台、无人机和单兵，这些平台在重量和功耗上受限，此前难以搭载高性能热成像设备。如果无人机能携带制冷级传感器，其探测距离将远超目前大多数无人机配备的非制冷相机。

Dstl是英国国防部的研究机构，主要基地位于威尔特郡的波顿当和朴次茅斯附近的波茨当西，现隶属于国家军备总监小组。Amethyst Research是一家专注于红外探测器材料的半导体公司，兰卡斯特大学则拥有长期从事红外半导体研究的物理团队。