英國國防科學與技術實驗室（Dstl）宣佈，其研發的新型熱成像探測器效率比現有設計提高十倍以上，有望推動熱像儀小型化，使其能夠搭載於無人機或由單兵攜帶。這一進展由Dstl與半導體公司Amethyst Research及蘭卡斯特大學合作完成，相關成果已由英國國防期刊報道。

當前高性能熱像儀需要冷卻至約零下193攝氏度才能正常工作，而實現這一低溫的冷卻引擎體積大、重量重且耗電高，因此這類傳感器通常安裝在車輛、飛機或固定設施上，難以隨身攜帶。Dstl的新探測器架構通過三項改進解決了這一難題：採用薄吸收層降低熱噪聲，利用半導體層作為反射鏡將紅外光限制在探測器內，以及通過亞波長尺度的結構設計提高光吸收率。這些改進使探測器效率提升十倍以上，同時降低熱噪聲，使工作溫度可提高至零下123攝氏度，比現有要求高出70度。

工作溫度的提高意味著冷卻系統可以更小、功耗更低，整體重量更輕，從而為熱像儀的小型化鋪平道路。Dstl表示，下一階段將完善技術並構建成像演示裝置。

熱像儀通過探測熱量而非光線工作，因此能在煙霧、灰塵和黑暗中觀察，並在普通光學設備失效的遠距離條件下發現目標。隨著戰場上遮蔽物增多，以及俄烏衝突雙方利用夜間行動和隱蔽陣地，熱成像能力的重要性日益凸顯。

這項研究的關鍵在於區分製冷型和非製冷型傳感器。非製冷熱像儀已大量生產，價格低廉，常見於商用無人機和狩獵瞄準鏡，無需製冷，但靈敏度和響應速度明顯不足，限制了其探測距離和從複雜背景中識別熱目標的能力。製冷型傳感器性能優越，但成本和重量也高得多。新探測器旨在縮小兩者差距，使高性能熱成像在更高溫度下工作成為可能。

Dstl列出的應用場景包括小型平台、無人機和單兵，這些平台在重量和功耗上受限，此前難以搭載高性能熱成像設備。如果無人機能攜帶製冷級傳感器，其探測距離將遠超目前大多數無人機配備的非製冷相機。

Dstl是英國國防部的研究機構，主要基地位於威爾特郡的波頓當和樸次茅斯附近的波茨當西，現隸屬於國家軍備總監小組。Amethyst Research是一家專注於紅外探測器材料的半導體公司，蘭卡斯特大學則擁有長期從事紅外半導體研究的物理團隊。