Brevet FR2183538A1 — publié le 19731221

L'invention est relative à des perfectionnements apportés aux dispositifs de détection du rayonnement infrarouge. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs du genre en question qui comprennent - un élément récepteur, ou récepteur, de préférence sous la forme d'une plaque mince, dont les propriétés optiques de transmission et/ou de réflexion de la lumière varient sensiblement avec la température, au moins pour une longueur d'onde donnée ; ce récepteur est maintenu à une température To constante et il est destiné à recevoir le rayonnement infrarouge qui produit une élévation de température à l'endroit où il frappe le récepteur, cette élévation de température variant dans le meme sens que l'intensité du rayonnement infrarouge - une source lumineuse propre à émettre, vers le récepteur, un faisceau sensiblement monochromatique dont la longueur d'onde est ladite longueur d'onde donnée - des moyens détecteurs propres à détecter le faisceau sensiblement monochromatique après qu'il ait été transmis ou réfléchi par le récepteur, la variation de l'intensité de ce faisceau, par rapport à son intensité initiale, donnant une mesure de l'intensité du rayonnement infrarouge reçu par le récepteur. Dans ce qui suit, on appellera "dispositif thermo-optique" un tel dispositif. Dans un dispositif connu de ce genre, le récepteur est un film de sélénium, matériau semi-conducteur ayant une largeur de bande interdite relativement importante, et la source lumineuse est une lampe à vapeur de sodium, le faisceau sensiblement mono chromatique émis par cette lampe étant détecté après avoir été transmis à travers le film de sélénium Dans un tel dispositif, on utilise la propriété des semi-conducteurs d'être transparents pour les radiations de longueur d'onde plus grande qu'une longueur d'onde donnée X (dite"longueur d'onde de coupure"), variable o avec la température, et opaques pour les longueurs d'onde plus petites que X ; plus prcisetrnent, la courbe du coefficient de transmission, ou d'absorption, de la lumière d'un semi-conducteur en fonction de la longueur d'onde présente un front, généralement appelé "front d'absorption" qui, dans la pratique, s'étend sur un domaine très étroit de longueurs d'ondes surtout pour les courtes longueurs d'onde Dans le susdit dispositif connu, la longueur d'onde du faisceau émis par la lampe à vapeur de sodium correspond, à la température ambiante, sensiblement au milieu \0 du domaine très étroit de longueurs d'onde du front d'absorption du sélénium.Or, cette longueur d'onde h, augmente avec la température ; on con çoit donc qu'un échauffement, mime très faible, provoqué par le rayonnement infrarouge, entrain une diminution du coefficient de transmission du matériau ; la longueur d'onde du faisceau émis par la source à vapeur de sodium étant constante, cette diminution est une mesure de l'intensité dudit rayonnement. On pourrait, de façon plus générale, envisager l'utilisation d'un semi-conducteur quelconque avec un laser constituant la susdite source monochromatique, mais un tel dispositif peut s'avérer de réalisation difficile car, pour un semi-conducteur donné, la longueur d'onde #o est bien déterminée à la température To de fonctionnement et il est, en pratique, très difficile de trouver un laser émettant un faisceau de la même longueur d'onde #o. La présente invention a surtout pour but de remédier à cet inconvénient et elle permet la réalisation d'un dispositif thermo-optique, pour la détection du rayonnement infrarouge dans lequel le choix d'un des constituants, ou paramètres, du dispositif n'impose pas des conditions trop strictes pour le choix des autres constituants ou paramètres, de ce dispositif. Parmi ces constituants ou paramètres, on envisage surtout, ici, la température To de fonctionnement, la longueur d'onde de la source lumineuse et la nature du matériau constituant le récepteur. Le dispositif thermo-optique pour la détection du rayonnement infrarouge selon l'invention est caractérisé par le fait que l'élément récepteur du rayonnement est réalisé en un matériau présentant une structure de bandes d'énergie telle que l'intervalle de séparation entre sa bande de valence et sa bande de conduction est au plus égal à 5 KTo, K étant la constante de Boltzmanfl et To la température de fonctionnement, et dont la concentration en porteurs libres extrinsèques (ces porteurs étant engendrés par les impuretés ionisées électriquement actives) est au plus égale à 1017 atomes/cm3 à très basse température. Dans un mode de réalisation de l'invention, le susdit matériau présente un intervalle de séparation entre les bandes de valence et de conduction très voisin de zéro et sa concentra tration en porteurs libres est telle qu'il est à ltétat intrinsèque à la température To. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, la source monochromatique est un laser et des moyens séparateurs sont prévus pour séparer le faisceau issu de ce laser en un premier faisceau destiné à atteindre l'élément récepteur aux endroits où celui-ci est frappé par le rayonnement infrarouge et en un deuxième faisceau dirigé vers un élément de référence, des moyens mélangeurs étant en poutre prévus pour mélanger ce premier et ce deuxième faisceaux au niveau des moyens détecteurs détectant le faisceau monochromatique. D'autres dispositions, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore au cours de la description plus détaillée ci-dessous en rapport avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un dispositif pour l'observation d'images infrarouges conforme à l'invention, et - les figures 2 à 5 sont des diagrammes qui illustrent le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention. Selon l'invention, se proposant de réaliser un dispositif pour la détection du rayonnement infrarouge, on s'y prend comme suit ou de façon analogue. En se référant à la figure 1, on voit que le dispositif comporte, de façon générale, un élément récepteur 1 sur lequel tombe le rayonnement infrarouge à détecter, une source lumineuse 2 sensiblement monochromatique, et des moyens détecteurs 3, sensibles au moins au rayonnement de la source 2. L'élément récepteur 1 est maintenu à une température To constante qui est, de préférence, au plus égale à 3000K (température ambiante). A cette température To, cet élément 1 a des caractéristiques optiques bien déterminées, par exemple son coefficient de réflexion R (ou réflectivité) a un spectre donné. Ce spectre peut être représenté par la courbe 4 de la figure 2 sur cette figure, le coefficient R, porté en ordonnées, est défini (pour un angle d'incidence donné) par le rapport entre l'intensité d'un faisceau lumineux 5 réfléchi par la surface de l'élé- ment 1 et l'intensité du faisceau incident 6, la variable , portée en abscisses sur la figure 2, représentant la longueur d'onde dudit faisceau incident. L'élément 1 est choisi de telle manière qu'au moins une de ses caractéristiques optiques varie sensiblement pour une élévation de température de faible valeur. Or, cette élévation de température peut être provoquée par le rayonnement infrarouge reçu par l'élément 1, on conçoit donc aisément que les variations avec la température de la susdite caractéristique optique sont une mesure de l'intensité du rayonnement reçu par le récepteur 1. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures et dont il sera question ci-après, cette caractéristique est le coefficient de réflexion R. La source de lecture émet un faisceau sensiblement mono chromatique dont la longueur d'onde centrale est Ao . Pour cette longueur d'onde 0, lorsque la température de l'élément passe de la valeur To à une valeur To + dT, le coefficient de réflexion varie de la quantité AR ; ainsi, l'intensité du faisceau reçu par le détecteur 3, lequel est agencé pour recevoir le faisceau réfléchi 5, varie lorsque le récepteur 1 s'échauffe. Bien que le dispositif thermo-optique décrit ci-dessus, et illustré par les figures, fasse appel à la réflexion du faisceau issu de la source 2 sur le récepteur 1, il est clair qu'on aurait pu faire appel à la variation du coefficient de transmission (c'est-à-dire,de la transparence) du susdit récepteur avec la température. Conformément à l'invention, le matériau qui constitue le récepteur 1 a les propriétés suivantes : d'une part, la structure de bande d'énergie de ce matériau est telle que l'intervalle de séparation entre la bande de valence et la bande de conduction est, au plus, égal à 5 KTo, K étant la constante de Boltzmann et To la susdite température maintenue constante (c'est-à-dire la température de fonctionnement) du récepteur 1 et, d'autre part, sa concentration en porteurs libres extrinsèques est au plus égale à 1017 atomes/cm à très basse température. Par porteurs libres extrinsèques" on entend, bien entendu, les porteurs engendrés par les impuretés ionisées électriquement actives. De façon plus précise, la susdite concentration en porteurs libres peut s'exprimer par la valeur absolue de la différence entre, d'une part, la concentration Nd d'impuretés ionisées du type donneur et, d'autre part, la concentration N a d'impuretés ionisées du type accepteur ; la seconde propriété du matériau constituant le récepteur 1 peut donc s'écrire selon la formule Nd - ( Parmi les matériaux qui présentent les deux propriétés énoncées, on considèrera tout d'abord ceux qui sont connus sous la dénomination de "semi-conducteurs à largeur de bande interdite étroite ou "semi-conducteurs à bande interdite étroite". La figure 2 représente la courbe de variation du coefficient de réflexion (ou réflectivité) R d'un tel matériau semi-conducteur en fonction de la longueur d'onde Â ; on voit, sur cette figure, que le coefficient de réflexion R présente une discontinuité 30 qui est maximale pour la longueur d'onde A0. . Cette longueur d'onde o est telle que Eg = hc #o formule dans laquelle E représente la largeur de la bande d'éner g gie interdite, c la vitesse de la lumière et h la constante de Planck.Cette longueur d'onde #o varie en fonction de la température. La figure 3 représente les variations AR de la réflectivité R en fonction de la température T du récepteur 1 pour la longueur d'onde Â ou une longueur d'onde voisine, la quantité o R R étant portée en ordonnées et la température T étant portée en abscisses. On voit, sur cette figure, que la réflectivité R augmente pour une diminution de température et diminue pour une augmentation de température. Ceci exprime également le fait que la longueur d'onde 20 varie en sens inverse de la température. o L'expérience montre que le front d'absorption de tels semi-conducteurs à largeur de bande interdite étroite est relativement étendu en longueur d'onde. On voit en effet, sur la figure 4, qui représente la courbe de variation 32 du coefficient d'absorption d'un tel semi-conducteur à largeur de bande interdite étroite en fonction de la longueur d'onde A, que la transition de l'état opaque à l'état transparent est représentée par la partie 33 de la courbe 32, cette partie 33 étant relativement inclinée par rapport à la direction de l'axe des ordonnées. Il est donc possible de choisir la longueur d'onde de la source de lecture dans une gamme reltivement étendue, comprise entre deux valeurs Xi et X2 (figure 4).Ce domaine de longueurs d'onde, compris entre les valeurs A1 et A2, est so-siblenent plus attendu que celui apparaissant pour les semi-conduct~urs à largeur de bande interdite relativement importante.Sans se limiter a une théorie particulière, il est supposé que cette largeur importante du front d'absorption est due aux causes suivantes - en premier lieu on remarquera qu'une énergie varie en fonction inverse d'une longueur d'ondeA suivant la relation E = hc ceci entrain la relation différentielle suivante : dE = - hc dX r2 ainsi, pour une même variation d'énergie aE, la variation\ serad'autant plus grande que la longueur d'onde > sera plus importante - en second lieu, le phénomène connu sous le nom "d'effet Burstein-Moss" contribue, lui aussi, à l'élargissement du front d'absorption 33.Il est en effet compréhensible que, lorsque la largeur de bande d'énergie interdite est faible, le remplissage de la bande de conduction joue un rôle non négligeable, au contraire de ce qui se passe lorsque cette bande interdite a une valeur importante. I1 est également important de noter que les semi-conducteurs à bande interdite étroite présentent un avantage supplémentaire -notamment pour la détection des images infrarouges- en raison de la valeur élevée de leur longueur d'onde de coupure. En effet, les corps émettent, en général, un rayonnement qui présente une énergie maximum pour une longueur d'onde voisine, à la température ambiante, de 9 microns ("émission du corps noir") ; or, les corps semi-conducteurs, comme on l'a déjà indiqué, absorbent fortement les radiations dont la longueur d'onde est inférieure à leur longueur d'onde de coupure X .Ainsi, si cette longueur o d'onde de coupure X est supérieure à 9 microns, une partie importante, ou pratiquement toute l'énergie rayonnee par l'objet à détecter, est absorbée par le récepteur 1 et permet donc une elévation importante de sa température. Les corps connus sous la denomination de "semi-métaux" présentent également les susdites deux propriétes, s'ils sont suffisamment purs, c'est-à-dire s'ils présentent des propriétés intrinsèques à des températures au moins égales à 77"K. En effet, dans ces corps, l'intervalle de séparation entre les bandes de valence et de conduction est nul. A la différence d'avec les semi-conducteurs à largeur de bande interdite étroite, les semimétaux ne présentent pas de bandes d'énergies interdites (les bandes de conduction et de valence se recouvrent). Comme on peut le voir sur la figure 5; la courbe de variation de la réflectivité R (portée en ordonnées) de tels corps en fonction de la longueur d'onde ss (portée en abscisses) ne présente pas de discontinuité. Sur cette figure 5 la courbe 34, en traits pleins, représente la variation du coefficient R pour une température To tandis que la courbe 35, en traits interrompus, représente ledit coefficient R pour une température To + dT supérieure à la température To. A l'examen de ces deux courbes 34 et 35, on voit que la longueur d'onde de la source lumineuse est donc pratiquement indifférente. Sans vouloir, là non plus, se limiter à une théorie particulière, on pense cependant que la variation du coefficient R, en fonction de la longueur d'onde A et de la température, représente les propriétés des porteurs libres intrinsèques de tels semi-métaux. Or, la concentration Ni en porteurs libres pour de tels corps lorsqu'ils sont purs ("régime intrinsèque") est sensiblement proportionnelle à la quantité T5 dans une large gamme de températures, T étant la température dudit corps et s un paramètre dont la valeur est voisine de 1,S. Une telle loi de variation n'impose donc pas de conditions sévères pour le choix de la température To de fonctionnement. On notera que de tels corps présentent le même avantage d'absorption des radiations infrarouges que les semi-conducteurs à bande interdite étroite car ces matériaux sont absorbants sur la totalité du spectre infrarouge. Les semi-conducteurs intrinsèques à bande interdite très étroite présentent sensiblement la même loi de variation de la réflectivité en fonction de la longueur d'onde X que celle qui est représentée sur la figure 5. On peut donc, avec de tels corps, choisir la longueur d'onde de la source 2 et la température To de fonctionnement dans une large gamme (comme dans le cas des semi-métaux). On notera d'ailleurs qu'il est souvent difficile de déterminer par l'expérience si un corps donné est un semimétal ou un semi-conducteur à bande interdite très étroite. 3 Les susdites limites de 1017 aiomes/cm3 à très basse température pour la concentration en porteurs libres extrinsèques et de 5 KTb pour l'intervalle Eg de séparation entre la bande de valence et la bande de conduction ont été déterminées par ltexpé- rience. En effet, des expériences effectuées dans le cadre de l'invention ont montré,en premier lieu, que lorsque la susdite concentration en porteurs libres extrinsèques est supérieure à 1017 atomes/cm3 à très basse température (l'intervalle Eg étant cependant suffisamment faible) l'effet des porteurs libres intrinsèques est masqué, au moins en grande partie, par l'effet des porteurs libres extrinsèques, ce fait ayant pour conséquence une faible variation des valeurs des constantes optiques avec la température.Ces expériences ont montré, en second lieu, que si l'intervalle Eg est au moins égal à 5 KTo (la concentration en porteurs libres extrinsèques étant cependant suffisamment faible), la concentration en porteurs libres est alors trop faible pour permettre des variations de constantes optiques avec la température suffisamment importantes au voisinage, notamment, de la longueur d'onde On donne maintenant, à titre d'exemples, des corps qui conviennent particulièrement bien pour réaliser le récepteur 1 - l'étain gris, - les alliages de formule In Sb Bi x (avec 0#x et les autres alliages du groupe II-VI à base de mercure (formule générale A Hg1-x B avec OwRx o déjà indiqué, n'est pas critique), - les alliages de formule PbX Sn I-x Te ou Pb Sn x Se (ces composés sont des semi-conducteurs à bande interdite étroite),avec 0,2 Il est à noter que, quelque soit le matériau utilisé pour constituer l'élément récepteur 1, celui-ci devra avoir une masse aussi faible que possible afin que le rayonnement infrarouge puisse élever sa température d'une valeur suffisante ; comme cet élément doit avoir, notamment pour la visualisation d'images infrarouges, une surface appréciable, son épaisseur devra être aussi réduite que possible, de préférence inférieure à 0,1 mm dans un mode de réalisation particulier cette épaisseur est de 10k. Dans le cas de la visualisation d'images infrarouges, on peut prévoir, conformément à l'invention, sur la surface dudit élément récepteur, un quadrillage régulier de sillons ou de lignes en relief (non représenté) afin d'améliorer le contraste de l'image obtenue. Ce quadrillage détermine un réseau de quadri labres qui sont, ainsi, du point de vue thermique, sensiblement isolés les uns par rapport aux autres et forment un réseau d'éléments récepteurs élémentaires ; le rayonnement infrarouge reçu sur un de ces quadrilatères n'échauffe donc pratiquement pas les quadrilatères voisins ; cette disposition permet donc bien d'améliorer le contraste de l'image obtenue. Dans unmode de réalisation particulier, le quadrillage détermine un réseau de carrés dont le côté a une longueur de 50 microns. Ce quadrillage de sillons ou lignes en relief peut entre réalisé de différentes façons, par exemple par épitaxie ou photogravure. Le faisceau monochromatique de lecture doit, dans le susdit cas de visualisation des images infrarouges, atteindre successivement les divers éléments récepteurs élémentaires (ce faisceau "balaie" la surface de l'élément récepteur). Or, comme chaque sillon présente une température différente de celle des quadrilatères qu'il délimite, cette discontinuité de température peut titre exploitée lors du balayage pour repérer un tel sillon et donc permettre la localisation des éléments récepteurs élémentaires. On notera en outre que, selon l'invention, la source 2 est, de préférence, un laser. Dans ce cas, selon une disposition avantageuse de l'invention, des moyens séparateurs 7 sont prévus pour séparer le faisceau 8 issu du laser 2 en un premier faisceau 6 qui atteint le récepteur 1 et qui est renvoyé vers le détecteur 3 avec une intensité modifiée en fonction du rayonnement infrarouge reçu par ledit récepteur et en un deuxième faisceau 9 non modifié par l'élément 1, mais renvoyé vers le détecteur 3. Une telle disposition, dans laquelle le signal émis par un laser et modifié par le récepteur est mélangé au signal du même laser non modifié, est connue sous la dénomination Wdétec- tion homodyne" et présente l'avantage de permettre de ne détecter que les variations du signal modifié par rapport au signal non modifié. En outre, une telle détection homodyne est très sensible car elle permet une amplification importante. Il est également possible d'utiliser une détection (dite hétérodyne) à l'aide d'un deuxième laser dont le but est d'émettre le susdit deuxième faisceau 9. Les premier et second lasers peuvent avoir des longueurs d'onde d'émission identiques ou différentes. Dans ce dernier cas, le détecteur 3 doit entre agencé pour détecter les battements provoques par le mélange des deux faisceaux lasers. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on module l'un des deux faisceaux monochromatiques 6 ou 9, avantageusement le faisceau de référence 9, à l'aide de moyens modulateurs 24. Cette disposition est particulièrement avantageuse dans le cas de la visualisation d'images à contraste faible. En effet, dans ce cas, le spectre de fréquence du signal obtenu contient surtout des fréquences faibles, ce qui correspond à une fréquence de travail de la détection homodyne relativement faible ; or, à basse fréquence, le rapport signal sur bruit S d'une telle détection est faible et la susdite modulation B permet d'utiliser le fait que ce rapport S est beaucoup plus B important à fréquence élevée en utilisantB la fréquence de modu- lation comme fréquence porteuse. Il est à noter que cette modulation n'est pas indispensable si on utilise une détection hétérodyne à l'aide de deux lasers identiques mais agencés pour présenter une différence constante entre leurs longueurs d'ondes, ce qui correspond à un décalage donné en fréquence. On va maintenant décrire plus en détails, en relation avec la-figure 1, un mode de réalisation avantageux de l'invention destiné à visualiser l'émission infrarouge d'objets. En ce qui concerne, tout d'abord, les éléments précédemment décrits, la source 2 est un laser à C02 dont la longueur d'onde d'émission est de 10,61u et le détecteur 3 est avantageusement un détecteur photovoltaïque ou photoconducteur dont l'élément sensible est consitué par un alliage de tellurure de mercure et de tellurure de cadmium du type Cdx Hgl x Te dans lequel 0,19 Les moyens séparateurs 7 sont constitués par une lame séparatrice semi-transparente qui sépare, de façon en soi connue, le faisceau 8 issu du laser 2 en un premier faisceau 6 qui est transmis par transparence à travers ladite lame 7, ce faisceau 6 venant atteindre le récepteur, et en un deuxième faisceau 9 réfléchi par la lame 7. Un miroir 10 ou élément de référence est prévu pour renvoyer le faisceau 9 sur le détecteur 3. Dans le cas où il est possible d'obtenir un récepteur de grandes dimensions, on peut prévoir sur celui-ci une partie de sa surface jouant le rôle du miroir 10 et qui n'est pas susceptible d'être atteinte par le rayonnement infrarouge à détecter. Bien entendu, le récepteur 1 est disposé de façon telle qu'il réfléchit le faisceau 6 suivant le faisceau 5 vers le détecteur 3. Le récepteur 1 est, dans l'exemple, une plaquette de tellurure de mercure intrinsèque d'épaisseur inférieure à 50 microns. Le dispositif de visualisation infrarouge représenté sur la figure 1 comporte, en outre, des moyens optiques Il pour former, sur le récepteur 1, une image 12 d'un objet 13. Ces moyens optiques 11 sont, par exemple, constitués par un miroir sphérique et focalisent les rayons infrarouges 14 émis par l'objet 13 à la surface du récepteur 1. Un avantage appréciable de l'utilisation d'un faisceau laser, pour la visualisation des images infrarouges 12 qui se forment sur le récepteur 1, réside dans le fait que ce faisceau a une section négligeable par rapport à la dimension des images 12. Il est ainsi possible, comme on va le décrire ci-après, de faire apparaître une reproduction de l'image 12, par exemple sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques. A cet effet, on prévoit un dispositif de balayage 15 qui permet au faisceau 6 de balayer la surface dù récepteur 1, par exemple suivant des lignes parallèles et équidistantes. Ce dispositif 15 est disposé, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, avant la lame séparatrice 7 ; bien entendu, ce dispositif de balayage pourrait être également disposé entre ladite lame 7 et le récepteur 1. Le dispositif de balayage 15 comporte, par exemple, comme représenté sur la figure 1, deux miroirs plans et tournants 16 et 17 dont les surfaces réfléchissantes sont sensiblement perpendiculaires et dont les axes de rotation, respectivement 16a et 17a,;,tperpendiculaires et situés dans les plans des susdites surfaces réfléchissantes. La rotation du miroir 16 permet ainsi le balayage suivant les susdites lignes tandis que la rotation du miroir 17 permet de passer d'une ligne à l'autre. La représentation de l'image infrarouge 12 est réalisée grâce à un oscilloscope 18 à tube à rayons cathodiques. Les entrées "verticale" 19 et "horizontale" 20 de l'oscilloscope 18 sont alimentées chacune par des signaux représentatifs de la position, dans une direction, du pinceau laser sur le récepteur 1, la variation de ces signaux s'effectuant en synchronisme avec le déplacement dudit pinceau. Ainsi, dans le mode de réalisation décrit, des moyens (non représentés) sont prévus pour engendrer un signal sur l'entrée 19, ce signal représentant la position angulaire du miroir 16 autour de son axe 16a, tandis que des moyens semblables (non représentés) sont prévus pour engendrer un signal sur l'entrée 20 de l'oscilloscope, lequel signal représente la position angulaire du miroir 17 autour de son axe 17a.Les susdits moyens propres à engendrer les signaux venant attaquer les entrées 19 et 20 sont, par exemple, constitués par une source de courant continu qui alimente deux potentiomètres, l'axe de rotation de l'un étant solidairede l'axe 16a, tandis que l'axe de rotation de l'autre potentiomètre est solidaire de l'axe 17a. Les signaux attaquant les entrées 19 et 20 permettent de déplacer le spot du tube à rayons cathodiques sur l'écran 21 de l'oscilloscope 18 suivant les lignes horizontales. Pour reproduire l'image 12 sur l'écran 21, le signal sortant du détecteur 3 est utilisé pour faire varier l'intensité du spot sur l'écran 21; à cet effet, ledit signal, préalablement amplifié par un amplificateur 22, est appliqué à l'entrée 23 de commande d'intensité du spot. Suivant le sens de variation de l'intensité du spot par rapport à l'échauffement du récepteur, on peut obtenir, sur l'écran 21, soit une image lumineuse sur un fond sombre, soit une image sombre sur un fond lumineux. Les moyens modulateurs 24 sont avantageusement disposés sur le trajet du faisceau laser 9 pour moduler celui-ci; ce modulateur 24 est, par exemple, du type électro-optique. Il est à noter que la fréquence de modulation doit avoir une valeur suffisamment élevée pour que le nombre d'interruptions soit suffisant lors du balayage d'une ligne. Bien entendu, des moyens démodulateurs 25 sont prévus entre la sortie des moyens amplificateurs 22 et l'entrée 23 de l'oscilloscope 18. On remarquera que le dispositif représenté sur la figure permet autant la détection ou observation des objets inanimés que celle des objets animés ; dans ce dernier cas, on obtient une transmission du type télévision pour laquelle le balayage devra être effectué à une cadence suffisamment élevée. Il faut mentionner, enfin, diverses dispositions selon l'invention qui permettent d'obtenir un échauffement important du récepteur 1 par le rayonnement infrarouge. Une première de ces dispositions, qui a déjà été indiquée, consiste à conférer, à cet élément, une épaisseur faible, inférieure à O,lmm. Cette plaque réceptrice doit être disposée dans une enceinte thermostatée, permettant d'obtenir une température de préférence inférieure à la température ambiante ; pour obtenir une bonne régulation, on peut avantageusement suspendre ladite plaque réceptrice dans son enceinte thermostatée par des fils isolants (par exemple en fibre de verre ou en une polyamide connue sous la marque "Nylon"). Une dernière de ces dispositions consiste à déposer une couche réfléchissante pour le rayonnement infrarouge à détecter sur la face arrière de l'élément récepteur 1 ; dans le cas où l'élément récepteur est "lu" par transparence, cette couche sera transparente pour le faisceau de lecture. Le dispositif thermo-optique de détection des images infrarouges qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages par rapport aux dispositifs du genre en question déjà connus on peut notamment citer la définition améliorée des images, car le faisceau issu de laser peut être fin et le dispositif peut être, en outre, doté de moyens, par exemple des lentilles, permettant de concentrer le faisceau sur le récepteur. Le dispositif de détection du rayonnement infrarouge peut être également utilisé pour détecter des faisceaux "ponctuels", c'est-à-dire des faisceaux dont la section par le plan du récepteur 1 est faible. Cette application est intéressante, en particulier, pour la spectrométrie infrarouge. Dans le cas de la détection de tels faisceaux ponctuels, des moyens modulateurs (non représentés) sont avantageusement prévus pour interrompre périodiquement, par exemple à une fréquence de l'ordre de la dizaine de Hertz, le faisceau infrarouge à détecter. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réali sation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détection du rayonnement infrarouge comprenant un élément récepteur du rayonnement infrarouge maintenu à une température To constante, une source lumineuse propre à émettre, vers ledit élément, un faisceau lumineux sensiblement monochromatique et des moyens détecteurs propres à détecter le susdit faisceau sensiblement monochromatique après qu'il ait atteint l'élément récepteur, cet élément récepteur étant tel qu'au moins une de ses caractéristiques optiques varie.sensiblement par suite d'une élévation de température provoquée par le rayonnement infrarouge reçu, caractérisé par le fait que ledit élément récepteur est réalisé en un matériau présentant une structure de bandes d'énergie telle que l'intervalle de séparation entre sa bande de valence et sa bande de conduction est au plus égal à 5 KTo, K étant la constante de Boltzmann, et dont la concentration en porteurs libres extrinsèques est au plus égale à 1O17 atomes/cm3 à très basse température. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ltélément récepteur est réalisé en un matériau dont l'intervalle de séparation entre la bande de valence et la bande de conduction est très voisin de zéro et dont la concentration en porteurs libres est telle qu'il est à l'état intrinsèque à la température To. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est l'étain gris. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est un alliage de formule In Sb Bi avec 04 x 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est un alliage du groupe II-VI à base de mercure cristallisant dans la symétrie du type blende de zinc et de formule générale Ax Hgl B avec O > ex t1. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le matériau constituant I'élément récepteur est l'allia ge de formule Cdx Hgl x Te dans laquelle O 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est un alliage de formule Pbx Sn Te, avec 0,2x 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est un alliage de formule Bix Sbl x avec O#x#1. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est un alliage de formule Cd3,x Znx Z2, formule dans laquelle Z représente l'arsenic ou le phosphore, avec 0x6 3. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la source lumineuse est un laser dont la longueur d'onde d'émission se situe dans le domaine des longueurs d'ondes infrarouges. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comporte, d'une part, des moyens séparateurs pour séparer le faisceau émis par le laser en un premier faisceau destiné à atteindre l'élément récepteur aux endroits où celui-ci est frappé par le rayonnement infrarouge et en un deuxième faisceau dirigé vers un élément de référence et, d'autre part, des moyens mélangeurs pour mélanger ce premier et ce deuxième faisceaux au niveau des moyens détecteurs. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens modulateurs pour moduler le second faisceau. 13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens modulateurs pour moduler le premier faisceau. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens détecteurs sont agencés pour détecter le faisceau sensiblement monochromatique réfléchi par l'élément récepteur. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la face arrière de l'élément récepteur dispose d'une couche réfléchissante propre à réfléchir le faisceau sensiblement monochromatique émis par la source lumineuse après que celui-ci ait traversé l'épaisseur de l'élément récepteur. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément récepteur est constitué par une plaque dont l'épaisseur est au plus égale à 0,05mm. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la température To est au plus égale à 3000K. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte thermostatée à la température To, et propre à recevoir l'élément récepteur. 19. Appareil pour l'observation des images infrarouges, caractérisé par le fait qutil comporte un dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 11 à 18 et des moyens de balayage propres à déplacer le faisceau émis par le laser sur la surface sensible de l'élément récepteur. 20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé par le fait que la surface sensible de l'élément récepteur comporte un quadrillage de sillons ou de lignes en relief. 21. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau constituant l'élément récepteur est un alliage de formule Pb Snl x Se, avec 0,65xCx