В зависимости от рабочей температуры и потребностей в охлаждении инфракрасные детекторы можно разделить на охлаждаемые и неохлаждаемые. Неохлаждаемые тепловизионные датчики работают при комнатной температуре, что обуславливает медленное реагирование и относительно низкую чувствительность. В то время как охлаждаемые инфракрасные детекторы работают при криогенных температурах. Причина в том, что охлаждаемый инфракрасный детектор, по сути, является фотонным детектором и должен охлаждаться до низких температур, чтобы работать наилучшим образом.
Тепловизионные системы используются для наблюдения за источниками тепла. Для достижения максимальной чувствительности системы большинство тепловизионных систем используют криогенно охлаждаемые детекторы, которые обычно работают при температурах жидкого азота 77K или ниже. Если эти инфракрасные детекторы в фокальной плоскости (FPA) могут обнаруживать тепловую энергию за пределами наблюдаемой сцены, чувствительность снижается.
Кроме того, если величина энергии, не относящейся к сцене, изменяется в зависимости от поля зрения, может возникнуть нежелательное искажение изображения. Чтобы максимизировать чувствительность системы и избежать искажения изображения, инфракрасная FPA должна быть криогенно охлаждена и установлена в теплоизолированном «бутыле» или сборке Дьюара. Первоначальные системы включали миниатюрные вакуумные бутылки, называемые дьюарами, которые заполнялись жидким азотом.
Охлаждаемый инфракрасный детектор является основным компонентом охлаждаемой тепловизионной системы. Подходящая низкая и постоянная температурная среда формируется микро-криоохладителем, так что инфракрасный чувствительный фотоэлектрический детектор, упакованный в основном корпусе сверхвысоковакуумного дьюара, может преобразовывать инфракрасное излучение в электрические сигналы. Затем электрические сигналы будут собраны и усилены схемой считывания для обработки изображения и, наконец, вывода изображений или видео, которые можно наблюдать человеческим глазом.