були створені і пройшли льотні випробування в 1965 Результати були успішними, і в наступний період (1965-1975 рр..) Було розроблено декілька десятків і виготовлено кілька сот таких систем [56].
Техніка створення тепловізорів досягла високого ступеня розвитку з розробкою одноелементних і багатоелементних ПІ, мають чутливість, близьку до теоретичної межі, і малу інерційність. Малогабаритні криогенні пристрої охолодження приймачів і постійний прогрес в мініатюризації електроніки забезпечили створення тепловізорів з невеликими габаритними розмірами і малим вжитком потужності. У сучасних тепловізорах зарубіжного виробництва застосовують ПІ на основі телуриду кадмію та ртуті, що мають робочий діапазон довжин хвиль від 8 до 14 мкм.
2. Тепловізори з оптико-механічним скануванням. Основні елементи тепловізорів з оптико-механічним скануванням
Для отримання видимого зображення теплоізлучающего об'єкта в тепловізорах з оптико-механічним скануванням здійснюють розкладання (розгорнення) об'єкта на деяке число елементарних майданчиків. Кожна така площадка, звана елементом розкладання, є найменшою деталлю, яку може відтворити дана система. Аналіз потужності теплового випромінювання окремих елементів виробляється ПІ, з виходу якого послідовно в часі знімаються сигнали, що містять інформацію про тепловипромінюючої об'єкті та довколишньому фоні. Таким чином, двовимірне розподіл яркостей в просторі об'єктів у результаті сканування перетворюється на одномірне розподіл напруги на навантажувальними резисторами ПІ. Сигнали з приймача передаються по одному каналу в індикатор відео пристрої (СКУ), який перетворює їх у видиме зображення. Найчастіше в якості індикатора СКУ використовують електронно-променеву трубку (Кінескоп). Так як в кожен момент часу на екрані кінескопа відтворюється тільки один елемент зображення, закон руху електронного променя кінескопа повинен бути ідентичний закону розгорнення, що досягається застосуванням синхронізуючих елементів.
Принцип дії тепловізора з оптико-механічним скануванням чає в наступному. Теплове випромінювання об'єкта (рис.1) і навколишнього його тла, пройшовши через шар атмосфери, що розділяє тепловізор і спостережуваний об'єкт, фокусується об'єктивом 2 на чутливу майданчик ПІ 4. Скануючий пристрій 3 здійснює розгортку об'єкта, послідовно направляючи на ПІ зображення різних елементів об'єкта Після посилення і перетворення телевізійного сигналу підсилювачем 5 'сигнал подається в індикатор СКУ 6, який формує видиме зображення об'єкта або записує сигнал яких-небудь реєстратором. У ВКУ надходять також синхронизирующие сигнали від елементів 7, зв'язують СКУ з скануючим пристроєм.
Рис. 2.1 Спрощена структурна схема тепловізора з оптико-механічним скануванням. <В
Структурні схеми реальних тепловізорів більш складні, ніж розглянута схема. Крім згаданих основних елементів тепловізора до його складу можуть входити допоміжні елементи (пристрої інформаційно-вимірювального забезпечення, елементи стабілізації відеосигналу, додатковий монітор зі збільшеними розмірами екрану, стробірующіе пристрій для отримання нерухомих термограмм обертових об'єктів, насадки, що дозволяють проводити фото-і кінозйомку з екрана кінескопа та ін.) Як правило, в тепловізорах з оптико-механічним скануванням об'єктив, скануючий пристрій і ПІ скомпоновані в одному блоці, званому тепловізійної камерою ', підсилювач і перетворювач відеосигналів, а також СКУ - у другому блоці. Можливе об'єднання обох блоків або розміщення перших каскадів підсилювача (передпідсилювача) в камері, де розташовуються елементи синхронізації, пов'язані кінематично з скануючим пристроєм.
Одним з найголовніших елементів тепловізорів з оптико-механічним скануванням, визначальним їх температурну чутливість і максимальну дальність дії, є приймач інфрачервоного випромінювання. У тепловізорах застосовують два види приймачів: одноелементні і багато-елементні. Чутливі елементи приймачів являють собою фото-езістори, провідність яких змінюється під дією падаючого на випромінювання. Найбільш поширені в тепловізійної апаратурі плівкові (PbS, PbSe) і монокристалічні (InSb, HgCdTe) фоторезистори. Чутливість цих приймачів значно зростає з пониженням температури чутливого шару, тому останній охолоджують до температури 77 ... 195 К, використовуючи для цього спеціальні охолоджуючі пристрої (кріостати, термоелектричні холодильники, пристрої, засновані на ефекті Джоуля-Томсона, та ін.) p> Головним параметром приймачів інфрачервоного випромінювання є порогчувствітельності - мінімальний потік випромінювання, який викликає на виході приймача сигнал, рівний напрузі шумів, або перевищує його в заданий число раз.
Сканирующие пристрою і траєкторії сканування.
У оптико-механічних скануючих пристроях сканування проводиться шляхом зміни напрямку оптичної осі приладу. При цьому загальне поле огляду послідовн...
