Обнаружение инфракрасного излучения

Приборы для обнаружения инфракрасных излучений, основанные [c.386]

Приборы для обнаружения инфракрасных излучений [c.387]

IV. ОБНАРУЖЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ [c.459]

Современные приборы по обнаружению отложений и дефектов в трубах базируются на методах радиационной, ультразвуковой и магнитной дефектоскопии, регистрации инфракрасного излучения. Анализируя особенности каждого из этих методов и сопоставляя их с требованиями, предъявляемыми к приборам, можно установить границы наиболее целесообразного их использования с учетом приведенных выше факторов. [c.39]

Толчком к развитию оптико-электронных приборов явилось обнаружение в 1800 г. английским астрономом Вильямом Гершелем нового явления природы — инфракрасного излучения [65]. [c.374]

Видимый спектр является небольшой специфической областью электромагнитного спектра излучения и ограничен, с одной стороны, коротковолновым ультрафиолетовым излучением, а с другой — длинноволновым инфракрасным излучением. Излучения большинства нагретых тел имеют длины волн порядка нескольких микрометров. Излучение земной поверхности имеет длину волны около 10 мкм. Существенное различие между радиоволнами и волнами инфракрасного излучения то, что радиоволны можно генерировать электрическим путем, как группы волн с четко определенной фазой. Наиболее короткая волна, при которой это возможно, приближается к 1 мм. Ближнее инфракрасное излучение обладает почти всеми физическими свойствами видимого света, за исключением того, что оно невидимо для глаза. Поэтому для его обнаружения и измерения применяют большей частью те же методы, которые используют для обнаружения и измерения видимого света. [c.378]

Развитие методов и создание приборов и устройств регистрации спектральных, временных и пространственных характеристик инфракрасного излучения самой различной интенсивности приобретают со временем все более важное значение как в научных исследованиях, так и для различных прикладных задач. Природа не снабдила человека органом чувств для восприятия излучения инфракрасного диапазона, хотя бы отдаленно сравнимым с зоркостью, чувствительностью и богатством цветовых ощущений человеческого глаза. Особое значение проблемы регистрации инфракрасного излучения приобрели в связи с созданием рекордных по мощности лазеров инфракрасного диапазона. Само по себе интенсивное инфракрасное излучение обнаружить не сложно, исследование же более тонких его характеристик предполагает наличие высокоразрешающей регистрирующей аппаратуры. В частности, визуализация излучения таких лазеров представляется чрезвычайно полезной при проведении реальных исследований по оптимизации их параметров. Однако остаются по-прежнему интересными и актуальными традиционные вопросы обнаружения слабого инфракрасного излучения в связи с задачами лазерной локации, диагностики атмосферы, со спектральным анализом сложных химических соединений и т. д. [c.5]

Тепловой метод неразрушающего контроля основан на регистрации инфракрасного излучения, исходящего от поверхности нагретого тела или его теплового поля, приемниками различного типа. Его применяют для обнаружения расслоений, пустот, раковин и других дефектов. Этот метод предусматривает дистанционное исследование тепловых полей излучения объектов в инфракрасном диапазоне. Тепловому методу неразрушающего контроля присущи следующие особенности высокая чувствительность к температурным сигналам (от десятых до тысячных долей градуса в зависимости от параметров оптической системы приемника) хорошее разрешение по углу зрения высокое быстродействие, ограниченное при активном контроле, как правило, мощностью нагревателя, а при пассивном —особенностями оптико-механического сканирования и инерционностью приемника зависимость выходного сигнала от свойств контролируемой поверхности и канала передачи инфракрасного излучения. [c.91]

Тепловое излучение воспринимается устройствами, в состав которых входят чувствительные элементы, реагирующие на инфракрасное излучение. Устройства, которые после обнаружения цели с тепловым излучением продолжают следить за ней и непрерывно определяют направление на цель, называют тепловыми координаторами. [c.13]

В качестве чувствительных элементов для приема инфракрасного излучения могут применяться термопары, болометры и фотоэлементы. Термопары и болометры одинаково хорошо реагируют на излучение почти во всем диапазоне инфракрасных волн, обладают хорошей чувствительностью (10 ч-10 1 вт) и могут быть использованы для обнаружения целей, имеющих температуру, незначительно превышающую температуру окружающего фона. Но они имеют большую инерционность (0,01 ч-0,02 сек), так как принцип их работы основан на нагреве чувствительного элемента [13]. [c.62]

Особенно широко используется для изготовления фотосопротивлений специально обработанный германий с различными примесями. Так, если чистый германий обнаруживает инфракрасное излучение с длиной волны лишь до 1,8 мк, то при введении некоторых примесей максимум чувствительности сдвигается в область более длинных волн, что позволяет успешно использовать германиевые фотосопротивления для обнаружения целей, температура которых невелика. Так, одна американская фирма [16, 17] разработала фотоэлементы из германия, легированного золотом и охлаждаемого до температуры жидкого азота (—195°С). Эти фотоэлементы имеют пороговую чувствительность 5 10 11 ет, постоянную времени 0,2 мксек и максимум излучения на 10 мк. [c.65]

В 1969 году приступила к работе одна из ЛЛ серии Кубрик . На борту Ан-12Б были смонтированы несколько датчиков для обнаружения источников инфракрасного излучения и исследования теплового фона различных наземных, морских и сухопутных объектов — движущихся транспортных средств, летящих или стартующих ракет и т.п. Результатом работ по теме Кубрик стало создания ряда высокочувствительных приборов предупреждения о пусках ракет и новых систем наведения для высокоточного оружия. [c.31]

Прохождение инфракрасного излучения через дым и пары, особенно в диапазоне длинных волн (8—14 ж/сж), заметно лучше, чем в видимой области. Вследствие этого обнаружение и исследование горячих объектов оказывается возможным в условиях, когда они не могут быть видны глазом. Некоторые данные [c.459]

При инфракрасной дефектоскопии используются инфракрасные (тепловые) лучи для обнаружения непрозрачных для видимого света включений. Инфракрасное изображение дефекта получают в проходящем, отраженном или собственном излучении исследуемого изделия. Этим методом контролируют из- [c.542]

Без сомнения, снайперской, снуперскоп, бильдвандлер и аппарат для прицеливания могли служить для этой цели но нужно было разработать также другие приборы, простые и приспособленные для быстрого обнаружения инфракрасных излучений, испускаемых прожекторами противника. [c.386]

Тот же принцип положен в основу метаскопа для обнаружения инфракрасного излучения, разработанного во время войны [c.387]

Помимо рассмотренного П., паз. векторным, различают еще т. п. тензорное И. — появление небольших зарядов одинаковых знаков на ребрах крис.талла по концам определенных осей при неравномерном нагревании. Упоминаемое в литературе [8, 9] отождествление пироэлектриков с электрета.ни пе совсем правильно, так как поляризация электретов пе является термодинамически устойчивой величиной. Пироэлектрич. эффект можно использовать в прак-тич. целях для обнаружения инфракрасного излучения (можно измерить изменение темп-ры пиро 1лектрич. кристалла на величину 10 °С [1]). [c.12]

Фотомагнитоэлектрический эффект (эффект Кикоина — Носкова). Этот эффект обнаружен в 1934 г. советскими физиками И. К. Кикоиным и М. М. Носковым. Сущность эффекта поясняет рис. 7.15. Достаточно сильно поглощающий полупроводник, облучаемый светом, помещается в магнитное поле, направление которого перпендикулярно световому потоку. Если бы не было магнитного поля, то оптически генерируемые электроны и дырки диффундировали бы в глубь полупроводника и мы имели бы эф( ект Дембера. Магнитное поле отклоняет электроны и дырки в разные стороны и тем самым пространственно разделяет их в направлении, перпендикулярном направлениям света и поля. Возникает ЭДС, которая может достигать нескольких десятков вольт. Приемники на основе данного эффекта применяют для приема инфракрасного излучения. [c.182]

Следующей важной проблемой, которая занимала большинство исследователей инфракрасной области спектра, было определение длинноволнового предела инфракрасного излучения. Применяемые средства обнаружения ИК-излучения были крайне несовершенны, необходимо было создать принципиально новые, более совершенные и чувствительные приемники инфракрасных лучей. Важным шагом в этом направлении было создание термобатареи (М. Меллони, 1835) и болометра (С. П. Ланглей, 1880). Возросшая чувствительность приемников давала возможность использовать дифракционные решетки для получения более высокой дисперсии и для измерения длин волн. [c.377]

Возможность использования оптико-электронной техники для военных нужд ускорила ее развитие. Благодаря довольно высокому уровню развития неселективных приемников (термоэлементов и болометров) в США, Англии и Германии в начале XX в. делаются попытки использовать инфракрасное излучение в военных целях. В ходе первой мировой войны в этих странах были разработаны системы оптической связи и тепловой пеленгации. С. Гофман описал в 1919 г. одну из самых ранних оптико-электронных систем с использованием неселективного приемника излучений и гальванометра [77]. С помощью этой системы человек мог быть обнаружен на расстоянии 182 м, а самолет — на расстоянии до 1,6 км. Оптическая головка теплонеленгатора Гофмана состояла из двух отражательных зеркал и трех встречно включенных термоэлектрических приемников излучений. [c.383]

Кристаллический сульфид кадмия высокой степени чистоты применяется в фотогальваннческих элементах, приборах для обнаружения излучения, при изготовлении окон, пропускающих инфракрасное излучение, и в фотоэлементах. Описано [44] получение этих кристаллов высокой степени чистоты. Представляет интерес также его применение в солнечных батареях для преобразования солнечной радиации в электрическую энергию. Изготовлены экспериментальные устройства, которые более эффективны, чем другие устройства. [c.276]

В технике осуществляются весьма разнообразные приемники излучения. Бэйль высоко оценивает применение оптических телескопов, скомбинированных с чувствительным термоэлементом, помещенным в фокусе оптической системы [Л. 42] или с микроманометром, регистрирующим изменения давления в полостях, прикрытых линзой из каменной соли и также помещенных в фокусе телескопа, который можно поворачивать в нужном направлении [Л. 43]. В качестве весьма чувствительных приемников инфракрасных лучей употребляются также термисторы Ш. 44]. Мы еще вернемся в гл. XII к некоторым сторонам этого очень важного вопроса о способах обнаружения инфракрасных лучей [Л. 45—47]. [c.25]

Прямые измерения в области частот, превышающих частоты микроволнового диапазона, т. е. в инфракрасной и в видимой областях, до последних лет не производились вследствие экспериментальных трудностей. В последнее время удалось сравнить некоторые лазерные частоты с частотными эталонами в высокочастотной области, что позволило их непосредственно определить. Сравнение осуществляется с помощью гетеродинных методов— путем измерения разностей частот основных тонов или гармоник различных лазеров с возрастающей длиной волны и последующего сравнения частоты наиболее длинноволнового лазера с высшими гармониками клистронных частот, согласованных с цезиевыми часами. Для измерений применяются функциональные элементы, в которых путем смешивания частот осуществляются преобразование оптического излучения в радиочастотное и обнаружение этого излучения такими элементами могут служить различные фотоэлектрические приемники, особенно точечные детекторы (например, вольфрамовая спиральная контактная пружина кристаллического детектора), а также контакты Джозефсона, у которых выходящий сигнал нелинейно зависит от напряженности поля падающего света. При таких измерениях частично используются нелинейные взаимодействия очень высокого порядка. Если входной сигнал состоит из двух монохроматических линий с частотами f ито при наличии квадратичной зависимости выходного сигнала от напряженности поля он модулируется с частотой а = f — У, если А/т 1 те — время срабатыва- [c.44]

Для обнаружения греющихся букс в пути следования на железных дорогах внедряются автоматические устройства типа ПОНАБ. Они позволяют выявлять греющиеся буксы по инфракрасному излучению. Данные о перегретых сверх установленной нормы буксах передаются в помещение дежурного впереди расположенной станции. Одновременно загорается красный сигнал на выходном светофоре, и поезд останавливается для осмотра состояния букс. Установка ПОНАБ позволяет определить, в какой по счету от головы поезда колесной паре греется букса. [c.236]

Селеновые фотосопротивления используют для регистрирующих, контролирующих и предупреждающих устройств. Селенид и теллурид свинца служат материалом для фотосопротивлений, чувствителльпых к инфракрасному излучению. Высокая фоточувствительность этих соединений в инфракрасной области спектра позволяет использовать их для обнаружения предметов в темноте, для автоматического управления самолетами и ракетами и в других областях техники [442]. Селениды и теллуриды применяют в качестве люминофоров. [c.277]

ОИТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК — прибор для обнаружения и измерения инфракрасного излучения. О.-а. п. бывают несолективныо, чувствительные в широком интервале длин волн, и селективные. [c.507]

К оборудованию контрольных постов относится установка ПОНАБ (прибор обнаружения нагрева букс), разработанная Уральским отделением ВНИИЖТ. При температуре буксового узла свыше 90—140° С (в зависимости от места расположения прибора) инфракрасное излучение улавливает балометр и электрический импульс через систему усиления передается на специальное табло. ПОНАБ может быть связан с входными, выходными или специальными светофорами, тогда на них автоматически появляется показание, требующее остановки поезда на станции. [c.85]

США также планируют развернуть в рамках ОНС ПРО систему обнаружения ракетного нападения космического базирования. Эта система, которая первоначально называлась Бриллиантовые глаза , будет оснащена датчиками инфракрасного излучения и будет расположена на низкоорбитальных космических аппаратах. В этой системе может действовать 24 спутпика, каждый из которых будет оснащен несколькими типами датчиков, обнаруживающих БР на стадии их разгона, и определяющих траектории целей для их поражения перехватчиками. Эта система также будет выполнять функции по селекции реальных боеголовок из состава общих целей. Предполагается, что эта часть ОНС ПРО начнет разворачиваться на второй фазе (начиная с 2006 года) развития системы. [c.222]

Но на помощь вагонникам пришел ПОНАБ — сложный электронный прибор для обнаружения букс, нагревшихся сверх допустимой нормы. Принцип действия этого прибора основан на восприятии чувствительными элементами импульсов инфракрасного излучения от задних (по ходу поезда) стенок корпусов букс с последующим преобразованием этих импульсов в электрические сигналы и выдачей информации не ТОЛЬКО о наличии в поезде перегревшейся буксы, но и месте ее расположения в составе. Тысячи таких приборов уже несут бессменную вахту на подходах к станциям и перегонах. Они автоматически ведут счет колесным парам проносящихся мимо них поездов и безошибочно фиксируют горячие буксы. Эта информция буквально мгновенно попадает на табло станционного оператора, который принимает необходимые меры не только к остановке поезда на станции, но и к подготовке ремонтников для оказания необходимой технической помощи захромавшему вагону. [c.35]

Обычно качество фотодетектора оценивают по нескольким параметрам. В основном они разрабатывались для приема инфракрасного излучения очень слабых стационарных или медленно меняющихся источников. Поэтому такие диоды оказались плохо соответствующимк требованиям, предъявляемым к детекторам в широкополосных системах оптической связи. Наиболее важны здесь три параметра эквивалентная шумовая мощность (NEP), чувствительность к обнаружению (D) и удельная чувствительность к обнаружению (D ). Покажем, как эти параметры связаны с длиной волны детектируемого излучения, квантовым выходом и темновым током детектора. Будем предполагать, что шумы детектора определяются тепловым шумом, связанным с темновым током и током сигнала. Эквивалентная шумовая мощность определяется как оптическая мощность (на конкретной длине волны или иа участке спектра), необходимая для получения тока, равного среднеквадратическому значению шумового тока в единичной полосе частот (А/ -- 1 Гц). Чтобы оценить МЕР на конкретной длине волны, перепишем формулу (12.1.2) в виде [c.325]

Электронно-оптические методы позволяют решить задачи дистанционной диагностики трубопроводов, основываясь на обнаружении температурных контрастов, возникающих в местах нарушения теплоизоляции при дросселировании и других эффектах, сопровождающих истечёние газа. Исследование температурных контрастов наиболее целесообразно проводить в диапазоне дальнего инфракрасного излучения. До недавнего времени единственными приемниками этого излучения были глубоко охлаждаемые (минимум до температуры жидкого азота) полупроводниковые сплавы. [c.108]

В настоящей главе кратко описаны основные законы инфракрасного излучения, прохождение его через атмосферу, обнаружение и соответствующее оборудование. Даны примеры использования инфракрасного излучения, представляющие интерес с точки зрения неразрушающйх методов испытаний. [c.453]

В то же время данные [65 ] для инфракрасной области спектра довольно хорошо согласуются с нашими данными по п (X) и х (X) для тощего угля, однако, несколько отличаются от них некоторыми характерными особенностями. Первая из них связана с обнаруженной в работе [65 ] нормальной дисперсией п на двух участках спектра (1,0—1,5 и 3,5—4,5 мкм), а вторая — с постоянством величины я во всем исследовавшемся диапазоне длин волн излучения. [c.79]

Важным подтверждением применимости результатов работы [1.14] для атомов явилось обнаружение процесса туннельной ионизации атомов инфракрасным лазерным излучением (ш ос 0,01 ) при F< FaH7< lB работе [1.15]. Наконец, относительно недавно результаты нескольких теоретических и экспериментальных работ с достаточно высокой точностью показали, что соотношение для параметра адиабатичностн (1.5) соответствует границе между много фотонной и туннельной ионизацией атомов. Теоретически это было выяснено путем численного решения уравнения Шредингера для атома водорода (см., например, [ 1Л 6]), а экспериментально путем наблюдения критического значения интенсивности излучения (при фиксированной его частоте), соответствующего исчезновению резонансных максимумов в выходе ионов, обусловленных возникновением промежуточных резонансов (см., например, [1.17]). Действительно, в процессе туннельной ионизации резонансы не возникают, так как электрон в процессе туннелирования через потенциальный барьер не оказывается в той области энергий, где расположены его связанные возбужденные состояния. Рис. 1.4 иллюстрирует результаты эксперимента [1.17" [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...