热成像编年史(第1部分)
像往常一样,所有重要事物的根源都以这种或那种方式传到古希腊 - 在这种情况下的热成像也不例外。 Titus Lucretius Kar首先提出,人眼看不到有一些“热”光线,但这个问题并没有超出推测性的结论。 他们记得蒸汽技术发展时代的热辐射,瑞典化学家Karl Scheele和德国物理学家Johann Lambert是第一批成为第一个。 他的作品中的第一篇“空气与火的化学论文”给整整一章带来了温暖 - 这一事件发生在1777年,并成为兰伯特两年后写的“高温测量”一书的前身。 科学家已经发现了热射线传播的直线性,并且可能是最重要的决定 - 它们的强度与距离的平方成反比地减小。 但最引人注目的热量体验是由Mark Auguste Pictet在1790中完成的,当时他将两个凹面镜相互对准,并在一个焦点处放置一个加热球。 测量镜子的温度,Pictell在那个时代发现了令人惊讶的事情 - 镜子变得更加温暖,其焦点是热球。 科学家走得更远,将发热的身体变成了一个雪球 - 情况正好相反。 因此,发现了热辐射反射现象,“冷光”的概念永远消失了。
中国的下一个重要人物 故事 热成像成为天王星和他的卫星英国天文学家威廉赫歇尔的发现者。 科学家在1800中发现存在不可见光线,“具有最大的加热能力”,位于人类可见光谱之外。 他在玻璃棱镜的帮助下取得了成功,玻璃棱镜将光分解成其组件,还有一个温度计,它将最高温度固定在可见红光的右侧。 作为牛顿微粒教导的追随者,赫歇尔坚定地相信光和辐射热的特性,然而,在通过不可见红外线的折射实验后,他的信仰被严重震动。 但在任何历史中,它都离不开科学界的权威聪明人,他们以虚假的猜测破坏了这幅画面。 这个角色是由来自爱丁堡的物理学家约翰莱斯利(John Leslie)提出的,他宣称存在热空气,事实上,它是非常“神话般的热射线”。 他并不懒得重复Herschel的实验,他为此发明了一种特殊的差分水银温度计,它记录了可见红光谱区域内的最高温度。 Herschel几乎被宣布为骗子,指出实验的准备不充分和结论的虚假性。
然而,时间判断不同 - 在第1830年,世界顶尖科学家的大量实验证明了“以赫歇尔命名的光线”,贝克勒尔称之为红外线。 关于传播(或不传播)这种辐射能力的各种机构的研究使科学家们了解到,填充眼球的液体会吸收红外光谱。 通常,正是这种自然的错误产生了对热成像仪的发明的需求。 但是在十九世纪,科学家们只认识到了传热和不可见辐射的本质,进入了所有的细微差别。 事实证明,不同的热源 - 热水壶,红热钢,酒精灯 - 具有不同质量的“红外饼”组成。 它是由意大利Machedonio Melloni在第一个热记录装置之一 - 铋 - 锑热柱(thermomultiplicateur)的帮助下实验证明的。 红外辐射的干扰允许处理这种现象 - 在1847中,在其帮助下,首次使用波长高达1,94μm的光谱。
蜘蛛测辐射热计 - 热辐射记录仪。 来源 - en.wikipedia.org
在1881中,辐射热测量计得到了实验物理学的帮助 - 这是第一个用于固定辐射能量的装置之一。 这个奇迹是由瑞典数学家和物理学家阿道夫 - 费迪南德斯旺伯格发明的,在红外辐射的路径上设置了一个极薄的黑色板,可以在热的影响下改变其导电性。 这样的辐射接收器使得可以在此时达到5,3μm的最大可能波长,并且到年1923,在小型电振荡器的辐射中检测到420μm。 20世纪初的特点是出现了大量与前几十年理论研究的实际实施有关的思想。 因此,出现了用氧气(硫氧化铊)处理的硫化铊的光敏电阻,其能够在红外线的作用下改变其导电性。 德国工程师在他们的基础上创建了talloid接收器,这些接收器已经成为战场上可靠的通信手段。 在1942之前,国防军设法保持其系统的秘密,能够在8 km的距离内操作,直到它们穿透El Alamein。 蒸发仪是第一个真正的热成像系统,可以获得或多或少令人满意的热像仪。
该装置如下:在腔室中放置有具有酒精,樟脑或萘的超饱和蒸气的薄膜,其内部温度应使物质的蒸发速率等于缩合速率。 通过将热像聚焦在膜上的光学系统破坏了这种热平衡,这导致最热区域的蒸发加速-结果,形成了热像。 蒸发仪中无休止的几秒钟形成了一幅图像,对比度的对比度尚不理想,噪声有时使所有物体黯然失色,但是对于运动物体的高质量传输却无话可说。 尽管分辨率为10摄氏度,但是负号的组合并没有使蒸发仪处于批量生产的位置。 但是,小型EV-84装置出现在苏联,德国的EVA上,实验搜索也在剑桥进行。 从30年代开始,工程师就将注意力转移到半导体及其与红外光谱的特殊关系上。 在这里,the绳交给了军队,在他的领导下,出现了第一批冷却的基于硫化铅的光敏电阻。 确认了接收器温度越低灵敏度越高的想法,并且热成像仪中的晶体开始被固体二氧化碳和液态空气冻结。 布拉格大学开发的在真空中喷涂敏感层的技术在战前时期已经是一项非常高科技。 自1934年以来,零代电子光学转换器(俗称“帆布杯”)成为大量有用设备的始祖-夜间驾驶设备 坦克 狙击手的个别景点。
海军接收夜视的重要场所 舰队 -船只能够在沿海地区完全黑暗的环境中航行,同时保持停电状态。 1942年,该机队在夜间导航和通讯领域的成就被空军借鉴。 总体而言,英国人是1937年通过红外信号首先在夜空中发现飞机的。 当然,该距离适中-大约500米,但那无疑是成功的。 在经典意义上,最接近热成像仪的是1942年,当时获得了一种基于钽和锑并用液氦冷却的超导辐射热测量仪。 基于此的德国热探测器“ Donau-60”使识别大型船舶的距离达到30公里成为可能。 四十年成为热成像技术的十字路口-一种途径导致了类似于具有机械扫描的电视的系统,而另一种途径导致了不进行扫描的红外视频记录器。
国内军事热成像技术的历史可以追溯到1960s的末期,当时在新西伯利亚仪器制造厂的晚会和晚会 - 2研究项目框架内开始工作。 理论部分由莫斯科领先的应用物理科学研究所监督。 连续热成像仪当时没有成功,但研究工作“Lena”使用了这些开发成果,其结果是第一台用于侦察1PN59的热成像仪,配备了光电探测器“Lena FN”。 50光敏元件(每个100x100μm尺寸)排列成一行,130μm间距,确保器件在中波(MWIR - 中波红外)3-5μm光谱范围内工作,目标探测范围高达2000 m。氮气基气体混合物下高压进入光电加热器微热交换器,冷却至-194,5OS并返回压缩机。 这是第一代设备的特征 - 高灵敏度要求低温。 而且,600瓦特所需的低温需要大尺寸和令人印象深刻的功耗。
使用BMP-1基础在国内侦察机PRP-59“Nard”上安装4PN1。
通过1982,国内工程师决定将热成像设备的工作光谱范围转换为8-14μm(长波红外长波LWIR),因为该部分的热辐射气氛具有更好的“吞吐量”。 符号为1PN71的产品是在“Benefit-2”方向上进行类似设计工作的结果,具有“全视之眼”的镉 - 汞碲(CdHgTe或КРТ)光接收器。
产品1PN71。 来源 - army-guide.com
他们称这个传感元件为“Zero Gravity-64”,并且它具有......正确的64晶体CMT,尺寸为50х50,增量为100μm。 冻结“失重”甚至更强 - 对196,50С而言,但产品的重量和尺寸明显减少。 所有这一切都允许在1仪表中实现远视71PN3000,并显着改善用户面前的画面。 该成像仪安装在Deuterium PRP-4М移动炮兵侦察点,除了1PN71装置外,还配备了夜视装置,雷达和激光测距仪。 俄罗斯军队中的一种稀有物种 - BRM-3“Lynx”还配备了一个智能新西伯利亚仪器制造厂的热成像设备。 为了改变这种技术,1PN126“Argus-AT”热成像仪由Tochpribor中央设计局在2005开发,配备了30x30微米尺寸的微观传感元件,来自经过验证的CdHgTe,目的是要改变。 第一百二十六热像仪的真正亮点是旋转的八角形锗棱镜,对红外辐射透明。 正是这种扫描仪在一次旋转中在被观察物体的热特征的配准模式下在光电探测器装置上产生两帧。 为了比较 - 在1PN71中,这个角色由平面镜子完成 - 在苏联,没有廉价的技术来生产锗玻璃。 在新的国内热像仪下,准备了PDP-4А前缘的侦察平台,或者通常被称为“战争之神的全视之眼”。 这辆车上装有许多光学侦察装置镜头,与古希腊多眼巨人很相似,之后就被命名了。
中国的下一个重要人物 故事 热成像成为天王星和他的卫星英国天文学家威廉赫歇尔的发现者。 科学家在1800中发现存在不可见光线,“具有最大的加热能力”,位于人类可见光谱之外。 他在玻璃棱镜的帮助下取得了成功,玻璃棱镜将光分解成其组件,还有一个温度计,它将最高温度固定在可见红光的右侧。 作为牛顿微粒教导的追随者,赫歇尔坚定地相信光和辐射热的特性,然而,在通过不可见红外线的折射实验后,他的信仰被严重震动。 但在任何历史中,它都离不开科学界的权威聪明人,他们以虚假的猜测破坏了这幅画面。 这个角色是由来自爱丁堡的物理学家约翰莱斯利(John Leslie)提出的,他宣称存在热空气,事实上,它是非常“神话般的热射线”。 他并不懒得重复Herschel的实验,他为此发明了一种特殊的差分水银温度计,它记录了可见红光谱区域内的最高温度。 Herschel几乎被宣布为骗子,指出实验的准备不充分和结论的虚假性。
然而,时间判断不同 - 在第1830年,世界顶尖科学家的大量实验证明了“以赫歇尔命名的光线”,贝克勒尔称之为红外线。 关于传播(或不传播)这种辐射能力的各种机构的研究使科学家们了解到,填充眼球的液体会吸收红外光谱。 通常,正是这种自然的错误产生了对热成像仪的发明的需求。 但是在十九世纪,科学家们只认识到了传热和不可见辐射的本质,进入了所有的细微差别。 事实证明,不同的热源 - 热水壶,红热钢,酒精灯 - 具有不同质量的“红外饼”组成。 它是由意大利Machedonio Melloni在第一个热记录装置之一 - 铋 - 锑热柱(thermomultiplicateur)的帮助下实验证明的。 红外辐射的干扰允许处理这种现象 - 在1847中,在其帮助下,首次使用波长高达1,94μm的光谱。
蜘蛛测辐射热计 - 热辐射记录仪。 来源 - en.wikipedia.org
在1881中,辐射热测量计得到了实验物理学的帮助 - 这是第一个用于固定辐射能量的装置之一。 这个奇迹是由瑞典数学家和物理学家阿道夫 - 费迪南德斯旺伯格发明的,在红外辐射的路径上设置了一个极薄的黑色板,可以在热的影响下改变其导电性。 这样的辐射接收器使得可以在此时达到5,3μm的最大可能波长,并且到年1923,在小型电振荡器的辐射中检测到420μm。 20世纪初的特点是出现了大量与前几十年理论研究的实际实施有关的思想。 因此,出现了用氧气(硫氧化铊)处理的硫化铊的光敏电阻,其能够在红外线的作用下改变其导电性。 德国工程师在他们的基础上创建了talloid接收器,这些接收器已经成为战场上可靠的通信手段。 在1942之前,国防军设法保持其系统的秘密,能够在8 km的距离内操作,直到它们穿透El Alamein。 蒸发仪是第一个真正的热成像系统,可以获得或多或少令人满意的热像仪。
该装置如下:在腔室中放置有具有酒精,樟脑或萘的超饱和蒸气的薄膜,其内部温度应使物质的蒸发速率等于缩合速率。 通过将热像聚焦在膜上的光学系统破坏了这种热平衡,这导致最热区域的蒸发加速-结果,形成了热像。 蒸发仪中无休止的几秒钟形成了一幅图像,对比度的对比度尚不理想,噪声有时使所有物体黯然失色,但是对于运动物体的高质量传输却无话可说。 尽管分辨率为10摄氏度,但是负号的组合并没有使蒸发仪处于批量生产的位置。 但是,小型EV-84装置出现在苏联,德国的EVA上,实验搜索也在剑桥进行。 从30年代开始,工程师就将注意力转移到半导体及其与红外光谱的特殊关系上。 在这里,the绳交给了军队,在他的领导下,出现了第一批冷却的基于硫化铅的光敏电阻。 确认了接收器温度越低灵敏度越高的想法,并且热成像仪中的晶体开始被固体二氧化碳和液态空气冻结。 布拉格大学开发的在真空中喷涂敏感层的技术在战前时期已经是一项非常高科技。 自1934年以来,零代电子光学转换器(俗称“帆布杯”)成为大量有用设备的始祖-夜间驾驶设备 坦克 狙击手的个别景点。
海军接收夜视的重要场所 舰队 -船只能够在沿海地区完全黑暗的环境中航行,同时保持停电状态。 1942年,该机队在夜间导航和通讯领域的成就被空军借鉴。 总体而言,英国人是1937年通过红外信号首先在夜空中发现飞机的。 当然,该距离适中-大约500米,但那无疑是成功的。 在经典意义上,最接近热成像仪的是1942年,当时获得了一种基于钽和锑并用液氦冷却的超导辐射热测量仪。 基于此的德国热探测器“ Donau-60”使识别大型船舶的距离达到30公里成为可能。 四十年成为热成像技术的十字路口-一种途径导致了类似于具有机械扫描的电视的系统,而另一种途径导致了不进行扫描的红外视频记录器。
国内军事热成像技术的历史可以追溯到1960s的末期,当时在新西伯利亚仪器制造厂的晚会和晚会 - 2研究项目框架内开始工作。 理论部分由莫斯科领先的应用物理科学研究所监督。 连续热成像仪当时没有成功,但研究工作“Lena”使用了这些开发成果,其结果是第一台用于侦察1PN59的热成像仪,配备了光电探测器“Lena FN”。 50光敏元件(每个100x100μm尺寸)排列成一行,130μm间距,确保器件在中波(MWIR - 中波红外)3-5μm光谱范围内工作,目标探测范围高达2000 m。氮气基气体混合物下高压进入光电加热器微热交换器,冷却至-194,5OS并返回压缩机。 这是第一代设备的特征 - 高灵敏度要求低温。 而且,600瓦特所需的低温需要大尺寸和令人印象深刻的功耗。
使用BMP-1基础在国内侦察机PRP-59“Nard”上安装4PN1。
通过1982,国内工程师决定将热成像设备的工作光谱范围转换为8-14μm(长波红外长波LWIR),因为该部分的热辐射气氛具有更好的“吞吐量”。 符号为1PN71的产品是在“Benefit-2”方向上进行类似设计工作的结果,具有“全视之眼”的镉 - 汞碲(CdHgTe或КРТ)光接收器。
产品1PN71。 来源 - army-guide.com
他们称这个传感元件为“Zero Gravity-64”,并且它具有......正确的64晶体CMT,尺寸为50х50,增量为100μm。 冻结“失重”甚至更强 - 对196,50С而言,但产品的重量和尺寸明显减少。 所有这一切都允许在1仪表中实现远视71PN3000,并显着改善用户面前的画面。 该成像仪安装在Deuterium PRP-4М移动炮兵侦察点,除了1PN71装置外,还配备了夜视装置,雷达和激光测距仪。 俄罗斯军队中的一种稀有物种 - BRM-3“Lynx”还配备了一个智能新西伯利亚仪器制造厂的热成像设备。 为了改变这种技术,1PN126“Argus-AT”热成像仪由Tochpribor中央设计局在2005开发,配备了30x30微米尺寸的微观传感元件,来自经过验证的CdHgTe,目的是要改变。 第一百二十六热像仪的真正亮点是旋转的八角形锗棱镜,对红外辐射透明。 正是这种扫描仪在一次旋转中在被观察物体的热特征的配准模式下在光电探测器装置上产生两帧。 为了比较 - 在1PN71中,这个角色由平面镜子完成 - 在苏联,没有廉价的技术来生产锗玻璃。 在新的国内热像仪下,准备了PDP-4А前缘的侦察平台,或者通常被称为“战争之神的全视之眼”。 这辆车上装有许多光学侦察装置镜头,与古希腊多眼巨人很相似,之后就被命名了。
- 叶夫根尼费多罗夫
- zodiak.uu.ru army-guide.com cris9.armforc.ru ru.wikipedia.org
信息