Тепловидение - получение видимого изображения тел по их тепловому (ИК-) излучению, собственному или рассеянному;
используется для определения формы и местоположения слабонагретых и замаскированных
объектов, в т. ч. находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах.
В последнем случае в среде создаётся искусств. тепловой поток, равномерность
к-pогo нарушается скрытым от глаз объектом (дефектом среды), что проявляется
в виде перепадов температуры на внеш. поверхности среды. Последнее открывает широкие
возможности для неразрушающих методов контроля. Особенность наблюдения в дальней
ИК-области спектра состоит в отсутствии неизлучающего фона - все окружающие
тела имеют собственное тепловое излучение ,сравнимое по плотности испускаемых
ими фотонов (при комнатной температуре и длине волны излучения l= 10 мкм) с
солнечным светом на длине волны 0,5 мкм (примерно 1018 фотон/см2
с). Если бы человеческий глаз был чувствителен к длинноволновому ИК-излуче-нию,
он был бы ослеплён излучением окружающих тел. Кроме того, было бы невозможно
наблюдать радиац. контрасты, поскольку даже разность температур в 0,2 °С создаёт
(при l= 10 мкм) контраст ~0,3%, а минимально наблюдаемый глазом контраст
составляет 1-2%. Поэтому разрабатываются спец. приборы - тепловизоры (или термографы),
воспроизводящие на экране и регистрирующие не абсолютные значения энергетич.
яркости нагретого тела, а лишь изменения яркости относительно ср. уровня. Это
позволяет достичь высокого контраста в изображении при весьма малых различиях
в температуре (до 0,01-0,001 °С) между деталями объекта наблюдения либо между
объектом и фоном.
В совр. теловизорах используются
высокочувствит. приёмники ИК-излучения (см. Приёмники оптического излучения), преобразующие его в электрич. сигнал, к-рый усиливается, обрабатывается
и воспроизводится на экране индикатора. Обычно это охлаждаемые фотоэлектрич.
приёмники, однако как перспективная альтернатива рассматривается возможность
использования неохлаждаемых матриц, построенных на пироэлектрич. приёмниках
или микроболометрах. Пироэлектрики являются также основой для создания
п и р о в и д и к о н о в - телевиз. трубок с мишенью, чувствительной к ИК-лучам.
Непосредств. наблюдение
ИК-излучения слабонагретых объектов без преобразования его в электрич. сигнал
может осуществляться сенсибилизир. фотографии, эмульсиями (для температур объекта
не ниже 150 °С) либо (для более низких температур) с помощью эвапорографии или температу-рочувствит. жидких кристаллов.
Интенсивность теплового
излучения тела, достигающего приёмника излучения, определяется не только температурой
тела и его излучат. способностью, но и ослаблением, вносимым атмосферой. "Окна"
прозрачности атмосферы в ИК-области спектра находятся в диапазонах 3,5 - 5,5
мкм и 7,5 - 12 мкм, поэтому в этих диапазонах обычно и работают совр. тепловизоры.
Т. применяется в военной технике для наблюдения, разведки и прицеливания; в медицине для диагностики разл. заболеваний, в навигации, геологич. и ледовой разведке, экологии, дефектоскопии, при науч--техн. исследованиях тепловых процессов и т. д.
|
|
 |
