Приборлордун жана көрүү комплексинин бир бөлүгү катары жеке жылуулук камераларынын негизги көйгөйү - бул салмакка жана өлчөмдөргө катуу талаптар. Матрицаны суюк азот менен муздатуу системасын жайгаштыруу мүмкүн эмес, ошондуктан жаңы инженердик чечимдерди издөө керек. Ал эми жеке атуучу куралдар үчүн эң сонун инфракызыл түнкү көрүнүш түзүлүштөрү бар болсо, эмне үчүн эң татаал жана кымбат жылуулук камерасында тосмолоо керек? Кеп душмандын камуфляжында, түтүн, атмосфера жаан-чачыны жана жарыктын кийлигишүүсүндө, мунун баары үчүнчү муундагы электро-оптикалык алмаштыргычтар менен түнкү көрүнүш аппараттарынын эффективдүүлүгүн кескин түрдө төмөндөтөт. Новосибирск борбордук конструктордук бюросунун "Точприбор" индекси 1PN116 менен жасалган продукт ушундай шартта иштөө үчүн иштелип чыккан жана согуш талаасындагы объектилердин инфракызыл нурлануусун аныктоочу түзүлүштөрдүн эски мектеби.
1PN116 термикалык сүрөттөөчү көздүн көрүүсү менен адамдын өлчөмүн жана табигый фондон 1200 метр алдыдагы нерселерди көрөт. Аппарат олуттуу массага (3, 3 кг) ээ, ошондуктан ал негизинен SVDге, "Печенег" жана "Корд" пулеметтерине жайгаштырылган. 320x240 пиксель матрицасы бар муздатылбаган микроболометр "сетчатка" катары колдонулат. Келгиле, муздабаган термикалык иштетүүнүн амалдарын карап көрөлү.
[Борбор]
Бул техника мурункудан үчүнчү муун болуп саналат, ал мурункулардан принципиалдуу айырмачылыктарга ээ, анткени татаал жана дайыма ишенимдүү эмес оптикалык-механикалык сканерлөө системасы. Бул муунда жылуулук камералары линзанын тегиздигинин артына орнотулган Фокалдык Плиталар Аймагы (FPA) каттуу абалда кабыл алгычтарга негизделген. Мындай гаджеттердеги жылуулук көрүүнүн "химиясы", көпчүлүк учурда, ванадий оксиддеринин VOx же аморфтуу кремний α-Si катмарларына негизделген. Бирок, ошондой эле термоэлектрдик муздатуу менен жабдылган фотодетекторлор же "жүрөктөр" PbSe, пироэлектрдик фотодетектордук массивдер же CdHgTe бирикмелерине негизделген матрицаларга негизделген өзгөчө учурлар бар. Кызыктуусу, мындай муздатуу көбүнчө максаттуу түрдө колдонулбайт, бирок экологиялык өзгөрмөлүү шарттарда гана жылуулук туруктуулугун камсыздайт. VOx же α-Si сериясындагы микроболометрлер температуранын таасири астында электр каршылыгынын өзгөрүүсүн каттайт, ал жылуулук камерасынын иштөө принципине кирет. Ар бир катуу абалдагы сенсордо сигналды кайра иштетүүчү чип бар, ал каршылыкты чыгыш чыңалуусуна айландырат жана фондук радиацияны компенсациялайт. Микроболометрдин маанилүү талабы-вакуумда жана "жылуулук тунук" германий оптикасында иштөө, бул дизайнерлердин да, өндүрүүчүлөрдүн да ишин татаалдаштырат. Ал эми сенсордо германий же галлий арсениди бар ишенимдүү субстрат болушу керек. Микроболометрдин бардык татаалдыктарын түшүнүү үчүн, кристаллдын температурасынын 0, 1 К өзгөрүшү каршылыктын кичинекей 0, 03%га өзгөрүүсүнө алып келээрин белгилеп кетүү керек, муну байкоо керек. Калган бардык нерселер бирдей, аморфтуу кремний ванадий оксиддерине караганда кээ бир артыкчылыктарга ээ - кристаллдык тордун бир түрдүүлүгү жана жогорку сезгичтиги. Бул VOxтогу окшош техникага салыштырмалуу колдонуучунун сүрөтүн көбүрөөк контрастка жана ызы -чууга азыраак кылат. Микроболометрдин ар бир пикселинин өзүнчө уникалдуулугу бар - анын акыркы сүрөттөлүшкө таасир этүүчү, айырмачылыктарынан бир аз айырмаланган өзүнүн пайдасы жана орду бар. Пикселдердин санын көбөйтүү, алардын ортосундагы кадамды (9-12 микронго чейин) азайтуу жана аларды кичирейтүү менен, дизайнерлер башка нерселер менен бирге сүрөттөгү ызы-чуунун деңгээлин төмөндөтүүгө аракет кылып жатышат. "Жаман" же бузулган пикселдер инженерлерди экранда ак же кара чекиттерди жана жаркылдаган бөлүкчөлөрдү жок кылуу үчүн программалык камсыздоонун механизмдерин иштеп чыгууга мажбурлап, микроболометрди чыгарууда олуттуу көйгөй болуп саналат. Бул адатта интерполяцияны колдонуу менен уюштурулат, башкача айтканда, "сынган" пикселден чыккан сигнал кошуналардын наркынан туунду менен алмаштырылат. Матрицанын эң маанилүү параметри - бул NETD (Noise Equivalent Temperatur Difference) мааниси же микроболометр сигналды ызы -чуудан айырмалап турган температура. Албетте, сенсор тез иштеши керек, андыктан кийинки параметр - убакыттын константасы же сүрөтчүнүн температуранын өзгөрүшүнө реакциясы. Толтуруу коэффициенти же толтуруу коэффициенти - микроболометрдин сезимтал элементтер менен толтуруу деңгээлин чагылдырган матрицанын мүнөздөмөсү, ал канчалык чоң болсо, оператор ошончолук жакшы сүрөттү көрөт. Жогорку технологиялуу матрицалар 1 миллионго жеткен пикселдердин саны менен матрицанын 90% камтылышы менен мактана алат. Колдонуучу согуш талаасын эки версияда - монохромдуу жана түстүү палитрада байкай алат. Аскердик жана коопсуздук продуктылары, адатта, монохромдуу сүрөттү пайда кылат, анткени душмандын фигуралары жана анын жабдуулары тунук түстүү версияга караганда алда канча жогору.
Инфракызыл сенсор катары графенди колдонууга байланыштуу америкалык илимпоздордун иштеп чыгуулары келечектүү көрүнөт. Алар бул 2D материалды бардык жерде киргизүүгө аракет кылып жатышат, эми кезек жылуулук иштетүүчү технологияларга келди. Муздатылбаган термалдык аппараттын наркынын 70-80% ы микроболометр менен германий оптикасынан тургандыгын эске алганда, графендик термоэлектрдик сенсорлорду түзүү идеясы абдан кызыктыруучу. Америкалыктардын айтымында, кремний нитридинин субстратындагы салыштырмалуу арзан графендин бир катмары жетиштүү жана прототип бөлмө температурасында адамды айырмалоо жөндөмүнө ээ болуп жатат.
Чет өлкөдө да, Россияда да жылуулук тарткычтардын оптикалык системаларын атермалдаштырууга, башкача айтканда, айлана -чөйрөнүн температурасынын экстремалдык шарттарына каршылык көрсөтүүгө байланышкан өнүгүүлөргө көп көңүл бурулат. Линзалар халкогениддик материалдардан колдонулат - GeAsSe жана GaSbSe, анда нурлардын сынуу көрсөткүчтөрү температурага аз көз каранды. LPT жана Murata Manufacturing мындай линзаларды ысык пресстөө менен өндүрүү ыкмасын иштеп чыгышты, андан кийин асфералык жана гибрид линзаларды алмаз менен айлантуу. Россияда, термикалык линзаларды чыгаруучулардын саналуусу - Shpabe холдингине кирген GPO NPO ААКсы - Мамлекеттик прикладдык оптика институту. Линзанын материалы кычкылтексиз айнек, цинк жана германий селениддерден турат жана корпус жогорку бекемдиктеги алюминий эритмесинен жасалган, бул акыры -400Стен + 500Ске чейин эч кандай бурмалоого кепилдик бербейт.
Россияда, FSUE TsKB Tochpribor (же "Shvabe-devices") тарабынан айтылган 1PN116дан тышкары, жырткыч түрлөрдүн урматына "сергектик" деп аталган "Шахин" (АК ЦНИИ "Циклон") термикалык сүрөттөлүшүнүн бир кыйла жеңил түрү. 160x120 пикселдүү француз Ulisse матрицасы (же 640x480) жана 400-500 метр бийик фигуранын таануу диапазону менен мүнөздөлгөн шумкар. Акыркы муундарда импорттук микроболометрдин ордуна ата мекендик модель алынган.
Андан ары тизмеде: Новосибирсктен келген PT3 жылуулук иштетүүчү "Швабе - Коргоо жана Коргоо" матрицасы 640x480 элементтери, салмагы 0, 69 кг жана "алтын стандарт" болуп калган, өсүү көрсөткүчүнүн диапазону. 1200 м Бул көрүнүштүн пикселдик баскычы эң сонун көрсөткүч эмес жана 25 микрон, бул сүрөттүн жөнөкөйлүгүн түзөт. Айтмакчы, холдинг PTZ-02 коду боюнча аскердик конструкциянын негизинде аңчылык көрүнүшүн чыгарууну уюштурган. Ата мекендик дизайн мектебинин дагы бир өкүлү-384x288 пикселдик чечилиши 7-14 мкм болгон микроболометрдик ресивери бар, монополист болуп көрүнгөн Швабе-Фотоприбор бөлүмүнүн Alfa TIGER термикалык сүрөтү. "TIGRAда" оператор 800x600 пикселдик монохроматикалык OLED микродисплейи менен иштейт, анын 768x576 термикалык сүрөттү көрсөтүү үчүн корголгон. Россиянын жылуулук иштетүүчү кооз жерлеринин алгачкы моделдеринен маанилүү айырмачылык - иштөө убактысынын 30 мүнөткө көбөйтүлүшү - эми сиз инфракызыл диапазондо 4,5 саат бою күрөшө аласыз. Анын "Alpha-PT-5" модификациясында электр жылуулук стабилдештирүүчү сейрек кездешүүчү PbSe фотодетектору бар. NPO NPZден келген универсалдуу PT-1 көрүнүшү атайын куралдын жана эстутумдун жардамы менен көптөгөн курал түрлөрү менен айкалыштырууга жөндөмдүү, анда баллистика жана ретикула куралдардын кеңири спектри үчүн программаланган. Көздүн булчуңдары менен көз айнегин кысуу микро дисплейди күйгүзөт, ал эми аны ачуу өчөт - бул PT -1де энергияны үнөмдөө системасы. Америкалык микроболометрлер "Гранит-Е" ISPC "Спектрумунан" багыттоо жана байкоо жүргүзүү үчүн жылуулук иштетүүчү аппаратка орнотулган. "Кең полярдык" көрүнүшкө ээ болгон техника TB-4-50 индекси астында NF IPP SB RAS "KTP PM" деген аталыштагы компания тарабынан сунушталган жана 18 градуска 13,6 градуска чейинки көз карашка ээ.
Айтмакчы, компания HPRSC архитектурасына негизделген сүрөттөрдү иштетүү үчүн заманбап микропроцессор менен жабдылган ТБ-4, ТБ-4-50 жана ТБ-4-100 термикалык көрүнүштөрдүн үч стандарттуу өлчөмүн сунуштайт (Жогорку Performance Reconfigurable Супер эсептөө). Стрела-2М, Стрела-3, Игла-1, Игла, Игла-S тибиндеги MANPADS үй-бүлөсүнө жана эң жаңы вербага орнотулган 1PN97M индекси боюнча жаңы Mowgli-2M термикалык көрүнүштөрү өзүнчө багыт болуп саналат . Алар Санкт-Петербургдагы ЛОМОдо кооз жерлерди иштеп чыгышат жана чогултушат жана алар, албетте, 6000 м диапазондогу чоң диапазону менен айырмаланат. оор аткычтар - чоң калибрдүү мылтыктар, гранатометтер жана чындыгында MANPADS. Массасы 2 килограммдан ашпаган Беларусь көзү адамга 2000 метрди жана 1300 метрди таануунун таасирдүү диапазонун көрсөтөт.
"Жылуулукту сүрөткө тартуу хроникаларынын" бул бөлүгүндө биз кээ бир ички жылуулук иштетүүчү жеке көрүнүштөр жана алардын жакынкы чет өлкөдөн келген кесиптештери жөнүндө сөз кылдык. Алдыда чет элдик аналогдор, танк жылуулук камералары, ошондой эле жеке байкоо жана чалгындоо каражаттары турат.
