Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)

Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)
Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)

Video: Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)

Video: Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)
Video: "Каракол жылуулук камсыздоо" ишканасы. 11 01 2023 2024, Май
Anonim

Адаттагыдай эле, бардык маанилүү нерселердин тамыры тигил же бул жол менен Байыркы Грецияга барып такалат - бул жагдайда термикалык сүрөттөө да четте калбайт. Тит Лукреций Карус адам көзүнө көрүнбөгөн кээ бир "жылуулук" нурлары бар экенин биринчи болуп айткан, бирок маселе спекулятивдүү тыянактардан ашкан эмес. Алар буу технологиясынын өнүгүү доорунда жылуулук радиациясы жөнүндө эстешкен жана биринчилерден болуп швед химиги Карл Шееле жана немис физиги Иоганн Ламберт болгон. Биринчиси "Аба жана от боюнча химиялык трактат" аттуу эмгегинде бүтүндөй бөлүм жылуулукка татыктуу болгон - бул окуя 1777 -жылы болгон жана эки жылдан кийин Ламберт тарабынан жазылган "Пирометрия" китебинин председатели болуп калган. Илимпоздор жылуулук нурларынын таралышынын тууралыгын аныкташты жана, балким, эң башкысын аныкташты - алардын интенсивдүүлүгү аралыктын квадраты менен тескерисинче төмөндөйт. Бирок жылуулуктун эң таң калыштуу тажрыйбасы Марк Огюст Пикет тарабынан 1790 -жылы жасалган, ал эки ойдуң күзгүнү бири -бирине карама -каршы коюп, биринин фокусуна ысытылган шарды койгон. Күзгүлөрдүн температурасын өлчөө менен, Pictet ошол доор үчүн таң калыштуу бир нерсени билип алды - күзгү жылуу болуп чыкты, анын чордонунда ысык топ болгон. Илимпоз андан ары барып, ысытылган денени кар күрткөсүнө алмаштырды - абал таптакыр тескерисинче болуп чыкты. Мына ушинтип жылуулук нурунун чагылуу феномени ачылып, "суук нурлары" түшүнүгү түбөлүккө өткөн.

Сүрөт
Сүрөт

Термикалык сүрөттөө тарыхындагы кийинки маанилүү адам Уранды жана анын спутниктерин ачкан англис астроному Уильям Хершел болгон. Илимпоз 1800 -жылы көзгө көрүнгөн спектрдин сыртында жайгашкан "эң чоң ысытуучу күчкө ээ" көрүнбөгөн нурлардын бар экенин ачкан. Ал муну жарыкты анын компоненттерине ажыратуучу айнек призма жана көрүнүп турган кызыл жарыктын оң жагында максималдуу температураны каттаган термометрдин жардамы менен ийгиликтүү ишке ашырды. Ньютондун корпускулярдык окууларынын жолдоочусу катары Гершель жарыктын жана нурдуу жылуулуктун ким экенине бекем ишенген, бирок көзгө көрүнбөгөн инфракызыл нурлардын сынуусу менен болгон эксперименттерден кийин анын ишеними абдан солкулдап кеткен. Бирок, кандайдыр бир окуяда, илимдин авторитеттүү акылдуу адамдары болбосо, сүрөттү жалган божомолдору менен бузат. Бул ролду Эдинбургдан келген физик Джон Лесли ойногон, ал чындыгында "мифтик жылуулук нурлары" болгон ысык аба бар экенин жарыялаган. Ал Хершелдин экспериментин кайталоо үчүн жалкоо болгон эмес, бул үчүн атайын дифференциалдуу сымап термометрин ойлоп тапкан, ал көрүнгөн кызыл спектрдин зонасында максималдуу температураны каттайт. Хершел эксперименттердин жетишсиз даярдалышын жана корутундулардын жалгандыгын көрсөтүп, дээрлик шарлатан деп жарыяланган.

Бирок, убакыт башкача бааланды - 1830 -жылы дүйнөнүн алдыңкы окумуштууларынын көптөгөн эксперименттери Беккерелдин инфракызыл деп атаган "Гершел нурлары" бар экенин далилдеди. Мындай нурланууну берүү (же бербөө) жөндөмү үчүн ар кандай денелерди изилдөө окумуштууларды көз алмасын толтурган суюктук инфракызыл спектрди сиңирерин түшүнүүгө алып келди. Жалпысынан алганда, дал ушундай табияттын катасы термобелгилерди ойлоп табуунун зарылдыгын жараткан. Бирок 19-кылымда илимпоздор бардык нюанстарга кирип, жылуулук алып жүрүүчү жана көрүнбөгөн нурлануунун табиятын гана үйрөнүшкөн. Көрсө, ар кандай жылуулук булактары - ысык чайнек, ысык болот, спирт чырагы - "инфракызыл пирогдун" башка сапаттык курамы бар экен. Муну италиялык Македонио Меллони эксперименталдык түрдө биринчи жылуулукту жазуучу приборлордун бири-висмут-сурьма термо-колоннасынын (термомультипликатор) жардамы менен далилдеген. Инфракызыл нурлануунун интерференциясы бул кубулуш менен күрөшүүгө мүмкүндүк берди - 1847 -жылы анын жардамы менен толкун узундугу 1,94 микронго чейинки спектр биринчи жолу стандартташтырылган.

Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)
Жылуулук иштетүүчү хроникасы (1 -бөлүк)

Ал эми 1881 -жылы болометр эксперименталдык физикага жардамга келген - нурлуу энергияны бекитүү үчүн биринчи аппараттардын бири. Бул кереметти швед математиги жана физиги Адольф-Фердинанд Сванберг ойлоп тапкан, ал инфракызыл нурлануу жолуна жылуулуктун таасири астында электр өткөрүмдүүлүгүн өзгөртө ала турган өтө жука карарган табак орноткон. Мындай радиация детектору мүмкүн болгон максималдуу толкун узундугуна 5,3 микронго чейин жетүүгө мүмкүндүк берди жана 1923 -жылга чейин кичинекей электр осцилляторунун нурлануусунда 420 микрон табылган. 20 -кылымдын башталышы өткөн он жылдыктардын теориялык издөөлөрүн практикалык ишке ашыруу боюнча идеялардын массасынын пайда болушу менен белгиленет. Ошентип, кычкылтек (таллий оксульфид) менен иштетилген, инфракызыл нурлардын таасири астында электр өткөрүмдүүлүгүн өзгөртүүгө жөндөмдүү таллий сульфидинин фоторезистору пайда болот. Немис инженерлери алардын негизинде согуш талаасында ишенимдүү байланыш каражаты болуп калган таллофиддик приёмниктерди түзүштү. Вермахт 1942 -жылга чейин Эль -Аламейнде тешилгенге чейин 8 км аралыкта иштөөгө жөндөмдүү системасын жашыруун сактоого жетишкен. Evaporographs аздыр -көптүр канааттандырарлык термограмманы алган биринчи чыныгы жылуулук иштетүүчү системалар.

Сүрөт
Сүрөт

Аппарат төмөнкүчө: камерада спирттин, камфоранын же нафталиндин каныккан буусу бар ичке мембрана жайгашкан жана ичиндеги температура заттардын бууланышынын ылдамдыгы конденсация ылдамдыгына барабар. Бул жылуулук тең салмактуулугун оптикалык система бузат, ал жылуулук сүрөттөлүшүн мембранага багыттайт, бул эң ысык аймактарда буулануунун тездешине алып келет - натыйжада жылуулук сүрөтү пайда болот. Бухарографта чексиз ондогон секунддар картинаны түзүүгө жумшалды, анын контрастын каалаган нерсеге калтырды, ызы-чуу кээде баарын көлөкөгө түшүрдү жана кыймылдуу объектилердин жогорку сапатта өткөрүлүшү жөнүндө эч нерсе жок болчу. Цельсий боюнча 10 градустун жакшы чечилишине карабастан, кемчиликтердин айкалышы эвапрафографты массалык өндүрүштө калтырган жок. Бирок, СССРде чакан масштабдуу EV-84 аппараты, Германияда-EVA пайда болуп, Кембриджде эксперименталдык издөө жүргүзүлгөн. 1930 -жылдардан бери инженерлердин көңүлү жарым өткөргүчтөргө жана алардын инфракызыл спектр менен өзгөчө мамилесине бурулган. Бул жерде бийлик тизгини армияга өттү, анын жетекчилиги астында коргошун сульфидине негизделген биринчи муздаган фоторезисторлор пайда болду. Кабыл алуучунун температурасы канчалык төмөн болсо, анын сезгичтиги ошончолук жогору экени тастыкталды жана термобелгилердеги кристаллдар катуу көмүр кычкыл газы жана суюк аба менен тоңуп баштады. Ал эми Прага университетинде иштелип чыккан, согушка чейинки жылдар үчүн вакуумда сезимтал катмарды чачуу технологиясы. 1934-жылдан бери "Холст айнек" деп аталган нөл муундагы электр-оптикалык конвертер көптөгөн пайдалуу технологиялардын атасы болуп калды-танктарды түнкүсүн айдоого арналган приборлордон баштап жеке снайпердик көрүнүштөргө чейин.

Сүрөт
Сүрөт

Түнкү көрүнүш деңиз флотунда маанилүү орунга ээ болду - кемелер караңгылык режимин сактап, жээк зонасында караңгыда сүзүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болушту. 1942 -жылы флоттун түнкү навигация жана байланыш тармагындагы тажрыйбасы аба күчтөрү тарабынан алынган. Жалпысынан, 1937 -жылы британдыктар түнкү асманда инфракызыл кол тамгасы менен учакты биринчи болуп аныкташкан. Аралык, албетте, жөнөкөй эле - болжол менен 500 метр, бирок бул убакыт үчүн бул талашсыз ийгилик болгон. Классикалык мааниде термалдык аппаратка эң жакын 1942 -жылы суюк гелий муздатуучу танталга жана сурьмага негизделген өтө өткөргүч болометр алынган. Германиянын жылуулук багытын табуучу "Донау-60" анын негизинде 30 кмге чейинки аралыкта чоң деңиз кемелерин таанууга мүмкүндүк берди. Кырк жылдар термикалык технологиянын кесилишинин бир түрү болуп калды - бир жол телеканалга окшош системаларга алып келди, механикалык сканерлөө менен, экинчиси сканерсиз инфракызыл видикондорго.

Ата мекендик аскердик жылуулукту иштетүүчү жабдуулардын тарыхы 1960-жылдардын аягында, "Кечки" жана "Кечки-2" изилдөө долбоорлорунун алкагында Новосибирск прибор жасоо заводунда иш башталганда башталган. Теориялык бөлүк Москвадагы прикладдык физика боюнча башкы илимий -изилдөө институту тарабынан көзөмөлдөнгөн. Андан кийин сериялык жылуулук камерасы иштеген эмес, бирок иштеп чыгуулар "Лена" изилдөө ишинде колдонулган, анын натыйжасы "Лена ФН" фотодетектору менен жабдылган 1PN59 чалгындоо үчүн биринчи термикалык камера болгон. 50 фотосезгич элемент (ар бири 100х100 микрон өлчөмүндө) 130 микрон кадам менен бир катарга жайгаштырылган жана максаттуу таануу диапазону менен 3-5 микрондук MWIR (Middle Wave Infrared) спектралдык диапазонунда аппараттын иштешин камсыз кылган. 2000 мге чейинки жогорку басым фотодетектордун микро жылуулук алмаштыргычына кирип, -194, 5ОСке чейин муздатып, компрессорго кайтып келген. Бул биринчи муундагы түзүлүштөрдүн өзгөчөлүгү - жогорку сезгичтик төмөнкү температураны талап кылат. Ал эми төмөн температуралар, өз кезегинде, чоң өлчөмдөрдү жана 600 ватт таасирдүү энергия керектөөнү талап кылган.

БМП-1 базасын колдонуу менен PRPN-4 "Nard" ата мекендик чалгын машинасына 1PN59 орнотулду.

Сүрөт
Сүрөт

1982-жылга чейин ата мекендик инженерлер бул сегменттеги жылуулук нурлануу атмосферасынын жакшыраак "өткөрүмдүүлүгүнө" байланыштуу жылуулук иштетүүчү аппараттардын иштөө спектралдык диапазонун 8-14 микронго (узун толкундуу LWIR-Узун толкундуу инфракызыл) которууну чечишти. 1PN71 индекси астындагы продукт "Кол менен-2" багытындагы окшош конструктордук иштин натыйжасы болгон, анда кадмий-сымап теллуридинин (CdHgTe же MCT) фотодетектору "баарын көрүп турган көз" катары иштейт.

Сүрөт
Сүрөт

Бул сезимтал элемент "Weightlessness-64" деп аталып, анда … туура, 100 микрон кадамы бар 50x50 өлчөмдөгү 64 MCT кристаллдары болгон. "Zero Gravity" дагы да тоңдуруу керек болчу - -196, 50Ске чейин, бирок продукттун салмагы жана өлчөмдөрү бир топ төмөндөдү. Мунун баары 3000 метрлик 1PN71 алысты көрө билүүгө жетүүгө жана колдонуучунун алдындагы сүрөттү олуттуу жакшыртууга мүмкүндүк берди. Жылуулук камерасы PRPN-4M "Deuteriy" артиллериялык мобилдик чалгын станциясына орнотулган, ал 1PN71 аппаратынан тышкары импульстуу түнкү аппарат, радар жана лазердик диапазон менен куралданган. Орус армиясынын сейрек кездешүүчү түрү-BRM-3 "Lynx" дагы Новосибирск прибор жасоо заводун чалгындоо үчүн термикалык иштетүүчү аппарат менен жабдылган. 2005-жылы Точприбордун борбордук конструктордук бюросу тарабынан иштелип чыккан жана далилденген CdHgTeден 30х30 микрон өлчөмүндөгү микроскопиялык сезгич элементтер менен жабдылган 1PN126 "Argus-AT" жылуулук камерасы аскерлердеги бул техниканы өзгөртүүгө чакырылган. 126 -жылуулук камерасынын чыныгы өзгөчөлүгү - бул инфракызыл нурланууга тунук болгон айлануучу октаэдрдик германий призмасы. Дал ушул сканер байкалган объекттин жылуулук кол тамгасын жазуу режиминде фотодетектордо бир айланууда эки кадрды чыгарат. Салыштыруу үчүн - 1PN71де бул ролду жалпак күзгү ойногон - Советтер Союзунда германий айнектерин өндүрүү үчүн арзан технологиялар болгон эмес. PRP-4A алдыңкы четиндеги чалгындоо платформасы, же аны көбүнчө "согуштун кудайынын баарын көргөн көзү" деп аташат, жаңы ички жылуулук камерасы үчүн даярдалган. Оптикалык чалгындоо каражаттарынын көптөгөн линзалары менен чачырап, бул машина байыркы грек көп көздүү гигантына абдан окшош, андан кийин ал аталган.

Сунушталууда: