Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мирошников М.М. -> "Теоретические основы оптико-электронных приборов" -> 35

Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.

Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов — Л.: Машиностроение, 1977. — 600 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriticheskieosnovi1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 180 >> Следующая

Тепловизор «АГА Термо-вижн» был разработан по заданию военного ведомства, но нашел также применение во многих областях промышленности и медицины: для проверки теплового режима электросетей, обнаружения областей перегрева в электронном оборудовании, для наружного осмотра строящихся зданий с целью проверки теплоизоляции и обнаружения мест утечки тепла, диагностики раковых и сосудистых заболеваний, определения положения плаценты при беременности и т. д.
Рис. 91. Тепловизор «АГА Термо- Тепловизор модели 661 со-ВИЖН» модели 661 СТ0ИТ И3 ДВУ* ОСНОВНЫХ блоков
оптической головки (17 кг), устанавливаемой на треноге, и индикатора (20 кг) (рис. 91). Модель 680 имеет более современное конструктивное оформление (рис. 92).
Оптическая головка обеспечивает сканирование ноля обзора в пространстве изображений и фокусировку ИК-излучения ка-ждого элемента поля на одноэлементный приемник, который преобразует его в электрический сигнал.
Сигнал приемника излучения усиливается и модулирует по яркости луч электроннолучевой трубки. Развертка луча на экране индикатора осуществляется синхронно со сканированием; яркость изображения соответствует энергетической яркости объектов наблюдения и окружающего их фона.
Рассмотрим структурную схему тепловизора (рис. 93). В состав оптической головки прибора входит оптическая система, охлаждаемый приемник излучения, предусилитель, система син-
114
датчиков и электромеханические системы сканирования и *р усировки. Входное окно оптической системы, защищающее от воздействия внешней среды, изготовляется из прозрачной е6 ИК-излучению синтетической пленки 13. Основной объектив Кптической системы состоит из большого сферического зеркала 1 ° малого плоского зеркала 2. Диаметр большого зеркала объек тива"равен 195 мм, малого — 71,4 мм, фокусное расстояние большего зеркала 350 мм, размер пятна рассеяния в плоскости Гаусса —2 мм (в кружке диаметром 1,5 мм сосредоточено 80% энергии), размер кружка наименьшего рассеяния —
0,5 мм (плоскость кружка наименьшего рассеяния смещена относительно гауссовой плоскости на
0,5 мм).
Плоское зеркало колеблется относительно горизонтальной оси 3 (перпендикулярна к плоскости чертежа) с частотой 16 Гц, обеспечивая обзор пространства со скоростью 16 кадр./с при времени обратного хода, составляющем 12%. Колебательное (пилообразное) перемещение зеркала осуществляется при ПОМОЩИ двух про- рис. 92. Тепловизор «АГА Термовижн» моде-тивоположно действующих ли Ш)
соосных кулачков 4, воздействующих на круглые роликовые подшипники 5, смонтированные на верхнем и нижнем концах колеблющегося плоского зеркала. Кулачки вращаются мотором кадровой развертки МК. Угол поворота плоского зеркала равен 5° (—2,5 ), что обеспечивает отклонение сканирующего луча на 5°. Действительно, если колеблющееся зеркало установлено на расстоянии FI2 °т плоскости изображения (рис. 94), то при повороте зеркала на угол -у, соответствующий луч отклоняется па 2-у, т. е. изображение смещается на величину Д = (F!2) 2-у = Fy, следовательно, угол отклонения сканирующего луча ср <= Д/F = Fy/F = у.
В центре поля обзора кружок рассеяния оптической системы •определяется сферическими аберрациями и его наименьший диа-метР равен 0,5 мм. Для точек вне оси добавляются такие абер-РаДии, как кома, кривизна поля, астигматизм и дисторсия,
115
Оптическая головка Блок индикатора
Рис. 93. Структурная схема тепловизора «АГА Термовижн»
которые увеличивают кружок на краю поля обзора в плоскости наклучшей установки до 1,6 мм.
Сканирование в плоскости, перпендикулярной направлению сканирования плоского зеркала (по строкам), осуществляется вращением многогранной призмы 6. Обычно используется четырехгранная призма из германия или кремния, вращающаяся со скоростью 200 об/с мотором строчной развертки МС. За каждый оборот призмы сканируется четыре строки, что обеспечивает скорость обзора 1600 строк/с (так как в кадре 100 строк, то скорость обзора равна 16 кадр./с).
В результате вносимых призмой дополнительных аберраций кружок рассеяния увеличивается до 2 мм (в плоскости наилучшей резкости). Конструктивно призме придается подушкообразная форма за счет снятия восьми углов, не имеющих значения для хода лучей. Рабочие поверхности призмы просветляются окисью кремния для обеспечения максимального пропускания в спектральном диапазоне от 2,0 до 5,4 мкм.
Изображение элемента поля обзора формируется оптической системой в плоскости диафрагмы 7. Излучение, проходящее сквозь отверстие диафрагмы, передается линзами 8, 9 и плоским зеркалом 10 на чувствительную площадку приемника 11, закрытого охлаждаемой диафрагмой 12, имеющей отверстие диаметром 0,5 мм.
Приемник излучения представляет собой охлаждаемый жидким азотом фоторезистор на основе антимонида индия (InSb). Сопротивление его равно 50 кОм. Сосуд Дюара 14, заливаемый жидким азо-^*1С- 95. Тепловая фотография груди том ДО уровня, находяще1 ося (норма) на расстоянии 5 мм от верх-
луча при повороте плоского зеркала, установленного в сходящемся пучке
117
Рис. 96. Тепловые фотографии, показывающие проиеес кровообращения до (а) и после (б) курения одной сигареты (температура в мизинце понизилась более чем на 3° (!)
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 180 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed