Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 по дисциплине "Измерительные приборы" (Измерения и их классификации. Тепловидение, принцип действия двух типов тепловизоров), страница 18

•  Поколение II+, Super GenII+

•  Это ЭОП бипланарной конструкции, то есть без электростатической линзы, с прямым переносом изображения с фотокатода на экран. Схематично устройство ЭОП изображено на схеме .

Коэффициент усиления по света у ЭОП II+ составляет, как правило, 20000-30000, а у Super GenII+ порядка 30000-40000. Разрешение зависит от качества МКП и ВОП и может составлять у самых худших ЭОП 35 штр/мм, а у лучших — до 50 штр/мм, оставаясь при этом практически неизменным по всему полю зрения.

Малые габаритные размеры ЭОП II+ и Super GenII+ позволяют значительно уменьшить габаритные размеры и вес приборов ночного видения по сравнению с ЭОП II-го поколения. Ресурс работы ЭОП поколения II и II+ составляет порядка от 1000 до 3000 часов, что втрое больше, чем у ЭОП I-го поколения.

Поколение III

Отличается от ЭОП поколения II+ и Super GenII+ тем, что фотокатод выполнен на основе арсенида галлия, что позволило увеличить его интегральную чувствительность до 900-1600 мА/лм, а чувствительность в инфракрасной области до 190 мкА/лм (в инфракрасной области в 10 раз больше по сравнению с ЭОП II+ и в 6 раз больше по сравнению SuperGen- II+). Разрешение 42-64 штр/мм. Ресурс работы до 10 000 часов, что втрое больше чем у ЭОП II и II+, и в 10 раз больше чем у ЭОП I.

Приборы на базе ЭОП III-го поколения очень хорошо работают в условиях предельно низкой освещенности. Картинка в приборе насыщенная, четкая, с хорошим контрастом и проработкой деталей. В отличие от ЭОП II+ на входе отсутствует волоконно-оптическая шайба, поэтому нет защиты от боковых засветок, что затрудняет их использование в городских условиях. Из-за высокой стоимости, в 1,5-2,5 раза выше, чем II+, приборы на ЭОП III поколения в свободной продаже встречаются редко, и в основном применяются в спецтехнике (военные, спецслужбы и т.д.).

30. Тепловидение, принцип действия двух типов тепловизоров, основные характеристики ТПЗ последнего поколения, области применения ТПЗ.

Тепловизоры (ТПЗ) работают по температурному контрасту, и поэтому лишены многих недостатков приборов ночного видения. Их дальность действия не зависит от освещенности. Эти приборы способны воспринимать тепловое излучение от объектов через среды, непрозрачные для видимого или ближнего инфракрасного (ИК) излучения, но прозрачные для теплового излучения: листва, маскировочные сети, небольшой слой земли, нагромождение предметов и пр. Это дает возможность наблюдать замаскированные или скрытые объекты

Области применения

Одна из основных задач в современной военной технике – это способность видеть в темноте, то есть, наличие приборов ночного видения. Эта технология, развитая в конце 20-го века, основана на ЭОПах – электронно-оптических преобразователях инфракрасного излучения в световое изображение. Именно эта технология и была лидирующей в прошлом веке.

Отличие новых приборов от ПНВ состоит в том, что они видят не отраженное инфракрасное излучение, а собственное излучение целей и предметов. Такая особенность породила огромный спектр применения этих приборов,  недоступный ЭОПам. Например, медицинская диагностика. Дело в том, что температурная карта тела здорового и больного человека различаются, и по этим различиям можно ставить довольно точные диагнозы. Или мониторинг зданий – тепловизоры легко обнаруживают малейшие утечки тепла. Или утечки газа на газопроводах. Или проблемы с электропроводкой (в проблемных местах температура повышается)

Характеристики

 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛОВИЗОРОВ

Современное тепловидение использует два основных принципа действия.

1. Терморезисторный (или болометрический), как принято называть его здесь. При этом используется внутренний фотоэффект в полупроводниках. Внутренний фотоэффект (фотопроводимость) состоит в изменении электропроводности полупроводников под действием квантов излучения оптического диапазона. На этом эффекте основана работа фотоприемников (ФП). Сигналы от многоэлементных ФПУ, возникающие под действием собственного излучения объектов, после электронной обработки используются для создания видимого глазом теплового изображения (т.н.тепловидение). В тепловидении используется изменение электрического сопротивления некоторых полупроводниковых материалов под действием инфракрасного излучения в диапазоне длин волн 8 - 15 мкм.