тепловйдение

ТЕПЛОВЙДЕНИЕ - 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 темп-ры 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 темп-ре 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 темп-р 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 темп-ре (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 темп-р объекта не ниже 150 °С) либо (для более низких темп-р) с помощью эвапорографии или температу-рочувствит. жидких кристаллов.

Интенсивность теплового излучения тела, достигающего приёмника излучения, определяется не только темп-рой 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.

Лит.: Левитин И. Б., Инфракрасная техника, Л., 1973; Ми-рошников М. М., Теоретические основы оптико-электронных приборов, Л., 1977; Ллойд Дж., Системы тепловидения, пер. с англ., М., 1978; Криксунов Л. 3., Падалко Г. А., Тепловизоры. Справочник, К., 1987; Госсорг Ж., Инфракрасная термо-графия, пер. с франц., М, 1988. М. М. Мирошников.

   <<      Предметный указатель      >>