Развитие тепловизионных технологий началось более 200 лет назад, в 1800-х годах:
1800 – 1900
В 1800 году, проводя исследование Солнца для Лондонского королевского общества, астроном Фредерик Уильям Гершель (1738-1822) столкнулся с необходимостью взглянуть на поверхность Солнца и его пятна. Для этой цели он использовал пластины из затемненного стекла разных цветов (светофильтры). В процессе работы он заметил, что некоторые тарелки были теплее других, и это навело его на мысль, что температура зависит от цвета тарелки. Чтобы проверить эту идею, Гершель разделил солнечный свет на спектр с помощью стеклянной призмы и измерил температуру каждого участка света. Он заметил, что температура повысилась с фиолетовой до красной.
К своему удивлению, Гершель также заметил, что за пределами сектора красного света температура не снижалась, а была выше. Этот факт навел его на мысль, что за пределами красного света существуют невидимые лучи света. Дальнейшие эксперименты показали, что эти лучи обладают теми же свойствами дифракции и рассеяния, что и световые лучи. В своих работах Гершель использовал термины "лучистое тепло’ и ‘тепловые лучи’. Термин ‘инфракрасный’ появился позже, в 19 веке.
Исследователей интересовал вопрос о том, одинаково ли излучают тепловые лучи объекты с разной температурой. Ответ на этот вопрос был найден Мачедонио Меллони. Изобретенное им термоумножительное устройство позволяло регистрировать длины волн в ИК-спектре в диапазоне до 1,94 мкм.
Следующим важным шагом в развитии технологии стало изобретение болометра шведским математиком Адольфом Фердинандом Сванбергом из Университета Уппсалы, которому пришла в голову идея поместить тонкую затемненную металлическую пластину в инфракрасное излучение и измерить изменение ее сопротивления.
В 1878 году американский астроном и физик Сэмюэл Пирпонт Лэнгли усовершенствовал конструкцию болометра. Его болометр состоял из двух тонких металлических пластин, соединенных цепью моста Уитстона, где пластины были его опорами, и гальванометра в центре для проведения измерений.
Пластины были расположены близко друг к другу, и одна из них была покрыта сажей для повышения чувствительности. Под воздействием инфракрасного излучения сопротивление затемненной пластины изменялось, и это изменение регистрировалось гальванометром в цепи. Этот метод оказался более эффективным и простым, чем термопайлы.
1930 – 1950
С 1930 по 1950 год разработки тепловизоров велись в нескольких европейских странах, чему способствовала напряженная политическая ситуация, а затем и война. За это время были изготовлены первые образцы одноэлементных устройств - эвапорографы, видиконы. С различной эффективностью они использовались для обнаружения сил противника. В 1929 году в Великобритании была изобретена первая телевизионная система обнаружения вражеских самолетов. В 1942 году немецкая армия применила эвапорографы для связи на поле боя.
1950 – 1960
В 1950-60-х годах Texas Instruments, Hughes Aircraft совместно с Honeywell разработали одноэлементные детекторы, которые могли сканировать сцену и получать линейное изображение. Однако из-за высокой стоимости и технических ограничений военные решили не продолжать проект.
1978
В 1978 году отдел исследований и разработок компании Raytheon запатентованная сегнетоэлектрических детекторов на основе титаната бария стронция (БСТ). В 1980 году правительство США выделило гранты для развития тепловизионных систем для военных применений для двух компаний – компании Raytheon разработку систем на основе (по британскому летнему времени), разработка системы управления Honeywell на основе оксида ванадия (Вокс).
1986
В 1986 году во Франции Thales, Sagem и CEA-LETI основали компанию Sofradir, которая разрабатывала микроболометры на основе теллурида ртути и кадмия (MCT) и инфракрасный фотоприемник с квантовой ямой (QWIP, InGaAs). Эти фотоприемники успешно применялись в военном деле и космонавтике. В 2000 году была основана компания ULIS для производства ИК-детекторов на основе аморфного кремния (ASi) для гражданского рынка.
#тепловизионныеприцелы #цифра #новыеприключения #ATAK #новаяэравидения #россия #прицел #тепловизор #пнв
