열화상 카메라가 발명된 시기와 사람

2022 년 8 월 11 일

우리가 사는 세상은 완벽하지 않습니다. 그리고 이 세상의 한 남자는 끊임없이 그것을 개선하고 그 안에서 자신의 위치를 ​​정의하려고 노력하고 있습니다. 가상의 세계에만 존재하는 정상의 장소. 문제를 연구하면서 과학자들은 수세기 동안 해결책을 찾았고 정상에 도달한 후 이것이 승리가 아니라 중간 지점이라는 것을 깨달았습니다. 날개 없는 남자는 항상 새처럼 날기를 꿈꿨다. 그리고 그는 비행기를 설계하고 날았습니다. 그가 공중으로 이륙하면서 그는 겁에 질렸습니다. 그것은 올림푸스의 기슭에 불과했습니다. 결국, 비행기에서 그는 별에 대한 꿈을 꾸는 데 더 가까웠고 높은 곳에서 본 바다는 거대하고 탐험되지 않았습니다. 이것은 더 멀리, 더 명확하고 더 나은 것을 보는 것을 포함하여 앞으로 나아가고자 하는 열망을 더했습니다. 고양이처럼 어둠 속에서 보고 살아있는 온혈 유기체의 다른 사람의 따뜻함을 사용하여 사실상 실제 "고양이의 비전"을 발견하는 세 번째. 비전이 열렸고 거의 모든 과학 활동 분야의 발전에 새롭고 예상치 못한 솔루션이 많이 열리고 있습니다. 이것은 길고 끝없는 여정의 시작일 뿐입니다. 일반적으로 열 기술인 적외선의 연구 및 구현 경로는 XNUMX세기 전에 시작되었습니다. 과학에는 "열 신호"로 정의되는 복사 열 에너지에 대한 복잡하고 단순한 명칭이 있습니다. 원칙적으로 얼음은 물체가 가열됨에 따라 열에너지를 방출한다 하더라도 적외선으로 방출되는 열에너지가 증가하기 때문에 뱀은 이를 확연하게 감지할 수 있다. 이것은 설치류의 온도 차이를 식별하는 이 동물이 완전한 어둠 속에서 먹이를 성공적으로 공격하는 방법의 가장 좋은 예입니다. 어떻게 작동합니까?

열화상 영상을 발명한 시기와 사람
1934세기 초 천문학자 William Herschel은 망원경으로 태양 이미지의 밝기를 줄이는 문제에 대한 해결책을 찾던 중 적색 필터를 사용할 때 많은 양의 열이 방출된다는 사실을 발견했습니다. 측정했을 때 스펙트럼의 빨간색 끝을 넘어 어두운 영역에서 열이 증가했습니다. 최대 지점이 설정되었을 때 현재 "적외선 파장 범위"로 알려진 스펙트럼의 빨간색 끝을 훨씬 넘어서는 것으로 나타났습니다. 그는 이 발견을 온도 측정 범위라고 불렀습니다. 추가 연구는 이 스펙트럼 너머에 "보이지 않는 광선"이라고 불리는 보이지 않는 형태의 빛이 있음을 보여주었습니다. 이 빛은 불과 XNUMX년 후에 "적외선"이라는 이제 친숙한 이름을 갖게 되었습니다. 덧붙여서, 그는 열화상 기록을 종이에 최초로 기록했는데 이를 열화상 기록기라고 불렀습니다. XNUMX세기 말에 미국 과학자 Langley는 열복사를 측정하는 장치인 볼로미터를 발명했습니다. 그것은 적외선 복사를 판에 집중시키고 검류계로 전류를 측정하는 오늘날의 매우 민감한 온도계의 원형이었습니다. XNUMX세기 초인 XNUMX년 헝가리의 물리학자 Tihanyi는 적외선에 민감한 전자 텔레비전 카메라를 발명했습니다. 이것은 야간 투시경의 적극적인 개발을 위한 출발점이었습니다. 그 이후로 야간 투시 장치는 세대로 나뉩니다. 각 세대의 점진적인 도입은 관찰 범위 확대, 화질 향상, 장치의 무게 및 크기 감소와 관련이 있습니다. 새로운 세대를 정의하는 기준은 장치의 주요 구성 요소인 전기 광학 변환기이며, 그 핵심은 밝기를 높여 보이지 않는 것을 보이게 하는 것입니다.
열화상 카메라의 탄생 과정
시작은 네덜란드 회사 Philips의 광학 변환기가 사용된 소위 "제로" 세대에 의해 시작되었으며 개발자 중 한 명인 "Holst's glass"의 이름을 따서 명명되었습니다. 광음극과 인광체는 1942개의 중첩된 비커의 바닥에 적용되었습니다. 정전기장을 생성하여 이미지 전송을 달성했습니다. 사실, 이 버전에서 장비는 적외선 스포트라이트로 관찰 대상을 의무적으로 조명함으로써만 기능했습니다. 이 장치는 크기면에서 인상적이고 매우 무겁고 화질이 좋지 않았지만 영국군은 XNUMX년 육군의 필요에 따라 대량 생산을 시작했습니다. 이 변환기를 사용한 지 XNUMX년 만에 야간 광경, 쌍안경, 탱크 및 기타 장비용 시스템이 시작되었습니다. XNUMX년대에는 본 것을 스캔하고 선형 이미지를 생성하는 단일 요소 감지기를 생산하려는 시도가 있었습니다. 프로젝트의 높은 비용으로 인해 이 아이디어는 실현되지 않았습니다.
이 세대의 단일 캐스케이드 장치는 장점보다 단점이 더 많습니다. 전기 광학 장치의 XNUMX세대에서는 광음극 감도를 가진 깨지기 쉬운 유리 진공 전구가 주요 요소로 사용되었습니다. 이 장치는 중앙에 선명한 이미지를 제공하고 가장자리에서 모든 것을 왜곡했습니다. 밝은 빛의 측면 또는 전면 소스로 인해 악기는 실제로 "장님"이되었습니다. 추가 적외선 조명이 없는 밤에는 가시성도 거의 XNUMX에 가깝습니다. XNUMX 년대에 광섬유 기술의 발전으로 XNUMX 세대 장치를 개선하여 조건부 XNUMX 플러스로 교체하는 것이 가능해졌습니다. 평판 유리는 광섬유 판으로 대체되어 매우 선명하게 이미지를 전송하고 프레임 전체에 고해상도를 얻고 눈부심을 제거할 수 있습니다.
XNUMX년대는 XNUMX세대 장치의 개발로 표시됩니다. 미국 연구원들은 특수 챔버의 전자가 여러 번 증폭되어 우수한 시력을 얻는 마이크로 채널 플레이트 기반 증폭기를 장치에 장착했습니다. 이 때문에 XNUMX세대 전기광학소자는 일반적으로 인버터소자로 불린다.
평면이라고 하는 다음 XNUMX세대 플러스 세대에는 분산 챔버가 없으며 전자는 전자 광학 변환기 스크린을 통해 직접 들어갑니다. 장치의 이미지 품질이 저하되고 동시에 적외선 모드의 이미지 속도가 두 배가되었습니다. 이 혁신은 밝기 제어와 측면 및 전면 조명으로부터의 보호 기능을 추가했습니다. 이 장치는 전문 장비에 속했습니다.
1982년에는 디자인이 다른 XNUMX세대 전기 광학 장치의 카운트다운이 시작되었습니다. 그들은 갈륨을 사용하여 적외선 감도를 몇 배나 높였습니다. 이 세대의 장치는 첨단 기술로 인식되며 무엇보다도 군산 단지에 큰 관심을 끌고 있습니다. 광섬유 플레이트가 없기 때문에 XNUMX세대 장치는 측면 광선 노출로부터 보호되지 않습니다. 그리고 가격. 이 세대의 장치는 제조업체의 비용 형성을 이해하는 데 있어 모든 합리적인 허용 오차를 능가했습니다.
아마도 장치의 단점을 보완하고 비용을 줄이기 위해 SUPER XNUMX 플러스 세대의 장치가 개발되었습니다. 개발자는 이전 세대의 모든 전자 광학 변환기의 기술적 이점을 이 장비에 결합할 계획이었습니다. 결과는 매우 민감한 광음극이었습니다. 전문가들이 인정하는 것처럼 Super Two Plus와 XNUMX세대 간에는 차이가 없습니다. 가격을 제외하고. 비용면에서 Super Two Plus는 평균 중저가 차량 가격에 해당합니다.
첫 번째 신청
1930년 초 독일 과학자들은 반도체에 대한 열 복사의 영향을 적극적으로 조사했습니다. 그 결과 월 1930개까지 생산되는 군수용 수많은 적외선 시스템 개발에 필수적인 역할을 하는 민감한 방사선 수신기가 개발되었습니다. 1941년대에 가장 성공적인 것은 선박의 야간 및 야간 광경에서 탱크를 운전하는 장비를 만든 미국인이었습니다. XNUMX년에 영국 해군은 배에 광학 이미지 변환기를 기반으로 한 야간 투시 장치를 장착하기 시작했습니다. 그들의 도움으로 공격 후 돌아온 보트는 신호등으로 기지 선박을 발견했습니다. 거의 동시에 독일군은 야간에 탱크를 운전하기 위한 적외선 장비, 야간 소총 조준기 및 항공기 식별 시스템을 갖추고 있었습니다. 예를 들어, 야간에 적외선 필터로 닫힌 탱크에 XNUMX와트 헤드라이트를 사용할 때 운전자는 거의 XNUMX미터 떨어진 거대한 장애물을 볼 수 있었고 라이플 조준경은 최대 XNUMX미터까지 효과적으로 작동했습니다. XNUMX년대 초, 스웨덴 회사인 AGA는 군대용 적외선 열화상 카메라를 개발했으며, 적외선 이미징을 위한 후속 모델은 수년 동안 세계 최고였습니다. XNUMX대 적외선 제조업체인 미국 회사인 FLIR, Inframetrics 및 스웨덴 AGEMA Infrared Systems가 XNUMX년대 중반에 합병되면서 열화상 카메라의 새로운 단계가 시작되었습니다. 오늘날 미국 기업인 FLIR Systems는 과학 연구, 산업 및 농업, 산업 및 농업, 공중 물체 모니터링 및 야간 투시경을 위한 상업용 열화상 카메라의 세계 최대 제조업체입니다.