Ang pangunahing problema ng mga indibidwal na thermal imager bilang bahagi ng instrumentation at sighting complex ay ang mahigpit na kinakailangan para sa timbang at sukat. Imposibleng maglagay ng isang sistema para sa paglamig ng matrix na may likidong nitrogen, kaya't dapat hanapin ang mga bagong solusyon sa engineering. At bakit abalahin ang bakod sa pinaka-kumplikado at mamahaling thermal imager, kung mayroon nang mahusay na mga infrared night vision device para sa indibidwal na maliliit na bisig? Ang punto ay sa pagbabalatkayo ng kaaway, usok, pag-ulan ng himpapawid at pagkagambala ng ilaw, lahat ng ito ay kapansin-pansing binabawasan ang kahusayan ng mga aparato sa paningin sa gabi, kahit na sa mga third-henerasyong electro-optical converter. Ang produkto ng Novosibirsk Central Design Bureau na "Tochpribor" sa ilalim ng index 1PN116 ay dinisenyo lamang upang gumana sa mga ganitong kondisyon at isang kinatawan ng old-school ng mga aparato para sa pagtuklas ng infrared radiation ng mga bagay sa battlefield.
Ang paningin ng thermal imaging na 1PN116 na may masigasig na paningin ay nakikita ang lahat ng laki ng isang tao at kung ano ang mas mainit kaysa sa natural na background na 1200 metro sa unahan. Ang aparato ay may isang makabuluhang masa (3, 3 kg), at samakatuwid ito ay inilalagay pangunahin sa SVD, machine gun na "Pecheneg" at "Kord". Ang isang uncooled microbolometer na may matrix na 320x240 pixel ay ginagamit bilang isang "retina". Tingnan natin nang malapitan ang mga trick ng hindi cool na thermal imaging.
[gitna]
Ang diskarteng ito ay ang pangatlong henerasyon, na may mga pangunahing pagkakaiba mula sa mga nauna sa kawalan ng isang kumplikado at hindi palaging maaasahang sistema ng pag-scan ng optikal-mekanikal. Sa henerasyong ito, ang mga thermal imager ay batay sa mga tatanggap ng solid-state array na Focal Plate Area (FPA), na naka-mount kaagad sa likod ng eroplano ng lens. Ang "kimika" ng pangitain na paningin sa mga naturang gadget, sa napakaraming kaso, ay batay sa resistive layer ng vanadium oxides VOx o amorphous silicon α-Si. Ngunit may mga pagbubukod din, kung saan ang mga photodetector o "puso" ng mga thermal imager ay batay sa PbSe, pyroelectric photodetector arrays, o mga matrice batay sa mga compound ng CdHgTe, nilagyan ng thermoelectric na paglamig. Ito ay kagiliw-giliw na ang naturang paglamig ay madalas na hindi ginagamit para sa inilaan nitong layunin, ngunit nagbibigay lamang ng katatagan ng thermal sa ilalim ng mga variable na kondisyon sa kapaligiran. Ang mga microbolometers mula sa serye ng VOx o α-Si ay nagrerehistro ng mga pagbabago sa paglaban ng elektrisidad sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, na kabilang sa pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal imager. Ang bawat tulad na solid-state sensor ay naglalaman ng isang signal preprocessing chip na nagko-convert ng paglaban sa output voltage at bumabawi para sa background radiation. Ang isang mahalagang kinakailangan ng isang microbolometer ay ang pagtatrabaho sa isang vacuum at "heat-transparent" na germanium optika, na sineseryoso na kumplikado sa gawain ng parehong mga tagadisenyo at tagagawa. At ang sensor mismo ay dapat magkaroon ng isang maaasahang substrate na may mga pagsasama ng germanium o gallium arsenide. Upang maunawaan ang lahat ng mga intricacies ng trabaho ng microbolometer, dapat pansinin na ang mga pagbabago-bago sa temperatura ng kristal ng 0, 1 K ay humahantong sa isang maliit na pagbabago sa paglaban ng 0, 03%, na dapat subaybayan. Ang lahat ng iba pang mga bagay na pantay, ang amorphous silikon ay may ilang mga kalamangan kaysa sa vanadium oxides - ang pagkakapareho ng kristal na lattice at mataas na pagiging sensitibo. Ginagawa nitong ang imahe para sa gumagamit ay higit na kaibahan at mas madaling kapitan ng ingay, kumpara sa isang katulad na pamamaraan sa VOx. Ang bawat pixel ng microbolometer ay natatangi sa sarili nitong pamamaraan - mayroon itong sarili, bahagyang naiiba mula sa mga katapat, makakuha at offset, na nakakaapekto sa huling imahe. Sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga pixel, pagbawas ng pitch sa pagitan ng mga ito (hanggang sa 9-12 microns) at pag-mini sa kanila, sinusubukan ng mga taga-disenyo, bukod sa iba pang mga bagay, upang mabawasan ang antas ng ingay sa imahe. Ang "masamang" o may sira na mga pixel ay isang seryosong problema sa pagmamanupaktura ng microbolometer, na pinipilit ang mga inhinyero na bumuo ng mga mekanismo ng software upang maalis ang puti o itim na mga tuldok sa screen at kumikislap na mga particle. Karaniwan itong naiayos gamit ang interpolation, iyon ay, ang papalabas na signal mula sa "sirang" pixel ay pinalitan ng isang hango mula sa halaga ng mga kapitbahay. Ang pinakamahalagang parameter ng matrix ay ang halaga ng NETD (Ingay na Katumbas ng Temperatura Pagkakaiba) o ang temperatura kung saan nakikilala ng microbolometer ang signal mula sa ingay. Siyempre, ang sensor ay kailangang maging mabilis, kaya ang susunod na parameter ay ang oras na pare-pareho o ang rate kung saan tumutugon ang imager sa mga pagbabago sa temperatura. Ang punong kadahilanan o punan na kadahilanan ay isang katangian ng matrix na sumasalamin sa antas ng pagpuno ng microbolometer na may mga sensitibong elemento, mas malaki ito, mas mabuti ang imahe na nakikita ng operator. Ang Hi-tech matrices ay maaaring magyabang ng 90% na saklaw ng matrix na may bilang ng mga pixel na umaabot sa 1 milyon. Maaaring obserbahan ng gumagamit ang battlefield sa dalawang bersyon - monochrome at color palette. Ang mga produktong militar at seguridad ay karaniwang bumubuo ng isang monochrome na imahe, dahil ang kalinawan ng mga pigura ng kaaway at ang kanyang kagamitan ay mas mataas kaysa sa bersyon ng kulay.
Ang mga pagpapaunlad ng mga Amerikanong siyentista hinggil sa paggamit ng graphene bilang isang infrared sensor ay mukhang promising. Sinusubukan nilang ipakilala ang materyal na 2D na ito saanman, at ngayon ang turn ay dumating sa mga teknolohiya ng thermal imaging. Isinasaalang-alang na ang 70-80% ng halaga ng isang hindi cool na thermal imager ay binubuo ng isang microbolometer at germanium optika, ang ideya ng paglikha ng graphene thermoelectric sensors ay napaka-kaakit-akit. Ayon sa mga Amerikano, ang isang layer ng medyo murang graphene sa isang silicon nitride substrate ay sapat na, at ang prototype ay nakakakuha na ng kakayahang makilala ang isang tao sa temperatura ng kuwarto.
Parehong sa ibang bansa at sa Russia, binibigyang pansin ang mga kaunlaran na nauugnay sa athermalization ng mga optical system ng mga thermal imager, iyon ay, paglaban sa mga temperatura ng paligid. Ginagamit ang mga lente mula sa mga materyal na chalcogenide - GeAsSe at GaSbSe, kung saan ang mga repraktibo na indeks ng mga sinag ay umaasa nang kaunti sa temperatura. Ang LPT at Murata Manufacturing ay bumuo ng isang pamamaraan para sa paggawa ng mga naturang lente sa pamamagitan ng mainit na pagpindot, na sinusundan ng pag-on ng brilyante ng mga aspherical at hybrid lens. Sa Russia, ang isa sa ilang mga tagagawa ng mga athermal lens ay ang JSC NPO GIPO - State Institute of Applied Optics, na bahagi ng hawak ng Shvabe. Ang materyal ng lens ay walang baso ng oxygen, zinc at germanium selenides, at ang kaso ay gawa sa mataas na lakas na haluang metal na aluminyo, na sa huli ay ginagarantiyahan na walang pagbaluktot sa saklaw mula sa -400C hanggang + 500C.
Sa Russia, bilang karagdagan sa nabanggit na 1PN116 mula sa FSUE TsKB Tochpribor (o "Shvabe-device"), isang mas magaan na thermal imaging sight na "Shahin" (JSC TsNII "Cyclone"), na pinangalanan para sa "pagbabantay" bilang paggalang sa mga predatory species ng falcon, nailalarawan ng French Ulisse matrix na may 160x120 pixel (o 640x480) at isang hanay ng pagkilala sa isang matangkad na pigura na 400-500 metro. Sa pinakabagong henerasyon, ang na-import na microbolometer ay pinalitan ng isang domestic model.
Dagdag pa sa listahan: PT3 thermal imaging sight mula sa Novosibirsk "Shvabe - Defense and Defense" na may resolusyon ng matrix na 640x480 na mga elemento, na may timbang na 0, 69 kg at, na naging "pamantayang ginto", isang saklaw ng pagtuklas ng isang paglago ng 1200 m. Ang pixel pitch ng paningin na ito ay hindi ay isang natitirang tagapagpahiwatig at 25 microns, na bumubuo ng isang katamtaman na huling resolusyon ng imahe. Sa pamamagitan ng paraan, ang paghawak ay nag-organisa ng paggawa ng isang paningin sa pangangaso batay sa isang disenyo ng militar sa ilalim ng code na PTZ-02. Ang isa pang kinatawan ng paaralan ng disenyo ng domestic ay ang paningin ng thermal imaging ng Alfa TIGER mula sa dibisyon ng Shvabe-Photopribor, na tila isang monopolista, na may isang microbolometric na tatanggap sa saklaw na 7-14 microns na may resolusyon na 384x288 na mga pixel. Sa "TIGRA" gumagana ang operator sa isang monochromatic OLED microdisplay na 800x600 pixel, kung saan ang 768x576 ay nakalaan para sa pagpapakita ng isang thermal na imahe. Ang isang mahalagang pagkakaiba mula sa mga maagang modelo ng mga tanawin ng Russian thermal imaging ay ang nadagdagan na oras ng pagpapatakbo ng 30 minuto - ngayon ay maaari kang lumaban sa infrared range sa loob ng 4.5 na oras. Ang pagbabago nito na "Alpha-PT-5" ay may isang bihirang PbSe photodetector na may de-kuryenteng pagpapanatag ng elektrisidad. Ang unibersal na paningin na PT-1 mula sa NPO NPZ ay may kakayahang pagsamahin sa maraming uri ng maliliit na braso dahil sa isang espesyal na bundok at memorya, kung saan ang ballistics at reticle ay na-program para sa isang malawak na hanay ng mga sandata. Pinipiga ang eyecup ng paningin sa mga kalamnan ng mata na nakabukas ang microdisplay, at pinapatay ito - ito ang uri ng sistema ng pag-save ng enerhiya na ipinatupad sa PT-1. Ang mga American microbolometers ay naka-install sa thermal imaging device para sa pagpuntirya at pagmamasid na "Granite-E" mula sa ISPC "Spectrum". Ang pamamaraan na may "malawak na polar" na pangitain ay ipinakita ng kumpanya na may mahabang pangalan na NF IPP SB RAS na "KTP PM" sa ilalim ng index na TB-4-50 at may larangan ng pagtingin na 18 degree ng 13.6 degree.
Sa pamamagitan ng paraan, nag-aalok ang kumpanya ng isang saklaw ng tatlong karaniwang sukat ng mga tanawin ng thermal imaging TB-4, TB-4-50 at TB-4-100, nilagyan ng isang modernong microprocessor para sa pagproseso ng imahe batay sa arkitekturang HPRSC (High Performance Reconfigurable Super Computing). Ang isang hiwalay na direksyon ay ang bagong Mowgli-2M thermal imaging pasyalan sa ilalim ng 1PN97M index, na naka-install sa Strela-2M, Strela-3, Igla-1, Igla, Igla-S uri ng MANPADS na pamilya at ang pinakabagong Verba . Bumuo at nagtitipon sila ng mga pasyalan sa St. Petersburg LOMO at magkakaiba sila, syempre, sa pamamagitan ng isang malaking saklaw ng pagtuklas na 6000 m. Ang isang kahalili sa Mowgli ay maaaring ang mga pasyalan sa TV / S-02 mula sa kumpanya ng BELOMO mula sa malapit sa ibang bansa, na idinisenyo para sa mabibigat na maliliit na braso - malalaking caliber rifle, granada launcher at, sa katunayan, MANPADS. Sa masa na hindi hihigit sa 2 kg, ang paningin sa Belarus ay nagpapakita ng isang kahanga-hangang hanay ng pagtuklas ng tao ng 2000 metro, at pagkilala sa 1300 metro.
Sa bahaging ito ng "Thermal Imaging Chronicles" pinag-usapan namin ang tungkol sa ilang mga panloob na imaging panloob na imaging indibidwal na mga pasyalan at kanilang mga katapat mula sa malapit sa ibang bansa. Nauna ang mga banyagang analogue, tanke ng imahe ng tanke, pati na rin ang mga indibidwal na aparato sa pagmamasid at reconnaissance.
