جستجو در تالارهای گفتگو

1- سيستمهاي تصوير بردار حرارتي ( Thermal Imaging System ) سيستمهاي تصوير بردار حرارتي كه تحت عنوان FLIR نيز ناميده مي شوند ، سيستمهاي غير فعال ( Passive ) مي باشند ، كه در ناحيه مادون قرمز مياني ( Infrared Radiaton ) و بلند طيف الكترومغناطيسي كار مي كنند . اين سيستمها از تابشي كه از خود اجسام ساطع مي گردد براي تصوير برداري استفاده مي كنند . همانطور كه مي دانيم اجسام از خود امواج الكترومغناطيسي ساطع مي كنند كه طيف پيوسته اي را مي پوشاند و طول موج پيك و ميزان توان گسيلي آن به دماي جسم بستگي دارد و طبق قانون پلانك هر جسمي كه دمايش بالاتر از صفر مطلق باشد ( 273 – درجه سانتيگراد ) ، انرژي از خود ساطع مي كند . تصاوير در دوربينهاي حرارتي به صورت سياه و سفيد مي باشد . نكته : دوربينهاي حرارتي بستگي به نوع دوربين و شرايط آب و هوايي محيطي ( گرم يا سرد ) بعد از روشن شدن ، مدت زماني جهت خنك شدن لامپ نياز دارند . ( عمل Cooling ) در هر دوربين حرارتي روشهاي خنك كنندگي و زمان سرمايش متفاوت مي باشد . 2- امواج مادون قرمز (Infrared Radiaton ) مادون قرمز بخشي از طيف الكترومغناطيسي است كه داراي طول موجي بين ( nm 760 – mm 1 ) مي باشد .معمولاً مادون قرمز را به سه قسمت نزديك (Near Infrared ) ، مياني (Mid Infrared ) و دور (Far Infrared ) تقسيم مي كنند كه در ذيل بيان شده است . لازم بذكر است كه فركانس مادون قرمز بين ( T HZ 100 – T HZ 1 ) مي باشد . 3- اجزاء سيستم تصوير بردار حرارتي : سيستم تصوير بردار حرارتي از چهار قسمت عمده تشكيل شده است كه به شرح ذيل مي باشند : 3-1- سيستم اپتيك جمع كننده (Objective ) : وظيفه اين قسمت جمع آوري تابش حرارتي جسم و كانوني نمودن آن در يك نقطه و ايجاد يك تصوير حرارتي از جسم مي باشد . مجموعه شيئي يك دوربين حرارتي نيز همانند دوربينهاي ديد در شب از چند عدسي و آيينه تشكيل شده اما جنس آنها متفاوت مي باشد . در اين دوربينها از موادي استفاده مي شود كه در برابر تابش مادون قرمز شفاف باشند . ( مانند : ژرمانيوم و سيليكون ) 3-2- آشكار ساز (Detector ) : آ‎شكارسازها وسايلي هستند كه تابش مادون قرمز جمع آوري شده توسط مجموعه شيئي را جذب مي كنند كه با جدب اين تابش ، يكي از خواص الكتريكي آنها تغيير مي كند ( هدايت الكتريكي يا تغيير مقاومت و يا ايجاد ولتاژ ) و همين تغيير باعث ايجاد سيگنال الكتريكي مي شود . پس از اين كه آشكار سازها ، فوتونهاي مادون قرمز را تبديل به سيگنالهاي الكتريكي نمودند اين سيگنالها توسط قسمت الكترونيكي دوربين ، تقويت و پردازش مي شوند و سپس توسط وسايلي از قبيل ديودهاي گسيلنده نور ( LED ) يا ديودهاي كريستال مايع ( LCD ) و يا ميكرو مانيتور به فوتونهايي با طول موج مرئي تبديل مي شوند و در واقع يك تصوير مرئي حاصل مي شود . هر المان آشكار ساز تنها مي تواند يك نقطه از جسم را به تصوير مرئي تبديل نمايد بنابراين براي داشتن تصويري دوبعدي و با كيفيت بالا بايد ابعاد المانها و فواصل بين آنها بسيار كوچك و تعداد آنها بسيار زياد باشد . با توجه به ساختار ريز المانها ، ساخت آشكارسازها بسيار مشكل مي باشد و بجاي اينكه در آرايه هاي دو بعدي توليد شوند ، اغلب به صورت آرايه هاي خطي ارائه مي شوند . يك آرائه خطي تنها مي تواند يك خط از هدف را تصوير نمايد و براي داشتن تصوير دو بعدي از اسكنر استفاده مي شود . 3-2-2- انواع آشكار سازها آشكار سازها بر اساس نحوه ايجاد سيگنال الكتريكي به انواع مختلفي تقسيم مي شوند : الف ) آشكارسازهاي حرارتي يك آشكار ساز حرارتي انرژي تابشي را جذب كرده و همين امر سبب تغيير خصوصيات الكتريكي آشكار ساز مي شود . پاسخ الكتريكي ناشي از تغيير دماي هدف ، يك سيگنال الكتريكي ايجاد كرده كه اين سيگنال مي تواند تقويت شده و نمايش داده شود . يكي از برجسته ترين خصوصيات آشكارسازهاي حرارتي ، پاسخ دهندگي يكسان آشكار ساز به تمامي طول موجها مي باشد . اين خصوصيت سبب كاربرد سيستم آشكار ساز در محدوده دمايي وسيعي مي شود . فاكتور مهم ديگر اين است كه آشكار سازهاي حرارتي نيازي به خنك كننده نداشته باشد . پاسخ زماني اينگونه آشكار سازها در حدود ميلي ثانيه بوده و نسبتاً كند مي باشد . در انتخاب نوع آشكار ساز و سيستم حرارتي بايد توزيع دمايي هدف ، دماي پس زمينه و ديگر پارامترهاي مؤثر در نظر گرفته شوند . ب ) آشكار سازهاي فوتوني يا كوانتمي آشكار سازهاي فوتوني بر اساس اثر فوتون عمل مي نمايند . اين آشكار سازها بسيار سريع تر از آشكار سازهاي حرارتي بوده و پاسخ آنها در حدود ميكرو ثانيه است . همچنين آشكار سازي آنها نيز بالاتر است . البته براي رسيدن به اين مرتبه آشكار سازي بايستي آشكار ساز سرد شود و براي كاهش دما ، كولرهاي ترموالكتريك در يك يا چندين مرحله بكار گرفته مي شوند . 3-2-3- آشكار سازهاي متداول : تلاش براي توسعه تكنولوژي آشكار سازهاي مورد استفاده در تصوير برداري حرارتي با رعايت شرايط اتمسفر و تابش گسيلي، از اهداف مهم سازندگان اين نوع سيستمها مي باشد . هميشه آشكار سازهايي هستند كه تحت اين شرايط نتايج مناسب را دارا باشند . از انواع آشكار سازها مي توان به Si ، HgCdTe ( كاديوم تلورايد جيوه ) و Insb ( اينديم آنتيموان ) اشاره نمود . تا كنون در اكثر سيستمهاي تصوير بردار حرارتي نظامي از آشكار ساز هاي HgCdTe ( ناحيه 12 – 8 ميكرو متر ) و Insb ( ناحيه 5 – 3 ميكرو متر ) استفاده شده است . زيرا بعلت تكنولوژي پيچيده آنها و همچنين نياز آنها به سيستم خنك كننده ( Cooling ) تا 80 درجه كلوين (* و نتيجتاً افزايش حجم ، وزن و قيمت ) هميشه جايگزين كردن آنها با آشكار سازهايي كه همان پاسخ را داشته باشد ولي نيازي به خنك سازي نيازي نداشته باشد مد نظر بوده است . -2-1- اسكنرها ( Scanner ) : در برخي از سيستمهاي تصوير بردار حرارتي ، يك اسكنر وجود دارد كه وظيفه آن انتقال اطلاعات صفحه هدف بروي آشكار ساز مي باشد . در واقع اسكنر نقاط مختلف موضوع را بترتيب زماني و به صورت خط به خط براي آشكار ساز ارائه مي نمايد 3-3- مدارات الكترونيكي : اين قسمت شامل منابع تغذيه ، باياس ها ، تقويت گرها ، پردازشگرها و نمايش گر است . 3-4- سيستم اپتو مكانيك (Eyepice ) : مجموعه چشمي قابليت روئيت تصوير تشكيل شده را به ناظر مي دهد . نكته : در برخي از سيستمهاي مادون قرمز آرايه اي از دتكتورها مورد استفاده قرار مي گيرد و نيازي به اسكنر نمي باشد .