ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 149
Скачиваний: 2
Фотопленки сенсибилизируют в области 740—900 мкм (см. пун ктирную кривую). Такие пленки пригодны для съемки в темноте с источником света, закрытым инфракрасным фильтром.
При хранении пифрахроматпческпх фотоматериалов непре рывно п быстро падает светочувствительность. Скорость падения чувствительности тем больше, чем больше длина волны сенси билизации. Поэтому па практике редко применяют эмульсии, сенсибилизированные к области спектра с длинами волн больше
чем 0.7—0,9 мкм. Если не- |
||||
обходимо использовать |
инф |
|||
рахром этические материалы |
||||
с более длинноволновой гра |
||||
ницей чувствительности (на |
||||
пример, в спектроскопии пли |
||||
астрономии), эмульсию при |
||||
готовляют |
непосредственно |
|||
перед ее применением. |
|
|||
Падение |
чувствительно |
|||
сти пнфрахроматических ма |
||||
ния |
м ожно |
сильно |
зам ед |
|
л и ть , |
если д е р ж а ть |
и х |
при |
|
Р и с . 8.1. |
К ри в ы е сп ек тр а л ь н о й чувстви - |
низкой |
тем пературе, напри - |
|
т е л ы ю с т и |
эм у л ь с и и «Инфрахром» (760, |
мер, в |
хо л о д и л ь н и к а х |
лю б о - |
840, 880) и а эр о ф о т о п л е н к п « К о д а к » |
j-q типа в герметичной |
упа |
||
|
|
ковке, |
защищающей от попа |
|
дания влаги. Перед использованием пленку после извлечения из холодильника подогревают до окружающей температуры, чтобы избежать конденсации влаги.
Для фотографирования в ПК-лучах на большие расстояния используют специальные фотокамеры с длиннофокусными объ ективами. Во время второй мировой войны немецкой фотокаме рой с объективом, имеющим фокусное расстояние 17 м, фотогра фировали английское побережье через пролив Ла-Манш в усло виях сильной дымки. Расстояние при этом было более 30 км. Современные фотокамеры и аэрофотокамеры дают возможность получить снимки на расстояниях в десятки и сотни километ ров.
Фотографии земных ландшафтов в ПК-лучах, полученные с искусственных спутников Земли, могут оказать большую помощь в изучении природных ресурсов.
При применении пнфрахроматических фотоматериалов про изводят съемку удаленных объектов, которые не различимы в видимых лучах из-за воздушной дымки (рис. 8.2). При этом рез ко возрастает контрастность изображения. Различия отража тельной способности ряда объектов в ПК-лучах позволяют выя вить на снимках множество деталей, практически не различимых
210
одновременнным ослаблением дисторсии. Разрешающую способ ность ЭОПа можно также повысить, увеличив градиент электри ческого поля у фотокатода путем повышения ускоряющего на пряжения на электродах ЭОПа [см. формулу (5.1)]. Чтобы из бежать при этом пробоя между электродами, питание преобра
зователя |
производят |
кратковре |
|
|
|
|
|||||||
менными |
прямоугольными |
им |
|
|
|
|
|||||||
пульсами |
высокого |
напряжения. |
|
|
|
|
|||||||
В том |
случае, |
когда |
длитель |
|
|
|
|
||||||
ность |
импульса |
соизмерима |
с |
|
|
|
|
||||||
временем, необходимым для раз |
|
|
|
|
|||||||||
вития пробоя |
(1—10 мкс), потен |
|
|
|
|
||||||||
циал |
пробоя |
удается |
повысить |
|
|
|
|
||||||
в несколько |
раз. |
|
При |
импульс |
Р и с . |
8.4. |
П р и н ц и п и а л ь н а я с х е |
||||||
ном питании повышенным напря |
|||||||||||||
ма |
ф о т о к а м е р ы с эл ек т р о н н о - |
||||||||||||
жением с увеличением |
разреше |
оп тическим |
п р е о б р а зо в а т е л е м : |
||||||||||
ния одновременно |
возрастает |
яр |
/ —фотографируемым объект; 2—ПК- |
||||||||||
кость |
изображения |
на |
экране |
фильтр; |
объектив; 4— фотокатод; |
||||||||
5—оптическая |
система; 6— фото |
||||||||||||
ЭОПа и снижается опасность вы |
|
|
|
пленка |
|||||||||
горания |
или |
утомления |
экрана. |
|
|
|
|
||||||
Светочувствительность при фотографировании с электронно оптическим преобразователем можно повысить подбором спект рального излучения люминофора экрана ЭОПа и спектральной чувствительности фотопленки. С этой точки зрения выгодно ис пользовать экран не с желто-зеленым свечением, а с фиолето вым пли синим (как известно, бромосеребряные эмульсии име ют наибольшую чувствительность к сине-фиолетовым лучам).
Использование ЭОПов при фотографировании в инфракрас ных лучах позволяет производить съемку при очень низких уров нях освещенности, когда обычные и инфрахроматические фото материалы уже становятся неэффективными.
§ 8.2. ЭВАПОРОГРАФЫ И ТЕПЛОВИЗОРЫ
Недостатком различных способов фотографирования в ИКо лунах оптическими фотокамерами является то, что этими спосо бами, даже используя ЭОПы, нельзя зарегистрировать излуче ние слабонагретых тел. Фотографируемые объекты должны либо иметь высокую температуру, либо облучаться от дополни тельного источника ИК-излучения. Для того чтобы собственное НК-нзлучеиие тела могло воздействовать на специальную фото эмульсию, это тело должно быть нагрето приблизительно до 250° С. Для сравнения можно указать, что глаз при достаточной адаптации может различать тела, нагретые не менее чем до 420° С. Тела с более низкой температурой совершенно невидимы. Поэтому для наблюдения и фотографирования слабонагретых тел были разработаны специальные приборы — эвапорографы и тепловизоры. Эти приборы применяются для получения картины
распределения температур по поверхности нагретого тела (на пример, для обнаружения опасных мест перегрева в различной аппаратуре), снятия тепловых карт местности, фотографирова ния в темноте, астрономических исследовании, в медицине для диагностики опухолей по изменению распределения температу ры тканей п т. д.
Если изображение нагретого объекта спроектировать оптиче ской системой па тонкую мембрану, покрытую испаряющейся пленкой (например, масляной), то благодаря нагреву мембраны
|
Р ис. 8 .0 . П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а эв а п о р о г р а ф а : |
|||
/ —I IК-объектив; 2—окно: 3—чувствительный |
элемент, •/—источ |
|||
ник |
света: 5—«защитное стекло: б‘—материал |
с |
хорошим погло |
|
щением |
ПК-нзлучения: Г—пленка из нитроцеллюлозы; в—веще |
|||
|
|
ство. ЛС1 ко испаряемое при излучении |
||
излучением |
эта |
пленка будет неравномерно |
испаряться и раз |
|
ность температур преобразуется в разность толщин масляной пленки.
Метод обнаружения п регистрации инфракрасного излучения по испарению вещества с облучаемой поверхности получил наз вание эзапорографип, а приборы, использующие этот метод, на зываются эвапорографамп (от латинского слова evaporatio — ис парение). Принцип эвапорографии был предложен ib 1929 г. не мецким физиком Черни.
Принципиальная схема эвапорографа приведена на рис. 8.5. Чувствительный к излучению элемент 3 эвапорографа представ ляет собой тонкую пленку из нитроцеллюлозы 7 толщиной менее 0,1 мкм. При такой малой толщине пленка в отраженном днев ном свете не дает никаких интерференционных цветов. На одну сторону пленки наносят платиновую чернь, сажу или другой материал 6 с хорошим поглощением ИК-излучения. Обратную сторону пленки покрывают тонким слоем вещества 8, которое легко испаряется при облучении ИК-лучами (например, парафи новое или камфорное масло).
Если теперь через окно 2, прозрачное для ИК-лучей, при
214
s o m , укрепленной на штативе, пульта питания н вакуумного на соса. Инфракрасное изображение наблюдаемого объекта проектируется зеркальным объективом на мембрану, находя щуюся в вакуумной кювете. Эвапорографнческое изображение можно наблюдать через окулярную систему и одновременно фо тографировать.
Эвапорограф ЭВ-84 может обнаружить при окружающей комнатной температуре перепад температур на объекте в 0,5° С. Разрешающая способность при разности температур в объекте 10—20° С равна 10—15 штр/мм. Время, необходимое для полу чения изображения, равно 10—30 с.
Внутри эвапорографа ЭВ-84 встроены две малогабаритные модели абсолютно черного тела с регулируемой температурой. Изображение отверстий полостей черных тел проектируется IIKобъективамн на поверхность мембраны, что дает возможность сравнивать ИК-излучение объекта с излучением черного тела и таким образом определять температуру и интенсивность излуче ния объекта. На фотографиях, полученных с помощью эпапорографа, можно очень точно определять распределение темпера туры по поверхности объекта.
Для получения изображения объектов, излучающих п различ ных областях ПК-спектра, были разработаны приборы с оптикомеханическим сканированием (просмотром) поля зрения. Основ ными элементами этих приборов являются приемник ПК-излу- чеипя и оптическая система, которая путем механического сканирования просматривает мгновенным полем зрения боль шое поле обзора. Сканирование может осуществляться качанием всей оптической системы или одного из ее элементов (например, качающимися зеркалами, призмами или клиньями). Электриче ские сигналы, поступающие с приемника излучения, усиливают ся и управляют интенсивностью луча света, который синхронно с системой обзора перемещается по фотоэмульсии, пли электрон ного луча телевизионной трубки. Плотность почернения эмуль син или изменение яркости экрана трубки оказывается пропор циональной интенсивности облучения ИК-приемника. В резуль тате на фотопленке пли на экране трубки появляется изображе ние теплового поля объекта, в котором яркость отдельных точек пропорциональна температуре соответствующих точек этого объекта. Сканирующие приборы для визуальной или фотогра фической регистрации изображения предметов в собственном ИК-излучении получили название тепловизоров.
Рассмотрим устройство прибора с оптико-механическим ска нированием «Оптитерм», предназначенного для фотографирова ния объектов в длинноволновой области ИК-спектра. Схема при бора дана на рис. 8.7. Прибор состоит из следующих основных частей: зеркально-линзового объектива 5, в фокальной плоскости которого размещается полупроводниковый болометр 2; плоского
216
