Михеев С.В. Основы инфракрасной техники

Учебное пособие. — СПб: Университет ИТМО, 2017. — 127 с.В учебном пособии излагаются основы тепловидения и принципы создания тепловизионных приборов. Кратко описаны все основные процессы, происходящие в системах тепловидения: принципы генерирования собственного теплового излучения нагретых тел, вклад в суммарное тепловое излучение, рассматриваются материалы, применяемые в ИК технике, приёмники излучения, методы и приёмы выделения ИК сигналов из шумов и основные принципы обработки формируемых тепловизорами изображений, особенности зрительного восприятия тепловизионных изображений и пути создания цветовых изображений, близких по восприятию к изображениям видимого диапазона спектра электромагнитных колебаний.
Рекомендовано федеральным учебно-методическим объединением в системе высшего образования по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии» в качестве учебного пособия для реализации образовательных программ высшего образования магистратуры по направлению подготовки «Оптотехника».Список условных обозначений и сокращений.
Введение.
Общие положения.
Краткая история развития тепловидения.
Термины и определения, применяемые в тепловидении.
Энергетические величины и единицы их измерения.
Законы теплового излучения.
Прохождение излучения через атмосферу.
Состав атмосферы.
Влияние гидрометеоров и атмосферных газов.
Методы расчёта влияния атмосферы на пропускание оптического излучения.
Метод расчета коэффициентов пропускания по Эльдару - Стронгу.
Метод расчета коэффициентов пропускания по Говарду, Бёрчу и Вильямсу.
Расчет коэффициентов пропускания по методу Говарда, Бёрча и Вильямса на наклонных трассах.
Метод стандартных атмосфер.
Порядок расчета по методу стандартных атмосфер.
Выбор спектральных диапазонов в неблагоприятных условиях наблюдения.
ИК материалы.
Выбор оптических материалов для приборов ракетной техники.
Выбор оптических материалов для комплексированных систем ИК и ТГЦ каналов формирования изображений.
Тепловизионная техника.
Сканирующие и матричные тепловизоры.
Схемы сканирования и типы тепловизоров.
Оптические схемы объективов.
Практические схемы сканирующих тепловизоров.
Тепловизоры фирмы «АГЕМА», модели 661 и 680.
Функциональная схема тепловизора «Рубин».
Приёмники инфракрасного излучения.
Тепловые приёмники.
Фотоэмиссионные приёмники оптического излучения.
Фотонные приёмники оптического излучения.
Приёмники оптического излучения на основе квантовых ловушек.
Матричные приёмники: микроболометрические матрицы, фотонные матрицы, матрицы на основе барьера Шоттки, матрицы на суперрешётках, матрицы на полупроводниках с собственной проводимостью, Z-планарные матрицы.
Неохлаждаемые микроболометрические матрицы.
Фотонные матрицы.
Общая оценка и расчёты.
Физический подход к расчёту параметров тепловизионных систем.
Расчёты коэффициента эффективности в зависимости от количества элементов приемников.
Расчёт чувствительности канала тепловизора.
Методика расчета параметров тепловизоров и авиационной аппаратуры строчного типа.
Список использованных источников.
Приложения.