ปัญหาหลักของกล้องถ่ายภาพความร้อนแต่ละตัวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมือวัดและศูนย์เล็งคือข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับน้ำหนักและขนาด เป็นไปไม่ได้ที่จะวางระบบสำหรับทำความเย็นเมทริกซ์ด้วยไนโตรเจนเหลว ดังนั้นจึงต้องหาวิธีแก้ปัญหาทางวิศวกรรมใหม่ และทำไมต้องกังวลกับการล้อมรั้วในกล้องถ่ายภาพความร้อนที่ซับซ้อนและมีราคาแพงที่สุด หากมีอุปกรณ์อินฟราเรดในตอนกลางคืนที่ยอดเยี่ยมอยู่แล้วสำหรับอาวุธขนาดเล็กแต่ละเครื่อง ประเด็นอยู่ที่การอำพรางศัตรู ควัน ปริมาณน้ำฝนในบรรยากาศ และการรบกวนของแสง ทั้งหมดนี้ช่วยลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนได้อย่างมาก แม้แต่กับตัวแปลงไฟฟ้าออปติคัลรุ่นที่สาม ผลิตภัณฑ์ของสำนักออกแบบกลางโนโวซีบีร์สค์ "Tochpribor" ภายใต้ดัชนี 1PN116 ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในสภาพดังกล่าวและเป็นตัวแทนโรงเรียนเก่าของอุปกรณ์สำหรับตรวจจับรังสีอินฟราเรดของวัตถุในสนามรบ
กล้องถ่ายภาพความร้อน 1PN116 ที่มีวิสัยทัศน์ที่เฉียบแหลมมองเห็นทุกสิ่งที่มีขนาดเท่าบุคคลและสิ่งที่ร้อนกว่าพื้นหลังธรรมชาติที่อยู่ข้างหน้า 1200 เมตร อุปกรณ์นี้มีมวลมาก (3, 3 กก.) ดังนั้นจึงวางอยู่บน SVD ปืนกล "Pecheneg" และ "Kord" เป็นหลัก ไมโครโบโลมิเตอร์ที่ไม่มีการระบายความร้อนซึ่งมีเมทริกซ์ขนาด 320x240 พิกเซลใช้เป็น "เรตินา" มาดูเทคนิคการถ่ายภาพความร้อนแบบไม่ระบายความร้อนกันดีกว่า
[ศูนย์กลาง]
เทคนิคนี้เป็นเทคนิครุ่นที่สามอยู่แล้ว ซึ่งมีความแตกต่างพื้นฐานจากเทคนิคก่อนหน้านี้ เนื่องจากไม่มีระบบการสแกนด้วยเครื่องกลเชิงแสงที่ซับซ้อนและไม่น่าเชื่อถือเสมอไป ในรุ่นนี้ กล้องถ่ายภาพความร้อนใช้ตัวรับโซลิดสเตตแบบ Focal Plate Area (FPA) ซึ่งติดตั้งอยู่ด้านหลังระนาบเลนส์ทันที "เคมี" ของการมองเห็นเชิงความร้อนในอุปกรณ์ดังกล่าว ในกรณีส่วนใหญ่ จะขึ้นอยู่กับชั้นต้านทานของวาเนเดียมออกไซด์ VOx หรือซิลิคอน α-Si แบบอสัณฐาน แต่ก็มีข้อยกเว้นเช่นกัน ซึ่งตัวตรวจจับแสงหรือ "หัวใจ" ของตัวสร้างภาพความร้อนนั้นใช้ PbSe, อาร์เรย์ตัวตรวจจับโฟโตอิเล็กทริกแบบไพโรอิเล็กทริก หรือเมทริกซ์ที่อิงจากสารประกอบ CdHgTe ที่ติดตั้งระบบทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริก เป็นที่น่าสนใจว่าการระบายความร้อนดังกล่าวมักไม่ได้ใช้ตามวัตถุประสงค์ แต่ให้ความเสถียรทางความร้อนภายใต้สภาวะแวดล้อมที่แปรปรวนเท่านั้น ไมโครโบโลมิเตอร์จากซีรีย์ VOx หรือ α-Si ลงทะเบียนการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของการทำงานของเครื่องถ่ายภาพความร้อน เซ็นเซอร์โซลิดสเตตแต่ละตัวดังกล่าวมีชิปประมวลผลสัญญาณล่วงหน้าที่แปลงความต้านทานเป็นแรงดันเอาต์พุตและชดเชยการแผ่รังสีพื้นหลัง ข้อกำหนดที่สำคัญของไมโครโบโลมิเตอร์คือการทำงานในสุญญากาศและเลนส์เจอร์เมเนียม "โปร่งใสด้วยความร้อน" ซึ่งทำให้งานของทั้งนักออกแบบและผู้ผลิตมีความซับซ้อนอย่างมาก และตัวเซ็นเซอร์เองจะต้องมีพื้นผิวที่เชื่อถือได้โดยมีเจอร์เมเนียมหรือแกลเลียมอาร์เซไนด์รวมอยู่ด้วย เพื่อทำความเข้าใจความซับซ้อนทั้งหมดของงานไมโครโบโลมิเตอร์ ควรสังเกตว่าความผันผวนของอุณหภูมิของคริสตัล 0, 1 K นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความต้านทานเล็กน้อย 0, 03% ซึ่งต้องติดตาม สิ่งอื่นที่เท่าเทียมกัน ซิลิคอนอสัณฐานมีข้อดีเหนือวาเนเดียมออกไซด์ - ความสม่ำเสมอของผลึกแลตทิซและความไวสูง สิ่งนี้ทำให้ภาพสำหรับผู้ใช้มีความเปรียบต่างมากขึ้นและมีแนวโน้มที่จะเกิดสัญญาณรบกวนน้อยลง เมื่อเทียบกับเทคนิคที่คล้ายคลึงกันใน VOxแต่ละพิกเซลของไมโครโบโลมิเตอร์มีเอกลักษณ์เฉพาะในแบบของตัวเอง - มีเกนและออฟเซ็ตที่แตกต่างกันเล็กน้อยจากคู่กัน ซึ่งส่งผลต่อภาพสุดท้าย การเพิ่มจำนวนพิกเซล ลดระยะห่างระหว่างพิกเซล (สูงสุด 9-12 ไมครอน) และย่อให้เล็กลง นักออกแบบจึงพยายามลดระดับสัญญาณรบกวนในภาพ พิกเซลที่ “ไม่ดี” หรือจุดบกพร่องเป็นปัญหาร้ายแรงในการผลิตไมโครโบโลมิเตอร์ ทำให้วิศวกรต้องพัฒนากลไกซอฟต์แวร์เพื่อกำจัดจุดสีขาวหรือสีดำบนหน้าจอและอนุภาคที่กะพริบ โดยปกติจะมีการจัดระเบียบโดยใช้การแก้ไข นั่นคือ สัญญาณที่ส่งออกจากพิกเซลที่ "แตก" จะถูกแทนที่ด้วยอนุพันธ์จากค่าของเพื่อนบ้าน พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของเมทริกซ์คือค่า NETD (Noise Equivalent Temperature Difference) หรืออุณหภูมิที่ไมโครโบโลมิเตอร์แยกสัญญาณออกจากสัญญาณรบกวน แน่นอน เซ็นเซอร์ต้องเร็ว ดังนั้นพารามิเตอร์ถัดไปคือค่าคงที่เวลาหรืออัตราที่เครื่องสร้างภาพตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ปัจจัยการเติมหรือปัจจัยการเติมเป็นลักษณะเมทริกซ์ที่สะท้อนถึงระดับการเติมของไมโครโบโลมิเตอร์ที่มีองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใด ผู้ปฏิบัติงานก็จะมองเห็นภาพได้ดีขึ้นเท่านั้น เมทริกซ์ไฮเทคสามารถอวดความครอบคลุม 90% ของเมทริกซ์ด้วยจำนวนพิกเซลถึง 1 ล้าน ผู้ใช้สามารถสังเกตสนามรบในสองเวอร์ชัน - ขาวดำและจานสี ผลิตภัณฑ์ทางการทหารและความปลอดภัยมักจะสร้างภาพขาวดำ เนื่องจากความชัดเจนของร่างของศัตรูและอุปกรณ์ของเขานั้นสูงกว่ารุ่นสีมาก
พัฒนาการของนักวิทยาศาสตร์อเมริกันเกี่ยวกับการใช้กราฟีนเป็นเซ็นเซอร์อินฟราเรดดูมีความหวัง พวกเขากำลังพยายามแนะนำวัสดุ 2D นี้ทุกที่ และตอนนี้ก็ถึงคราวที่เทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนแล้ว เมื่อพิจารณาว่า 70-80% ของต้นทุนของตัวสร้างภาพความร้อนที่ไม่มีการระบายความร้อนนั้นประกอบด้วยไมโครโบโลมิเตอร์และเลนส์เจอร์เมเนียม แนวคิดในการสร้างเซ็นเซอร์เทอร์โมอิเล็กทริกแบบกราฟีนนั้นน่าดึงดูดใจมาก ตามที่ชาวอเมริกันระบุ graphene ราคาไม่แพงชั้นหนึ่งบนพื้นผิวซิลิกอนไนไตรด์ก็เพียงพอแล้ว และต้นแบบได้รับความสามารถในการแยกแยะบุคคลที่อุณหภูมิห้องอยู่แล้ว
ทั้งในต่างประเทศและในรัสเซียให้ความสนใจอย่างมากกับการพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับการระบายความร้อนของระบบออปติคัลของตัวสร้างภาพความร้อน นั่นคือ ความต้านทานต่ออุณหภูมิแวดล้อมสุดขั้ว เลนส์ใช้จากวัสดุ chalcogenide - GeAsSe และ GaSbSe ซึ่งดัชนีการหักเหของแสงของรังสีขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย LPT และ Murata Manufacturing ได้พัฒนาวิธีการผลิตเลนส์ดังกล่าวโดยการกดร้อน ตามด้วยการหมุนด้วยเพชรของเลนส์ Aspherical และ Hybrid ในรัสเซีย หนึ่งในผู้ผลิตเลนส์ athermal เพียงไม่กี่รายคือ JSC NPO GIPO - สถาบัน Applied Optics แห่งรัฐ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการถือครอง Shvabe วัสดุเลนส์เป็นแก้วปราศจากออกซิเจน ซิงค์ และเจอร์เมเนียมซีลีไนด์ และตัวเรือนทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งรับประกันได้ว่าจะไม่มีการบิดเบือนในช่วงตั้งแต่ -400C ถึง + 500C ในท้ายที่สุด
ในรัสเซียนอกเหนือจาก 1PN116 ที่กล่าวถึงจาก FSUE TsKB Tochpribor (หรือ "อุปกรณ์ Shvabe") ซึ่งเป็นภาพความร้อนที่เบากว่ามาก "Shahin" (JSC TsNII "Cyclone") ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตาม "ความระมัดระวัง" เพื่อเป็นเกียรติแก่สัตว์กินเนื้อ ของเหยี่ยว โดดเด่นด้วยเมทริกซ์ Ulisse ฝรั่งเศสที่มี 160x120 พิกเซล (หรือ 640x480) และช่วงการรับรู้ของร่างสูง 400-500 เมตร ในรุ่นล่าสุด ไมโครโบโลมิเตอร์ที่นำเข้ามาถูกแทนที่ด้วยรุ่นในประเทศ
เพิ่มเติมในรายการ: ภาพความร้อน PT3 จาก Novosibirsk "Shvabe - Defense and Defense" ที่มีความละเอียดเมทริกซ์ 640x480 องค์ประกอบน้ำหนัก 0, 69 กก. และซึ่งได้กลายเป็น "มาตรฐานทองคำ" ซึ่งเป็นช่วงการตรวจจับของตัวเลขการเติบโตของ 1200 ม. ระยะพิทช์พิกเซลของภาพนี้ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่โดดเด่น แต่เป็น 25 ไมครอน ซึ่งเป็นความละเอียดของภาพขั้นสุดท้ายที่พอประมาณอย่างไรก็ตาม การถือครองได้จัดการผลิตสายตาล่าสัตว์ตามการออกแบบทางทหารภายใต้รหัส PTZ-02 ตัวแทนอีกคนหนึ่งของโรงเรียนออกแบบในประเทศคือภาพความร้อน Alfa TIGER จากแผนก Shvabe-Photopribor ซึ่งดูเหมือนจะเป็นผู้ผูกขาดโดยมีตัวรับสัญญาณไมโครโบโลเมตริกในช่วง 7-14 ไมครอนที่มีความละเอียด 384x288 พิกเซล ใน "TIGRA" ผู้ปฏิบัติงานจะทำงานร่วมกับจอแสดงผล OLED แบบโมโนโครมขนาด 800x600 พิกเซล ซึ่งสงวนไว้ 768x576 สำหรับการแสดงภาพความร้อน ความแตกต่างที่สำคัญจากกล้องถ่ายภาพความร้อนของรัสเซียรุ่นก่อนๆ คือเวลาการทำงานที่เพิ่มขึ้น 30 นาที - ตอนนี้คุณสามารถต่อสู้ในช่วงอินฟราเรดได้ 4.5 ชั่วโมง การดัดแปลง "Alpha-PT-5" มีเครื่องตรวจจับแสง PbSe ที่หายากพร้อมการรักษาเสถียรภาพทางความร้อนด้วยไฟฟ้า PT-1 สายตาสากลจาก NPO NPZ สามารถใช้ร่วมกับอาวุธขนาดเล็กได้หลายประเภท เนื่องจากมีอุปกรณ์ติดตั้งและหน่วยความจำพิเศษ ซึ่งระบบขีปนาวุธและเส้นเล็งถูกตั้งโปรแกรมไว้สำหรับอาวุธหลากหลายประเภท การบีบยางรองตาสำหรับสายตาโดยใช้กล้ามเนื้อของตาจะเปิดไมโครดิสเพลย์ และการคลายออกจะปิด ซึ่งเป็นระบบประหยัดพลังงานแบบที่ใช้ใน PT-1 ไมโครโบโลมิเตอร์ของอเมริกาได้รับการติดตั้งบนอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนสำหรับการเล็งและสังเกต "Granite-E" จาก ISPC "Spectrum" เทคนิคที่มีวิสัยทัศน์ "ขั้วกว้าง" นำเสนอโดย บริษัท ที่มีชื่อยาว NF IPP SB RAS "KTP PM" ภายใต้ดัชนี TB-4-50 และมีมุมมอง 18 องศา 13.6 องศา
อย่างไรก็ตาม บริษัทได้นำเสนอภาพความร้อนขนาดมาตรฐานสามขนาด TB-4, TB-4-50 และ TB-4-100 ซึ่งติดตั้งไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยสำหรับการประมวลผลภาพตามสถาปัตยกรรม HPRSC (ประสิทธิภาพสูงที่กำหนดค่าใหม่ได้ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์) ทิศทางที่แยกต่างหากคือภาพความร้อน Mowgli-2M ใหม่ภายใต้ดัชนี 1PN97M ซึ่งติดตั้งบน Strela-2M, Strela-3, Igla-1, Igla, MANPADS ประเภท Igla-S และ Verba ใหม่ล่าสุด พวกเขาพัฒนาและประกอบสถานที่ท่องเที่ยวที่ LOMO ของเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและแน่นอนว่าแตกต่างกันด้วยระยะการตรวจจับที่กว้างถึง 6,000 ม. อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับเมาคลีอาจเป็นสถานที่ท่องเที่ยวทางทีวี / S-02 จาก บริษัท BELOMO จากต่างประเทศใกล้ ๆ ที่ออกแบบมาสำหรับ อาวุธขนาดเล็กหนัก - ปืนไรเฟิลลำกล้องใหญ่ เครื่องยิงลูกระเบิด และที่จริงแล้ว MANPADS ด้วยมวลไม่เกิน 2 กก. ภาพในเบลารุสแสดงให้เห็นระยะการตรวจจับของมนุษย์ที่น่าประทับใจที่ 2,000 เมตร และการรับรู้ถึง 1300 เมตร
ในส่วนนี้ของ "พงศาวดารการถ่ายภาพความร้อน" เราได้พูดคุยเกี่ยวกับสถานที่ถ่ายภาพความร้อนแต่ละแห่งในประเทศและจากสถานที่ใกล้เคียงในต่างประเทศ ข้างหน้าคือแอนะล็อกต่างประเทศ ตัวสร้างภาพความร้อนของถัง รวมถึงอุปกรณ์สังเกตการณ์และลาดตระเวนส่วนบุคคล
