الصفحة الرئيسية > أخبار > أخبار

اكتشاف وبحث الأشعة تحت الحمراء

Apr. 14, 2020

اكتشف السير ويليام هيرشل الأشعة تحت الحمراء عام 1800 كشكل من أشكال الإشعاع يتجاوز الضوء الأحمر. هذه "الأشعة تحت الحمراء" (بالأشعة هي البادئة اللاتينية لـ "أدناه") تم استخدامها بشكل أساسي للقياس الحراري. هناك أربعة قوانين أساسية لإشعاع الأشعة تحت الحمراء: قانون كيرشوف للإشعاع الحراري ، وقانون تيفان بولتزمان ، وقانون بلانك ، وقانون النزوح في فيينا. ركز تطوير الكواشف بشكل أساسي على استخدام موازين الحرارة وبلوميترات حتى الحرب العالمية الأولى. حدثت خطوة مهمة في تطوير الكواشف في عام 1829 ، عندما أنشأ ليوبولدو نوبيلي ، باستخدام تأثير سيبيك ، أول مزدوج حراري معروف ، وصنع مقياس حرارة محسن ، بالحرارة الخام.

ووصف هذا الصك لمقدونيو ميلوني. في البداية ، قاما بشكل مشترك بتطوير أداة محسنة بشكل كبير. بعد ذلك ، عمل ميلوني بمفرده ، حيث طور أداة في عام 1833 (ملف حراري متعدد العناصر) يمكنه اكتشاف شخص على بعد 10 أمتار. كانت الخطوة الهامة التالية في تحسين أجهزة الكشف هي مقياس البولومتر ، الذي اخترعه صموئيل بيربون لانغلي عام 1880. واصل لانغلي ومساعده تشارلز غريلي أبوت إدخال تحسينات على هذه الأداة. بحلول عام 1901 ، كان لديها القدرة على اكتشاف الإشعاع من بقرة من مسافة 400 متر ، وكانت حساسة للاختلافات في درجة الحرارة من مائة ألف درجة مئوية. تم بيع أول كاميرا تصوير حراري تجارية في عام 1965 من أجل عمليات التفتيش على خط الكهرباء عالي الجهد.

ربما كان أول تطبيق متقدم لتقنية الأشعة تحت الحمراء في القسم المدني هو جهاز للكشف عن وجود جبال جليدية وسفن بخارية باستخدام مرآة وحرارة حرارية حاصلة على براءة اختراع في عام 1913. وسرعان ما تجاوزه أول كاشف حقيقي لجليد الأشعة تحت الحمراء ، والذي لم يستخدم thermopiles ، براءة اختراع في عام 1914 من قبل RD باركر. تبع ذلك اقتراح GA Barker لاستخدام نظام الأشعة تحت الحمراء للكشف عن حرائق الغابات في عام 1934. لم يتم تصنيع التقنية حقًا حتى تم استخدامها في تحليل توحيد التدفئة في شرائح الصلب الساخنة في عام 1935.

أول كاميرا حرارية

في عام 1929 ، اخترع الفيزيائي الهنغاري كالمان تيهانيي الكاميرا التلفزيونية الإلكترونية الحساسة للأشعة تحت الحمراء (الرؤية الليلية) للدفاع ضد الطائرات في بريطانيا. كانت أول كاميرات حرارية أمريكية تم تطويرها عبارة عن ماسحات ضوئية لخط الأشعة تحت الحمراء. تم إنشاء هذا من قبل الجيش الأمريكي وتكساس

الآلات عام 1947 واستغرق الأمر ساعة واحدة لإنتاج صورة واحدة. في حين تم التحقيق في العديد من الأساليب لتحسين سرعة ودقة التكنولوجيا ، فإن أحد أهم العوامل التي تعاملت مع مسح الصورة ، والتي تمكنت شركة AGA من تسويقها باستخدام موصل ضوئي مبرد.

كان أول نظام لخطوط الأشعة تحت الحمراء هو البطة الصفراء البريطانية في منتصف الخمسينات. استخدم هذا مرآة وكاشف يدور باستمرار ، مع مسح المحور Y بحركة الطائرة الحاملة. على الرغم من عدم نجاحه في تطبيقه المقصود لتتبع الغواصات عن طريق اكتشاف التنبيه ، فقد تم تطبيقه على المراقبة الأرضية وأصبح أساسًا لخطوط الأشعة تحت الحمراء العسكرية.

تم تطوير هذا العمل أكثر في مؤسسة الإشارات الملكية والرادار في المملكة المتحدة عندما اكتشفوا أن تيلوريد الكادميوم الزئبقي موصل ضوئي يتطلب تبريدًا أقل بكثير. طورت شركة Honeywell في الولايات المتحدة أيضًا صفائف من أجهزة الكشف التي يمكن أن تبرد عند درجة حرارة أقل ، [يلزم المزيد من التوضيح] لكن تم مسحها ميكانيكيًا. كان لهذه الطريقة العديد من العيوب التي يمكن التغلب عليها باستخدام نظام المسح الإلكتروني. في عام 1969 ، حصل مايكل فرانسيس تومبسيت في شركة English Electric Valve Company في المملكة المتحدة على براءة اختراع لكاميرا قامت بمسح البيرو إلكترونياً ووصلت إلى مستوى عالٍ من الأداء بعد عدة اختراقات أخرى طوال السبعينيات. ، الأمر الذي أدى في النهاية إلى أجهزة تصوير حديثة مهجنة ذات شريحة واحدة.

أجهزة استشعار ذكية

كان من أهم مجالات التطوير للأنظمة الأمنية القدرة على تقييم الإشارة بذكاء ، بالإضافة إلى التحذير من وجود تهديد. في ظل تشجيع مبادرة الدفاع الاستراتيجي الأمريكية ، بدأت تظهر "أجهزة الاستشعار الذكية". هذه أجهزة استشعار يمكن أن تدمج الاستشعار واستخراج الإشارة والمعالجة والفهم. [14] هناك نوعان رئيسيان من أجهزة الاستشعار الذكية. واحد ، على غرار ما يسمى "شريحة الرؤية" عند استخدامها في النطاق المرئي ، يسمح للمعالجة المسبقة باستخدام تقنيات الاستشعار الذكية بسبب زيادة نمو الدوائر الدقيقة المتكاملة. [15] التكنولوجيا الأخرى أكثر توجهاً نحو استخدام محدد وتحقق هدف المعالجة المسبقة من خلال تصميمها وهيكلها.

في نهاية التسعينيات ، كان استخدام الأشعة تحت الحمراء يتجه نحو الاستخدام المدني. كان هناك انخفاض كبير في تكاليف المصفوفات غير المبردة ، والتي إلى جانب الزيادة الكبيرة في التطورات تؤدي إلى سوق استخدام مزدوج بين المدني والعسكري ، وتشمل هذه الاستخدامات التحكم البيئي ، وتحليل البناء / الفن ، والتشخيصات الطبية الوظيفية ، وإرشاد السيارات و أنظمة تجنب الاصطدام.


اكتشاف وبحث الأشعة تحت الحمراء

> لا توجد مضمونات

< هل يمكن للتصوير الحراري أن يزيل الحرارة من أزمة الفيروس التاجي؟

 andy@infinitevisiontek.com charlie@infinitevisiontek.com