ВУЗ:
Составители:
78
Глава 4. Основы ИК термографии. Современные ИК
тепловизоры и пирометры.
Историческая справка
Техника регистрации ИК излучения берет свое начало в 1800 г. в
работах сэра Уильяма Гершеля, астронома при дворе английского короля
Георга III. При выполнении исследований, приведших к открытию планеты
Уран 13 марта 1793 г., Гершель работал над защитой своих глаз от
солнечного света и обнаружил эффект нагрева ртутного термометра, который
был расположен за красной полосой видимого спектра. Ученый проводил
серию опытов, чтобы выяснить, какой нагревательной способностью
обладают различные участки солнечного спектра. Исследуя оптический
спектр, спроецированный на стол с помощью призмы, Гершель подносил к
ним чувствительный ртутный термометр. Разные участки спектра по-разному
нагревали термометр. Гершель был весьма удивлен, когда нагрев термометра
стал возрастать при перемещении термометра за красную границу
оптического диапазона спектра. Ученый пришел к выводу, что существует
инфракраксное, или тепловое, излучение, не видимое глазом, но
регистрируемое термометром (Рис. 4.1. а) [5, 21, 22].
Прообразом первых тепловизоров явилось устройство Джорджа
Гершеля (сына Уильяма Гершеля), который регистрировал тепловое
излучение объектов по неравномерному испарению спирта на тонкой
фильтровальной бумаге (эта идея затем была использована в эвапорографах).
Примечательно, что в своих опытах, датированных 1840 г., Д.Гершель
применял распространенный сейчас термин «термограмма».
В 1900 г. произошло второе рождение ИК методов исследований в
качестве строгой научной дисциплины, что было обусловлено, с одной
стороны, фундаментальными исследованиями Планка, Эйнштейна,
Кирхгофа, Голицына, Вина в области теории теплового излучения, а с другой
стороны – прогрессом в технологии детекторов ИК излучения.
Мощный толчок развитию тепловидения дало развитие
полупроводниковой электроники в 60-70х годах прошлого века. В настоящее
время тепловизионные системы с оптико-механическим сканированием
заменены матричными, появились неохлаждаемые болометрические
матрицы, улучшены метрологические характеристики тепловизоров. Создан
класс доступных по цене коммерческих тепловизоров, пригодных для
применения в тепловизионных службах предприятий.
Спектр электромагнитных колебаний
Электромагнитное (тепловое или ИК) излучение возникает в твердых
телах, жидкостях и газах вследствие колебаний атомов в кристаллической
решетке или вращательно-колебательного движения молекул. ИК излучение
занимает широкий диапазон электромагнитного спектра с длинами волн от
0.75 мкм до 1000 мкм, находясь между видимым светом и радиоволнами
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- …
- следующая ›
- последняя »
