Usuari:Alexcollado1112/Càmera
Un càmera tèrmica (també anomenada càmera infraroja o termografia infraroja) és un dispositiu que forma una imatge de zona de calor que utilitza radiació infraroja, similar a una càmera comuna que forma una imatge que utilitza llum visible. En comptes del 400–700 nanometre gamma de la càmera lleugera visible, les càmeres infraroges operen en longituds d'ona tan molt de temps mentre 14,000 nm (14 µm). El seu ús és cridat termografia.
Història
[modifica]Discovery and research of infrared radiation
[modifica]Infraroig va ser descobert dins 1800 per Senyor William Herschel com a forma de radiació allèn llum vermella. Aquests "rajos infrarojos" (infra és el prefix llatí per "a sota") va ser utilitzat principalment per mida tèrmica.[1] Hi ha quatre lleis bàsiques de radiació d'IR: la llei de Kirchhoff de radiació tèrmica, Stefan-Boltzmann llei, la llei de Planck , i Wien llei de cubicatge. El desenvolupament de detectors era principalment enfocat en l'ús de termòmetre i bolòmetres fins que Primera Guerra Mundial. Un pas significatiu en el desenvolupament de detectors va ocórrer dins 1829, quan Leopoldo Nobili, utilitzant el Seebeck efecte, va crear el primer termoparell sabut, fabricating un termòmetre millorat, un cru thermopile. Va descriure aquest instrument a Macedonio Melloni. Inicialment, ells conjuntament desenvolupat un instrument molt millorat. Subsegüentment, Melloni va treballar sol, desenvolupant un instrument dins 1833 (un multielement thermopile) que podria detectar una persona 10 metres fora.[2] El pas significatiu pròxim dins millorant els detectors era el bolòmetre, va inventar dins 1880 per Samuel Pierpont Langley. Langley I el seu ajudant Charles Greeley l'abat continuat per fer millores en aquest instrument. Per 1901, va tenir la capacitat per detectar radiació d'una vaca de 400 metres fora, i era sensible a diferències dins temperatura de cent thousandths d'un grau Celsius.[3]
La primera aplicació avançada de tecnologia d'IR en la secció civil pot haver-hi estat un dispositiu per detectar la presència d'icebergs i steamships utilitzant un mirall i thermopile, va patentar dins 1913.[4] Això era aviat outdone pel primer IR cert detector d'iceberg, el qual no va utilitzar thermopiles, va patentar dins 1914 per R.D. Parker.[5] Això va ser seguit amunt per G.Un. Barker proposta per utilitzar el sistema d'IR per detectar focs de bosc dins 1934.[6] La tècnica no va ser veritablement industrialitzat fins que va ser utilitzat en l'anàlisi d'escalfar uniformitat en tires d'acer calent dins 1935.[7]
Primera càmera termogràfica
[modifica]En 1929, físic hongarès Kálmán Tihanyi inventat l'infraroig-sensible (visió nocturna) electrònica càmera de televisió per anti-avions de defensa de la gran Bretanya.[8] La primera termogràfics càmeres desenvolupats van infrarojos línia escàners. Aquest va ser creat per als militars dels EUA i Texas Instruments en 1947 i va tenir una hora per produir una sola imatge. Mentre que diversos enfocaments ser investigat per millorar la velocitat i la precisió de la tecnologia, una de les més factors clau tractats amb escanejar una imatge, que la casa AGA va ser capaç de comercialitzar amb un refredat photoconductor.[9]
El primer infraroig linescan el sistema era el britànic Groc Duckling del mid-1950s.[10] Això va utilitzar un contínuament rotating mirall i detector, amb Y escombratge eix pel moviment de l'aeronau de transportista. Tot i que unsuccessful en la seva aplicació pretesa del submarí que segueix per despertar detecció, va ser aplicat per aterrar-vigilància basada i esdevenia la fundació d'IR militar linescan.
Aquest treball ha estat desenvolupat en el Reial Senyals i Radar Situat en el regne UNIT quan van descobrir el mercuri, el cadmi telluride podria ser utilitzat com a un conductor que requereix molt menys fred. Honeywell als Estats Units també va desenvolupar matrius de detectors que podria refredar a temperatura inferior, però que escanejats mecànicament. Aquest mètode tenia diversos inconvenients que podria ser superada mitjançant una electrònica sistema d'escaneig. En 1969 Michael Francis Tompsett en anglès Elèctric Vàlvula Empresa en el regne UNIT patentat una càmera que escanejats pyro-electrònicament i que va assolir un alt nivell de rendiment després de diversos altres avenços al llarg de la dècada de 1970.[11] Tompsett també va proposar una idea d'estat sòlid tèrmica-la imatge de les matrius, que va portar finalment a modern hibridat single-crystal-llesca de dispositius d'imatge.
Smart sensors
[modifica]Una de les més importants àrees de desenvolupament per a sistemes de seguretat va ser per a la capacitat per avaluar de manera intel·ligent d'un senyal, així com alerta de l'amenaça de la presència. Sota l'estímul dels Estats Units Iniciativa de Defensa Estratègica, "sensors intel·ligents" van començar a aparèixer. Aquests són els sensors que es pogués integrar detecció, senyal d'extracció, processament i la comprensió.[12] Hi ha dos principals tipus de Sensors Intel·ligents. Un, de manera similar al que s'anomena una "visió xip", quan s'utilitza en el visible, permeten preprocessament ús Intel·ligent de les tècniques de Detecció a causa de l'augment en el creixement integral microcircuitry.[13] L'altra tecnologia més orientat a un ús concret, i compleix la seva preprocessament objectiu a través de la seva estructura i disseny.[14]
Cap a finals de la dècada de 1990, l'ús d'infraroig es va movent cap a civil ús. Hi havia una dramàtica reducció de costos per a uncooled matrius, que, juntament amb el gran increment en desenvolupaments condueixen a una doble manera d'utilitzar mercat entre civils i militars.[15] Aquests usos inclouen el control ambiental, la construcció d'/art anàlisi, medicina funcional de diagnòstic, i el cotxe orientació i col·lisió d'evitació sistemes.[16][17][18][19][20][21][22]
Teoria d'operació
[modifica]
Infraroig energia és només una part de l' espectre electromagnètic, que engloba la radiació de raigs gamma, raigs x, ultra violeta, una fina regió de la llum visible, infraroig, terahertz ones, microonesi ones de ràdio. Aquests són tots els relacionats i es diferencien en la longitud de la seva ona (longitud d'ona). Tots els objectes emeten una quantitat determinada de cos negre de la radiació en funció de la seva temperatura.
En general, el més alt d'un objecte és la temperatura, més radiació infraroja és emesa com a cos negre de la radiació. Una especial de la càmera pot detectar aquesta radiació d'una manera similar a la forma ordinària de la càmera detecta la llum visible. Funciona fins i tot en la foscor total perquè el nivell de llum ambiental no importa. Això fa que sigui útil per a rescat de les operacions en fum ple d'edificis i metro.
Una gran diferència amb òptica de les càmeres és que la centrada lents poden ser de vidre, com blocs de vidre llarg ona de llum infraroja. Materials especials, com Germanium o Safir cristalls ha de ser utilitzat. Germanium lents són també molt fràgil, de manera que sovint tenen un recobriment dur a protegir contra el contacte accidental. L'alt cost d'aquestes lents especials és una raó per la qual termogràfics càmeres són més costoses.
Dins ús
[modifica]
Referències
[modifica]- ↑ W. Herschel, "Experiments on the refrangibility of the visible rays of the sun", Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 90, pp. 284–292, 1800.
- ↑ Barr, E. S. (1962). The infrared pioneers—II. Macedonio Melloni. Infrared Physics, 2(2), 67-74.
- ↑ Barr, E. S. (1962). The infrared pioneers—III. Samuel Pierpoint Langley. Infrared Physics, 3 195-206.
- ↑ L. Bellingham, "Means for detecting the presence at a distance of icebergs, steamships, and other cool or hot objects," US patent no. 1,158,967.
- ↑ Parker (R.D.)- Thermic balance or radiometer. U.S. Patent No 1,099,199 June 9, 1914
- ↑ Barker (G.A.) – Apparatus for detecting forest fires. U.S. Patent No 1,958,702 May 22, 1934
- ↑ Nichols (G.T.) – Temperature measuring. U.S. Patent No 2,008,793 July 23, 1935
- ↑ Naughton, Russell. «Kalman Tihanyi (1897–1947)». Monash University, 10-08-2004. [Consulta: 15 març 2013].
- ↑ Kruse, Paul W., and David Dale Skatrud. Uncooled Infrared Imaging Arrays and Systems. San Diego: Academic, 1997. Print.
- ↑ Gibson, Chris. Nimrod's Genesis. Hikoki Publications, 2015, p. 25–26. ISBN 978-190210947-3.
- ↑ «Michael F. Tompsett, TheraManager».
- ↑ C. Corsi, "Smart sensors," Microsystem Technologies, pp. 149–154, 1995.
- ↑ A. Moini, "Vision chips or seeing silicon," Tech. Rep. 8, Department Electrical & Electronics Engineering, The University of Adelaide, Adelaide, Australia, 1998.
- ↑ National patent no. 47722◦/80.
- ↑ A. Rogalski, "IR detectors: status trends," Progress in Quantum Electronics, vol. 27, pp. 59–210, 2003.
- ↑ C. Corsi, "History highlights and future trends of infrared sensors," Journal of Modern Optics, vol. 57, no. 18, pp. 1663–1686, 2010.
- ↑ C. Corsi, "Rivelatori IR: stato dell’arte e trends di sviluppo futuro," Atti della Fondazione Giorgio Ronchi, vol. XLVI, no.5, pp. 801–810, 1991.
- ↑ L. J. Kozlowski and W. F. Kosonocky, "Infrared detector arrays," in Hand-Book of Optics, M. Bass, Ed., chapter 23, Williams,W. L.Wolfe, and McGraw-Hill, 1995.
- ↑ C. Corsi, "Future trends and advanced development in I.R. detectors," in Proceedings of 2nd Joint Conference IRIS-NATO,London, UK, June 1996.
- ↑ M. Razeghi, "Current status and future trends of infrared detectors," Opto-Electronics Review, vol. 6, no. 3, pp. 155–194, 1998.
- ↑ A. Rogalski, "IR detectors: the next millennium," in International Conference on Solid State Crystals 2000 Epilayers and Heterostructures in Optoelectronics and Semiconductor Technology, vol. 4413 of Proceedings of SPIE, pp. 307–322,October 2000.
- ↑ Corsi, Carlo. "Infrared: A Key Technology for Security Systems." Advances in Optical Technologies 2012 (2012): 1-15.