Стр. 209 - Сборник материалов деловой программы «Интерполитех-2012»

СБОРНИК ДОКЛАДОВ
209
2) Ограниченный ресурс работы.
В первую очередь это относится к охлаждаемым тепловизорам, ресурс которых
редко превышает 7 тыс. часов из-за необходимости менять изношенный криогенный
холодильник.
Недостатком охлаждаемых тепловизоров является необходимость производить
глубокое охлаждение матрицы. Обычно для этого применяют жидкий азот, холодиль-
ники Стирлинга или термоэлектрическое охлаждение.
Жидкий азот (заливные тепловизоры) требует наличия рядом станции по производ-
ству жидкого азота, что ведет к отсутствию автономности в работе тепловизора. Данное
решение в основном применяется в военной авиации, там время работы тепловизора
измеряется часами, и на аэродроме есть станция по производству жидкого азота.
Холодильники Стирлинга позволяют работать тепловизору автономно, но харак-
теризуются малым моторесурсом (обычно не более 7 тысяч часов). Существует огра-
ничение на количество циклов включения/выключения таких тепловизоров. За счет
тепловых «ударов» возможна потеря вакуума в матрице тепловизора или нарушение
герметичности соединений в холодильниках Стирлинга.
Термоэлектрическое охлаждение характеризуется высокой надежностью, но не по-
зволяет достигать низких температур (даже при использовании трех, четырех каскадов
из элементов Пельтье), поэтому данный вид холодильника работает с ограниченным
количеством матриц и только в коротковолновом или средневолновом диапазоне ИК-
излучения.
Данные тепловизоры имеют матрицы глубокого охлаждения и используют мате-
риалы типа KPT, InSb или арсенид галлия (QWIP). Эти матрицы отличаются хорошей
чувствительностью, но требуют глубокого охлаждения, При этом у них есть ограничения
по количеству термоциклов (нагрев матрицы в выключенном состоянии и охлаждение
при работе), т.е. желательно, чтобы такой тепловизор работал непрерывно.
Основной недостаток охлаждаемых тепловизоров - потеря герметичности холо-
дильника и вакуума в матрице.
Неохлаждаемые тепловизоры имеют гораздо больший ресурс работы, поскольку
не имеют холодильника, но они тоже имеют тенденцию к деградации матрицы со вре-
менем, что объясняется сложными химическими соединениями чувствительного слоя
матрицы и потерей вакуума в матрице. Для болометра на основе оксида ванадия время
непрерывной работы составляет около 40 000 часов (4,5 года).
3) Меньшая разрешающая способность по сравнению даже с дешевыми ТВ-
камерами.
Типовой размер матрицы тепловизора 328 х 256 пикселей что, примерно, вдвое
меньше, чем у ТВ-камеры.
Общие рекомендации по применению тепловизионного оборудования.
1) На отечественном рынке представлена достаточно большая номенклатура те-
пловизоров, как отечественного, так и импортного производства, поэтому есть возмож-
ность выбрать оптимальный тепловизор по критерию цена/качество.
2) Возможности тепловизионного наблюдения в сложных погодных условиях
значительно превосходят возможности телевизионного наблюдения, однако теплови-
зор не является абсолютным средством обнаружения целей.
3) Использование длинноволнового диапазона работы тепловизора (8-12 мкм)
при наблюдении цели типа «человек» предпочтительно, по сравнению со средневолно-