Infrardeče vodenje: Razlika med redakcijama

Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Zupi (pogovor | prispevki)
Brez povzetka urejanja
Oznake: vizualno urejanje mobilno urejanje mobilno spletno urejanje
Zupi (pogovor | prispevki)
Brez povzetka urejanja
Vrstica 90:
Za izdelavo IR detektorjev se uporabljajo [[Polprevodnik|polprevodniki]] z ozkim [[Prepovedani pas|prepovedanim pasom]]. IR detektorji so lahko zasnovani kot [[Fotoupornik|fotoupori]] ali [[Fotodioda|fotodiode]]. Prvi so enostavnejši, vendar so manj občutljivi in bolj počasni, kot fotodiode. Glavni materiali za IR detektorje so naslednji:
 
'''[[Svinčev(II) sulfid]]''' (PbS) je bil prvi uporabljen kot detektor IR valovanja. Lahko se uporablja na principu merjenja toka, ki ga ustvarijo vpadli [[Foton|fotoni]], bolj pogosto pa se uporablja kot fotoupor. Zaradi visoke [[Dielektrična konstanta|dielektrične konstante]] reagira počasneje od drugih podobnih polprevodnikov. Pri sobni temperaturi je PbS najbolj občutljiv za valovne dolžine 1 - 2,5 [[Mikrometer|μm]], torej so po [[Wienov zakon|Wienovem zakonu]] optimalni za uporabo pri temperaturah objektov okoli 800°C. Zaradi tega detektorji na osnovi PbS zaznajo le zelo vroče objekte, kot so npr izpušne šobe letalskih motorjev. Ravno zato je bilo prve IR vodene protiletalske izstrelke možno uporabiti le za napade z zadnje strani letala, zaradi česar so bili relativno neuspešni ob uporabi proti bolj okretnim letalom. Ker tudi [[sonce]] oddaja precej IR valovanja v spektru največje občutljivosti PbS, so bili zgodnjiizstrelkizgodnji izstrelki močno občutljivi na sončno sevanje. Priljubljena taktika zračnega boja je bila zato napad s strani sonca ali umik proti soncu, saj je sončno sevanje učinkovito maskiralo toploto letalskih motorjev. S hlajenjem teh detektorjev se je optimalna valovna dolžina pomaknila v območje 2 - 4 μm, kar pa še vedno zahteva objekte s temperaturo med 500 in 600°C. V neohlajeni različici se uporablja v ročnem protiletalskem sistemu [[9K38 Igla|Igla]], kjer služi kot pomožni detektor za zaznavanje toplotnih vab. Posebna je tudi uporaba detektorjev iz PbS v sovjetskih protizračnih sistemih Strela-1 in Strela-10. Tam je uporabljena sicer neželena občutljivost PbS na kratkovalovno IR valovanje sonca. Detektor v tem primeru ne išče izvora IR valovanja, temveč točke, kjer IR valovanja zaradi mimobežnega objekta (npr letala) ni. Ta način se imenuje ''fotokontrastno vodenje'' (rus. фотоконтрастное наведение) in tudi z uporabo detektorjev iz PbS v ustreznih vremenskih pogojih omogoča sledenje letalom tudi iz drugih kotov, ne le z zadnje strani.
 
'''Indijev antimonid''' (InSb) ima precej manjši prepovedani pas, kot svinčev sulfid, zato ga je možno uporabiti za detekcijo daljših valovnih dolžin IR valovanja. Indijev antimonid je lahko uporabljen kot fotodioda ali fotoupor, največjo občutljivost pa ima pri valovni dolžini približno 5,5 μm, kar ustreza objektom s temperaturo 250 - 300°C. Seveda pa za dosego občutljivosti potrebujejo ohlajanje na približno 80 [[Kelvin|K]], kar se ponavadi doseže z [[Joule-Thompsonov pojav|ohlajanjem s stisnjenim plino]]<nowiki/>m. Izstrelki, opremljeni z detektorji na osnovi InSb, lahko zaznavajo tudi hladnejše dele letal in lahko zaznajo izpušne pline iz praktično poljubnega kota, kar močno poveča njihovo uporabnost.
 
'''[[Svinčev(II) sulfid]]''' (PbS) je bil prvi uporabljen kot detektor IR valovanja. Lahko se uporablja na principu merjenja toka, ki ga ustvarijo vpadli [[Foton|fotoni]], bolj pogosto pa se uporablja kot fotoupor. Zaradi visoke [[Dielektrična konstanta|dielektrične konstante]] reagira počasneje od drugih podobnih polprevodnikov. Pri sobni temperaturi je PbS najbolj občutljiv za valovne dolžine 1 - 2,5 [[Mikrometer|μm]], torej so po [[Wienov zakon|Wienovem zakonu]] optimalni za uporabo pri temperaturah objektov okoli 800°C. Zaradi tega detektorji na osnovi PbS zaznajo le zelo vroče objekte, kot so npr izpušne šobe letalskih motorjev. Ravno zato je bilo prve IR vodene protiletalske izstrelke možno uporabiti le za napade z zadnje strani letala, zaradi česar so bili relativno neuspešni ob uporabi proti bolj okretnim letalom. Ker tudi [[sonce]] oddaja precej IR valovanja v spektru največje občutljivosti PbS, so bili zgodnjiizstrelki močno občutljivi na sončno sevanje. Priljubljena taktika zračnega boja je bila zato napad s strani sonca ali umik proti soncu, saj je sončno sevanje učinkovito maskiralo toploto letalskih motorjev.
 
S hlajenjem teh detektorjev se je optimalna valovna dolžina pomaknila v območje 2 - 4 μm, kar pa še vedno zahteva objekte s temperaturo med 500 in 600°C. V neohlajeni različici se še vedno uporablja v ročnem protiletalskem sistemu [[9K38 Igla|Igla]], kjer služi kot pomožni detektor za zaznavanje toplotnih vab. Zaradi občutljivosti na sončno sevanje so PbS uporabili pri izstrelkih zemlja-zrak Strela 1.
 
'''Indijev antimonid''' (InSb) ima precej manjši prepovedani pas, kot svinčev sulfid, zato ga je možno uporabiti za detekcijo daljših valovnih dolžin IR valovanja. Indijev antimonid je lahko uporabljen kot fotodioda ali fotoupor, največjo občutljivost pa ima pri valovni dolžini približno 5,5 μm, kar ustreza objektom s temperaturo 250 - 300°C. Seveda pa za dosego občutljivosti potrebujejo ohlajanje na približno 80 [[Kelvin|K]]. Izstrelki, opremljeni z detektorji na osnovi InSb, lahko zaznavajo tudi hladnejše dele letal in lahko zaznajo izpušne pline iz praktično poljubnega kota, kar močno poveča njihovo uporabnost.
 
'''Živosrebrno-kadmijev telurid''' (HgCdTe) je zmes živosrebrnega telurida (HgTe) in kadmijevega telurida (CdTe). S spreminjanjem vsebnosti posameznih elementov v zmesi je možno doseči občutljivost pri različnih valovnih dolžinah, zato je primeren za detekcijo v kratko-, srednje- in dolgovalovnem IR področju. Detektorji na osnovi HgCdTe se pretežno uporabljajo za slikovne senzorje v termovizijskih kamerah.