Инфракрасная фотоника. Учебное пособие

СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ 1. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И
РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ИК-ИЗЛУЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ТЕЛ. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА
1.1. Понятие АЧТ
1.2. Спектральная плотность энергетической
светимости АЧТ
1.3. Контрастное излучение
1.4. Дисперсия флуктуаций энергетической
светимости АЧТ
1.5. Описание характеристик излучения АЧТ в
единицах числа
испускаемых фотонов
2. ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ РЕАЛЬНЫХ
ТЕЛ
2.1. Общие закономерности теплового
излучения реальных тел
2.2. Оптические характеристики веществ
2.3. Оптические свойства металлов
2.4. Оптические свойства диэлектриков
2.5. Оптические свойства воды
2.6. Оптические характеристики
полупрозрачных тел
2.7. Влияние формы поверхности на
оптические характеристики
реальных тел
2.8. Оценка влияния оптических
характеристик объектов
на их радиационную температуру
3. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ИК-
ИЗЛУЧЕНИЯ.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ИК-ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ
АТМОСФЕРНЫЕ ТРАССЫ
3.1. Общие закономерности ослабления ИК-
излучения атмосферной
трассой
3.2. Методика расчета коэффициента
пропускания атмосферы
3.3. Оценки погрешностей при расчетах
коэффициента пропускания
атмосферы
3.4. Учет пропускания атмосферной трассы
при пониженной видимости
в туманах
3.5. Пропускание атмосферной трассы в
снегопад и в дождь
3.6. Собственное излучение атмосферы
3.7. Контраст ИК-излучения локальных
участков атмосферы
с повышенным содержанием природных и
антропогенных газов
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСТАНЦИОННОГО
ТЕПЛОВИЗИОННОГО
ОБНАРУЖЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПЯТНА НА ГЛАДКОЙ
ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
4.1. Последовательность расчетов при
моделировании
4.2. Моделирование в MWIR-диапазоне
4.2.1. Условия моделирования
4.2.2. Расчет значений плотности
энергетической светимости АЧТ
с температурой воды Тм и с температурой воздуха
Тв для заданного диапазона длин волн АХ
4.2.3. Расчет излучательной способности
объектов наблюдения
4.2.4. Расчет значения контраста (разности)
плотности энергетической
светимости поверхности пятна нефти на фоне
чистой воды с учетом их собственного излучения и
отраженного от них излучения небосвода в
плоскости объекта
4.2.5. Расчет значения коэффициента
пропускания атмосферной
трассы от объекта наблюдения до измерительного
ИК-прибора
4.2.6. Инженерный расчет интегрального
коэффициента пропускания
ИК-излучения атмосферных трасс в АХ = 3,4-5,0
мкм
4.2.7. Расчет значения ослабленного
атмосферой (редуцированного) излучения участков
поверхности чистой воды и покрытого нефтью
в плоскости измерительного тепловизора
4.2.8. Оценка контрастов радиационной и
яркостной температур
4.2.9. Анализ результатов расчетов
4.3. Моделирование для длины волны 10,6 мкм
4.3.1. Исходные данные для моделирования
4.3.2. Расчет спектральной плотности
энергетической светимости АЧТ
МоЯ, с температурой воды и воздуха на длине
волны 10,6 мкм
4.3.3. Расчет излучательной способности
объектов наблюдения
4.3.4. Расчет спектральных характеристик
излучения чистой воды
и нефтяной пленки с учетом собственной и
отраженной составляющих теплового излучения в
плоскости объекта
4.3.5. Расчет значения спектрального
коэффициента пропускания
атмосферной трассы от объекта наблюдения до
измерительного ИК-прибора
4.3.6. Расчет контрастного излучения
наблюдаемого объекта,
достигающего ИК-прибора наблюдения
4.3.7. Анализ результатов расчетов
4.4. Анализ результатов моделирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ПО ЧАСТИ 1
ПОСОБИЯ
ЧАСТЬ 2. ОСОБЕННОСТИ РЕГИСТРАЦИИ И
ИНТЕРПРЕТАЦИИ
ИК-ИЗЛУЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИК-ПРИБОРЫ РЕГИСТРАЦИИ И ПРЕДЪЯВЛЕНИЯ
ИНФОРМАЦИИ ОПЕРАТОРУ
1.1. Особенности интерпретации
тепловизионных изображений
1.2. Интерпретация количественных данных,
получаемых
с помощью ТВП
1.3. Особенности тепловизионных
изображений, обусловливающие неопределенности
и неоднозначности при их интерпретации
2. РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОВИЗИОННЫЕ
МЕТОДЫ
ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
2.1. Особенности дистанционного метода
измерения радиационных
температур
2.2. Анализ технических характеристик
измерительных ТВП
2.3. Тепловизионные приборы дистанционного
зондирования
в ИК-диапазоне
3. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, СОСТАВ И
УСТРОЙСТВО
ТЕПЛОВИЗОРОВ
3.1. Фотоприемные устройства ТВП
3.2. Частотная полоса пропускания
электронного тракта МФПУ в ТВП...
3.3. Геометрические размеры чувствительных
элементов МФПУ
и их топология
3.4. Рабочий спектральный диапазон ТВП
3.5. Чувствительность МФПУ к ИК-излучению
3.6. Влияние неоднородности параметров
элементов МФПУ
на качество тепловизионного изображения
3.7. Оптические системы ТВП
3.8. Системы поддержания рабочей
температуры ИК МФПУ
3.9. Блоки обработки сигналов
3.10. Дисплеи
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТВП
4.1. Расчетные оценки характеристик ТВП
4.1.1. Энергетические расчеты
4.1.2. Расчетные оценки эффективности
использования ИК-приборов..
4.1.3. Расчетные оценки дальности действия
при заданной
вероятности правильного решения задачи
4.2. Измерение характеристик ТВП
4.2.1. Измерение энергетических характеристик
ТВП
4.2.2. Измерения тактических характеристик
ТВП
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ПО ЧАСТИ 2
ПОСОБИЯ
ЧАСТЬ 3. ОСОБЕННОСТИ ДИСТАНЦИОННОЙ
РЕГИСТРАЦИИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ
ПРИРОДНЫХ
ОБРАЗОВАНИЙ И АНТРОПОГЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИК-ИЗЛУЧЕНИЕ НЕБОСВОДА
1.1. Угловое распределение яркости
нисходящего ИК-излучения
небосвода
1.2. Статистические характеристики
излучения небосвода
1.2.1. Закон распределения флуктуаций яркости
небосвода
1.3. Пространственные и временные
энергетические спектры
флуктуаций ИК-излучения небосвода
2. ИК-ИЗЛУЧЕНИЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И
ОБЪЕКТОВ
ЕСТЕСТВЕННОГО ЛАНДШАФТА
3. ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
ВЗВОЛНОВАННОЙ
ПОВЕРХНОСТИ МОРЯ
ЗЛ. Физическая картина формирования ИК-
излучения ВПМ и объектов
на ее фоне
3.2. Методика расчетных оценок
характеристик ИК-излучения ВПМ
3.2.1. Среднее значение ИК-излучения ВПМ
(первый момент
случайного процесса флуктуаций яркости)
3.2.2. Дисперсия флуктуаций ИК излучения ВПМ
(второй момент
случайного процесса флуктуаций яркости)
3.2.3. Перепад энергетической яркости при
переходе линии морского
горизонта
3.2.4. Среднее значение яркости ИК-излучения
в районе солнечной
дорожки
3.2.5. Рассеянное вспененной морской
поверхностью ИК-излучение
солнца
3.2.6. Отраженное от взволнованной морской
поверхности
ИК-излучение облаков
3.2.7. Отражение от ВПМ ИК-излучения
объектов конечных размеров
3.2.8. Контраст ИК-излучения температурных
аномалий на ВПМ
3.2.9. Блики на склонах отдельных волн
3.2.10. Контрастное излучение малонагретых
искусственных
объектов и естественных образований на
поверхности моря
3.2.11. Контраст энергетической яркости
навигационных знаков,
камней и берегового уреза
3.2.12. Контраст энергетической яркости
собственного теплового
излучения вспененного гребня волны
3.2.13. Характерные значения контрастной
энергетической яркости
фоновых помех на ВПМ в "окне прозрачности"
атмосферы 7,6-13,6 мкм
3.2.14. Влияние геометрии наблюдения и
атмосферной трассы
на воспринимаемое аппаратурой ИК-излучение
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
ТЕПЛОВИЗИОННЫХ ПРИБОРОВ И ОСОБЕННОСТИ
ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ
ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ
ЗАДАЧАХ
4.1. Применение тепловидения для военных
целей
4.2. Использование ТВП в охранных системах
	
4.3. Применение тепловизионных приборов
для дистанционной
диагностики электрооборудования
4.4. ТВП для обнаружения утечек газов
4.5. Тепловизионные обследования зданий и
сооружений
4.6. Применение тепловизионных приборов
для контроля движения
транспорта на железной дороге
4.7. Применение тепловизионных приборов для
медицинских
обследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ПО ЧАСТИ 3
ПОСОБИЯ
ЛИТЕРАТУРА