Długofalowa kamera termowizyjna działająca w temperaturze pokojowej

Długofalowa kamera termowizyjna działająca w temperaturze pokojowej

Dotąd długofalowe kamery termowizyjne miały tę wadę, że stosowane w nich czujniki wymagały ciągłego chłodzenia, które podnosiło koszt urządzenia i jego stopień skomplikowania. Powstał jednak nowy rodzaj detektora, który może działać w temperaturze pokojowej.

W tradycyjnych kamerach termowizyjnych rejestrujących fale o długości powyżej pięciu mikrometrów, czujnik w nich stosowany wymaga stałego schładzania do temperatury około minus 193 stopni Celsjusza.

Co prawda istnieją już długofalowe kamery termowizyjne, jednakże wykorzystywane sa praktycznie wyłącznie w sferze militarnej i praktycznie niedostępne są na rynku europejskim.

Ma się to zmienić dzięki naukowcom z Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS w Duisburgu, którzy stworzyli przetwornik obrazu dla długofalowego zakresu podczerwieni, który funkcjonuje w temperaturze pokojowej.

„Możemy być pierwsi w Niemczech, którzy oferują tę technologię.” – stwierdził Dirk Weiler z IMS.

W sercu czujnika IRFPA, czyli matrycy detektorów podczerwieni, znajduje się bolometr, czyli wrażliwy na temperaturę czujnik absorbujący długofalowe światło podczerwone. Aby uzyskać dwuwymiarowy obraz, ułożone w matrycę jest kilka mikrobolometrów. Gdy mikrobolometr absorbuje światło pochodzące ze źródła ciepła, rośnie temperatura jego wnętrza i zmienia się jego rezystancja elektryczna. Następnie chip rejestrujący konwertuje wartość rezystancji bezpośrednio na sygnał cyfrowy.

Dotąd nie było to możliwe bez kroku pośredniego. Normalnie pulsy elektryczne są w pierwszej kolejności konwertowane na sygnał analogowy, a dopiero potem digitalizowany przy użyciu konwertera analogowo-cyfrowego.

„W naszej kamerze wykorzystujemy bardzo specyficzny rodzaj konwertera, czyli przetwornik sigma-delta.” – stwierdził Weiler.

Dzięki temu, skomplikowane i kosztowne chłodzenie nie jest już konieczne, co otwiera przed urządzeniami tego typu zupełnie nowe obszary zastosowań.

„Na tym odkryciu powinny skorzystać urządzenia przenośne.” - stwierdził Weiler. „Możliwość wyeliminowania mechanizmu chłodzącego pozwala zmniejszyć wagę, ale i zmniejszyć zużycie energii. Wśród potencjalnych zastosowań takich kamer termowizyjnych warto wymienić walkę z ogniem, gdzie mogłyby one posłużyć do wykrywania ukrytych ognisk, albo lokalizowania ludzi znajdujących się w zadymionych budynkach.” – dodał.

(lk)