Методы регистрации оптического излучения приборами с пироэлектрическими приемниками тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО ПУШ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Для служебного пользования Экз. N 2

На правах рукописи УДК 535.232.65:535.54

Карпец Юрий Михайлович

МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИБОРАМИ С ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПРИЕМНИКАМИ

01.04.05 - Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени канлитта <1-;шко--мате«атических наук

Хабаровск 1Э9-1

РлОпта'выполнена р научно-производственном объединении "Дальстан-лчр!" и Лалиюпосто-шоЯ государственной академии путей сообщения

Нчучнно руководители: доктор Физико-математичеких .наук,

профосоор В. И,Строганов;

ка»1ЛИЛ'1Т Фкзнко-математических наук, лоц'.'нт /¡.И.Илларионор

Чшцшьнио опноненть: доктор Фнгико-математических наук.

профессор Е.С. Заяохин;

кандидат Физико-математических наук, доцемт М.И.Костенко

Ведущая организация - Тихоокеанский океанологический институт ЛВО РАН.

Защита состоится /гсЛ ¿/Ь-Я. ¡994 года ичасов т гасоаднни специализированного Совета К 114.12.01 при Дальневосточной государственной' академии путей сообщит по адресу: 680056. Хабаропл:. ул. Серышевз, 47, аул. 224.

С диссертацией можно ознакомиться р иаучноЛ библиотеке Дальневосточной государственной академии путей сообщения.

Автореферат рагослан года

Ученый секретарь специализированного гоеета К. 114.12.01.

кандидат Физико-математических наук И. иллп^имюг

0БЕ1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш

В настоящее время во многих областях науки и техники, таких I медицина, нераэрушавщип контроль качества, военное дело и т. . ^ роко применяются огтжо-электроннние приборы, определяющие плитное!; потока, отраженного или собственного излучения тел в видимом нлг, инфракрасном диапазонах спектра, это связано с тем. что плотность потока излучения и его изменения во времени несут информацию о состоянии исследуемого объекта, т.е. о его характеристиках и параметрах.

Использование данных приборов позволяет определять мощность лазерных пучков в широком диапазоне частот, измерять температуру по-верхностеЛ исследуемых объектов, определять места наибольшего нагрева и градиентов теплового поля, следить за несколькими объектами в пространстве.

Вышеназванное определяет перспективность оптико-электронных приборов и необходимость разработки новых способов измерения и устройств, их реализующих.

К настоящем;' времени разработано большое количество оптикоэлект-ронных приборов как универсальных, которое могут Сыть использованы ьо многих областях, так и специализированных для конкротных применений. отличающихся' друг от друга оптическими системами обработки и сканирования излучения от исследуемого объекта, приемниками излучения, системами обработки электрического сигнала и отображения информации.

В большинстве серий«» выпускаемых приборов, работавших в инфракрасной области спектра, используются полупроводниковые приемники излучения. требущие глубокого охлаждения, что приводит к неудобствам в работе, невозможности использования их в полевых условиях. Поэтому применение в качестве чувствительных элементов приемников излучения пироэлектрических материалов, которые не требуют охлаждения и несе-лектнЕкы к длине волны излучения, перспективно. К таким материалам относятся кристаллы ТГС (триглишшсульфат), полимерные пленки РУГг пкыивинилфторид). кристаллы ВаГЮ8, 11КЬ0Э к т. д.1

3

Одним из наиболее часто используеншс кристаллов для регистра^ излучения является кристалл ыиьо^с легирующими добавками и без ни? Данный кристалл имеет хорошие эксплуатационные качества и высок; температуру Кюри, т.е. большой температурный диапазон пироэлектр) ческой фазы; благодаря чему он может быть использован как приемш проходящего новдого лазерного излучения в видимом и инфракрасном д апаэонах спектра.

С другой стороны, кристалл 1Ш03 относится к фоторефрактивны что приводит к некоторому ухудшению пространственной структуры л зеркнх пучкоз. Изучение процессов взаимодействия лазерного излучен с кристаллами ИШ>3 позволит выяснить причины такого ухудшения £озмоашости его устранения.

Таким образом, разработка специализированных мётодог регистраи видимого и инфракрасного (Ш) излучений оптико-электронными прибор ми к исследование возможностей использования в качестве приемник проходящего лазерного излучения кристаллов 1ЛКЬ03. Ш03. ТГС, танжд процессов взаимодействия лазерных пучков с данными кристалл« являются актуальными задачам.

Цель работы •

Исследование олтичэш« методов регистрации видимого и ИК иэлу пня, улучшающих характеристики оптико-электронных приборов с фот риемкикам;! на основе пироэлектрических кристаллов.

Научная шзизна работи ;

В диссертационной работе впервые детально рассмотрены следу* вопросы: • ■"•. . 1

- разработаны новые специализированные методы (и на их основе 1 ройства) регистрации излучения, приводящие к упрощению конструкт обслуживания приборов,: улучшении технических характеристик пркбс (быстродействие; увеличение пространственного разрешения), увей ни»возможностей в обработке-информации об объекте; \

- исследованы закономерности ' взаимодействия лазерного излучен! кристаллами и установлено,;что кристаллы 1ЛШ03 как легированна, к нет. и Ш03 по своим характеристикам являются чувствитель приемниками проходящего ионного лазерного излучения;

- выявлены характерные особенности спекл-структуры рассеянного лазерного и заучен: ш кристаллами ШЬ03. легированными железом, марганцем. титаном. Отмечен скачкообразная характер изменения спекл-струк-туры во времени;

- вскрыты особенности повеления спекл-структуры рассеянного лазерного излучения кристаллами ИНЬ03 без легирующих добавок в зависимости от угла паления излучения на перелив» грань кристалла. Установлено. что данная спекл-структура имеет локальный динамический характер;

- исследована новая разновидность пространственной структуры Фото-индуцнревакного рассеяния света в легированных кристаллах ЫЯЬ03. Исследовано влияние направления поляризации лазерного излучения на указанную структуру;

- обнаружен нсеыЯ вид селективного фотоандуцированного рассеяния света б кристаллах 1ШЬ03 без легирующих добавок. Установлено, что данное рассеяние имеет пороговый характер относительно плотности' энергии лазерного излучения;

- установлено влияние механических кол-)Сп:!;'.Л объектов нее., • "ования на резупьтаты измерения температурных полеП ¡:рн использовании методов селективного усиления;

- зарегистрирован аномальный пироэлектрический отклик на дефектах оптических кристаллов и при прохождении узкого лазерного пучка вблизи одного из электродов.

Научная и практическая ценность

Результаты данноП работы были использованы для создания новых оп-тико-элекгронных приборов.с помощью которых были исследованы тепловые поля дизельных установок, электрооборудования, тормозных колодок вагонов, биологических объектов (листья больных и здоровых растений).

Полученные результаты исследования пироэлектрических приемчиков проходящего лазерного излучения могут быть использованы для создания игкерителеЛ м< щности лазерного излучения.

В результа исследование взаимодействия лазерного излучения с .^сгорсурактив!. .VI кристаллами с легирующими добавками и без них полу :-~на новая на/ч-:зя информация о влиянии внутренней структуры крис-7'\л."ор на -пссцесс!-: рзссеяикя света.

Апробация работ

Диссертационная работа и ее отдельные разделы докладывались на:

- Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Фотометрия и ее метрологические обеспечение" (г. Москва. 1979);

- конферемг а го прикладной физике (г. Хабаровск. 1979):

- Всесоюзной конференции "Использование современных-физических методов в неразрушавдих исследованиях и контроле" (г. Хабаровск, 1931): •

- постоянно действуйте семинарах по прикладной физике о , приглашением ученых из крупных научных центров страны (г. Хабаровск, 1977 -1993);

- Всесоюзной конференции "Использование современных физических методов в неразруиающих исследованиях и контроле" (г. Хабаровск 19В7);

г Всесоюзном научной семинаре "Метрология лазерных измерительных оистем" (г. Волгоград. 1987).

Публикации

По результатам исследований опубликовано 14 работ и получено 4 авторских свидетельства, Материалы диссертационной работы отражены а трех научно-исследовательских отчетах.

Объем работе . ;

' Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 97 наименований. Работа содержит 117 страниц машинописного текста и 47 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Применение специализированных методов регистрации видимого и ИК излучений- (использование излучения дополнительной решетки в качестве излучения опорного источника, измерение потока излучения опорного источника дополнительный приемшком, использование в начале ^.анировакия эталонного источника излучения с уменьшением шага ска' 6

нирования) позволяет устранить влияние паразитного излучения от вращающихся деталей, повысить быстродействие и увеличить пространственное разрешение оптико-электронных приборов.

2. Измерение потоков излучения от исследуемого объекта через определенные интервалы времени с последующей обработкой информации позволяет следить за изменениями теплового поля объекта во времени

3. Мегсд регистрации переменной составляющей "еплевого изображения объектов, достоинством которого является большая помехозащищенность от посторонних источников излучения, обладает значительной чувствительностью к механическим колебаниям объекта на регистрируемой частоте.

4. Аномальный пироэлектрический отклик возникает при попадании фокальной области сфокусированного лазерного пучка на дефект пирок-р;¡сталла или при прохождении узкого лазерного пучка вблизи одного из электродов.

5. Спекл-структура излучения, рассеянного фоторефрактквными кристаллами, изменяется во времени, по крайней мере, двумя типами скачков.

6. При оптическом возбуждении кристаллов ЫНЬ03 с легирующими добавками и без них (у-срез) лазерным излучением с волновым вектором, перпендикулярным граням кристалла, возникает фоторефрактивное рассеяние.света, индикатрисы которого в сечении представляют дуги (для ЫИЬ03 о легирующими добавками) и окружность (для Ы!(Ь03 без добавок) с центром . соответствующим положению падающего луча, характерной особенностью которых является поворот плоскости поляризации по отношению к по.яризации падающего луЧа.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

^ Во введении обоснованы актуальность И практическая значимость работы. определена цель диссертации, кратко изложено содержание работы, сформулированы защищаемые положения. ■ -

В первой главе рассмотрены физические методы и устройства регистрации видимого и ИК излучения» используемые в оптико-электронных приборах, определяющих интенсивность отраженного или собственного излучения объектов исследования, и улу'чшаюсще характеристики приборов. ...* .'." '

' . 7 ■■ .

¡3 параграфе 1.1 дан обзор теоретических и экспериментальных ра-, Сот. имеющих прямое отноаение к физическим методам регистрации излучения в видимом и ПК диапазонах и основанных на них оптико-электронных приборов.

8 параграфе 1.2 исследсваны закономерности регистрации ЯК излучения устройством с пироэлектрическим фотоприемником, имеющим нестандартную оптическую систему с неподвижной реветкой с отверстиями, перекрывавшей входной зрачок объектива. Диск модулятора этой системы имеет точно такие же отверстия, что и решетка. При вращении диска модулятора- излучение от исследуемого объекта периодически прерывается. Так как диск модулятора постоянно находится в поле зрения пироэлектрического приемника излучения, то собственное излучение от модулятора постоянно и не регистрируется, а выходной сигнал приемника пропорционален разностному потоку излучений от исследуемого объекта и неподвижной решетки модулятора. То етгь неподвижная решетка модулятора используется в качестве опорного источника. Неподвижность этой решетки позволяет стабилизировать ее температуру, что улучшает точностные характеристики прибора и дает возможность путем измерения ее температуры регистрировать излучение от объектов с температурой поверхности как большей, так и-меньшей по сравнению с температурой резетки модулятора.

Разработка и исследование данной установки позволили получить способ устранения влияния паразитного излучения вра^щихс.. деталей приборов дацвдго типа (радиометров, пирометров, тепловизоров}.

.Пя&хг&гф £.3. Все приборы бесконтактного измерения температуры с прамененш» .модуляции входного излучения имеют опорный источник иэ-лучшш.. Сигнал с ©отоприемниха в этой, случае пропорционален разности псточоз излучения от исследуемого объекта и опорного источника. Для достаточно точных измерений температура опорного источника стабилизируется и измеряется контактным способом. Для этого опорный источник долкн иметь большую тепловую инерцию, так как точность измерения температуры объекта определяется стабильностью температурь опорного источника.

В работа показана возможность регистрации излучения объекта такт образом, что лшеаения температуры опорного источника оказывают малое .влияние на результата измерений. Это достигается тем. что одноь-рзменнс о измерением основным приемником разностного потока, допел-нителыым приемником измеряется излучение от опорного источника. По-лучйфыа выходные сигналы-обоих приг^кикое обрабатьвзйтси л еуад:лру

ются в дальнейшей в соответствии с алгоритмом, задаваемым формулой

^по

^доп^Каок + ^«сн^осн

(1)

-"доп

коэф-

где ТП08 - температура поверхности объекта; сигнал дополнительного приемника; К1вс ■ Фяцнент преобразования тракта дополнительного приемника; Д50С1| - сигнал основного приемника: Ноем - коэффициент преобразования тракта основного приемника: е.^ излучательная способность поверхности объекта; 6- постоянная Стефана-Больцмана.

Таким образом, изменение температуры опорного источника автоматически и в реальном масштабе вречени учитывается в конечном результате прибора, что приводит к уменьшению влияния нестабильности температуры и. соответственно, к уменьшению тепловой инерционности оирного источника.

• В параграфа 1.4 показаны пути решения ванной научной задачи, возникающей при получении изображения теплового поля объекта тепловязи-оиными приборами. Зта задача возникает в ейязи с тем. что получить достаточное количество элементов в строке и числа строк в кадре с помощью фотоприемников с больший размерами чувствительного элемента затруднительно из-за искажений, вносимых большими углами сканирования. В работе показано, что если в начальный момент сканирования ос-вецать Фотоприеиник излучением от опорного высокостабильного источника. а при дальнейшем'сканировании перемещать изображение объекта по Фэтоприемнику. имеющему в направлении сканирования длину 1 , с ачгом 1/п. то при этом температуру элемента поверхности, имеющего в поле изоС-рзиения в направлении сканирования длину 1/п. определяют по эдикт; ическому сигналу ди,, который получают по формуле

ди, » и, - и,., - ди,.,. (2)

где 1 - номер элемента изображения поверхности объ-

екта (1 « 1.2,3...), появляющегося в процессе сканирования: п - число (а - 1.2.3...). определяющее шг сканирования; ли,_,~ изменение выходного сигнала приемника при (1-1)-м измерении, причем при 1<п Л1),.а - и„/п.

Благодаря этому, пространственное разрешение фотоприемника в направлении сканирования увеличивается в л раз.

В параграфе 1.5 показана возможность регистрации изменений температурного поля исследуемого объекта за определенный промежуток времен}!. В случае выходной сигнал приемника излучения преобразуется в цифровую форму с последующим запоминанием информации в оперативном запоминающем устройстве. Оперативное запоминающее устройство состоит из двух идентичных блоков, объем памяти каждого из которых равен объему информации кадра. Запись информации во второй блок осуществляется через заданный промежуток времени после записи информации первого кадра. Затем производится вычитание информации первого блока памяти из информации второго. Полученная разность записывается во второй блок памяти и выводится на дисплей в телевизионном стандарте.

Во второй главе рассмотрены закономерности, возникающие при использовании а качестве приемников проходящего мощного лазерного излучения пироэлектрических кристаллов (ШЬ03> Ш03; и ТГС). Теоретическая- часть данной ' глаьы посещена расчету пироэлектрического отклика при взаимодействии проходящего лазерного излучения с веществом кристаллов.

Для параллельного пучка лучей, каковым является лазерное излучение» задача.вычисления пироэлектрического отклика сводится к вычислению разности потенциалов электрического поля, создаваемого двумя близкорасположенными равномернозарякенными нитями.

Приведены теоретические расчеты величины пироотклика для определенных плотности энергии излучения, размеров пучка и параметров приемника излучения (размеров, коэффициента поглощения и т. д.)

Представлены экспериментальные результаты пироотклика приемников на основе 11Ш)3, Ш03 и ТГС.

В параграфе 2. i дан обзор теоретических и экспериментальных работ. посвященных вопросам применения в качестве фотоприемников пироэлектрических кристаллов.

В параграфе 2.2 представлена методика исследования физических свойств кристаллов с помощью поперечного пироэлектрического эффекта, состоящая в том, что лазерный луч вводится через боковую грань кристалла в пространство между электродами, которые нанесены на грани, перпендикулярные полярной оси. Данная методика позволяет регистрировать как внутренние дефекты кристалла, так и поверхностные повреждения. а также изменения коэффициента поглощения кристаллов при неод нородком распределении в них примесей .

В параграфе 2. 3 рассчитано электрическое поле, возникающее а кристалле при облучении его лазерным пучком, поперечные размеры которого много меньше, чем размеры лицевой поверхности кристалла.

В параграфе 2.1 приведены экспериментальные данные, полученные при измерении шроотклика от кристаллов ЬШ>03, Ш03 и ТГС при сканировании по их поверхности сфокусированного лазерного излучеш' Показано, что величина пироотклика зависит от расстояния между местом прохождения лазерного пучка и электродами, а также от коэффициента поглощения лазерного излучения в различных точках кристалла.

Третья глаоа посвящена экспериментальному исследованию особенностей взаимодействия лазерного излучения с кристаллом ЫНЬ0Э, как с легирующими добавками, так л без них. Кристалл 1ЛНЬ03 является фото-рефрактивным. что приводит к ухудшению пространственной структуры проходтдих лазерных пучков. Изучение процессов взаимодействия лазерного излучения с кристаллом ИНЬ0Э позволяет выяснить причину искажений фазового фчонта и пространственной структуры лазерных пучков, а также внутреннее строение кристалла.

В параграфе 3.1 приведен обзор теоретических и экспериментальных работ, посвященных фоторефрактнвному рассеянию света в кристаллах.

В параграфе 3.2 рассмотрена кинетика излучения, рассеянного кристаллом ЫНЬ03:Ге. Показано, что спекл-структура рассеянного излучения изменяется во времени как плавно, так и скачкообразно. Выявлено, что скачкообразное изменение спекл- структуры может быть, по крайней мере, двух типов.

В параграфе 3.3 представлены результаты экспериментальных исследований фоторефрактивиого рассеяния лазерного излучения в. кристаллах ииьОц с легирующими добавками (Ре, Мп. ТП. Исследования прозодось с помощью аргонового лазера типа ДГ-Ю6М-1, генерерирущего пять линий в диапазоне длин волн 0.46 - 0.52 мкм с мощностью излучения 1 Вт.

Изучена разновидность селективного фотоиндуцированного рассеяния

11

.чета, возникающего только в тон случае, если вектор поляризации падающего лазерного излучения £ не параллелен вектору поляризации кристалла 7! Индикатриса вышеуказанного рассеяния представляет собой поверхности нескольких вложенных друг в друга конусов (в сечении дуг), соответствующих длинам волн первоначального излучения, углы раскрыва которых отличаются на небольшую величину, особенностью данного типа рассеяния является поворот на 90" плоскости поляризации рассеянного излучения относительно поляризации первоначального излучения. Конус рассеянного излучения наблюдается как в направлении проаодших. так и в направлении отраженных лучей. В случае перпендикулярности передней грани кристалла первоначальному лазерному пучку дуги рассеянного излучения симметричны относительно оси лазерного пучка.

В параграфа 3.4 приведены особенности взаимодействия лазерного излучения (длины воля 0,46 - 0,52 мкм) с кристаллами Ll!lb03 без легирующих добавок.

Обнаружен новый вид фотоиндуцированнсго рассеяния света, заклю п-издйся в том, что при падении на кристалл лазерного излучения с вектором поляризации, параллельны* вектору поляризации кристалла, появляется рассеяние в виде окружности, с вектором поляризации, перпендикулярным вектору поляризации первоначального излучения. •

Е результате исследований установлено, что данный эффект является пороговый по отношений к шютнрсти энергии лазерного пучка.

В параграфе 3.5 представлены, результаты исследований характеристик лазера голографического типа на кристалле ииобата лития, легированного железом (С. 05% вес. ).

Четвертая глаза посвящена описанию экспериментальных образцов приборов, разработанных с участием автора. В качестве чувствительных элементов устройств применялись приемники излучения на основе пироэлектрических кристаллов, что позволило избавиться от охлаждения приемников, а. слздовательно, значительно упростить эксплуатацию приборов. Д&нныз прибора били использованы для измерения температурных полей дизельных установок вагонов-рефрижераторов, электрооборудования пассажирских вагонов, тормозных колодок вагонов, биологических объект, а тахаа при проведения физических экспериментов.

В параграфе 4. t приведены характеристики рад.ч-чвтра, в конструкции которого использовано физическое решение, опнеанное в параграфе 1.2. Представлены результаты измерений, полученные с помощью ралго-штра.

В параграфе 6.2 плсазана блок-схема и описана работа тепловиаион-ного устройства, отличительной чертой которого является 'исиользоч.^ ние в нгм линейки из шестнадцати пироэлектрических приемников. рл,-работанной в институте физики АН усср. Виходной сигнал с фотонриеи ника усигтлся и. преобразовывался в цифровую Форму. Полученный цп^ ровоя сигнал записывался в оперативном запоминающем устройстве. I затем вывалился на экран дисплея в телевизионном стандарте.

В параграфе 4.3 дано описание работы тепловизионного прибора, ь котором индикатором изображения является двухкоординатний самописец По Х-координате осуществлялась временная развертка, а по У-координа-те - запись усиленного выходного сигнала пироприемника. Для получения изображения после прохода одной строка производился сдвиг пера самописца ло У-координате на определенную величину. Приведены характеристики данного прибора.

В параграфе 4.4 представлен теггловизионный прибор для исследования биологических объектов, в котором был использован физический метод. описанный в параграфе 1.5. Показана блок-схема прибора, а также рассмотрены его характеристики. В данном приборе использовались два идентичных блока оперативной памяти, объем каждого из которых позволял запоминать информацию о кадре изображения, а также устройство вычитания.

В параграфе 4.5 описан инкротеплоеизор, с помощью которого выполнены экспериментальные исследования метода регистрации переменной составляющей тзплсвого излучения объектов. Показано влияние механических колебаний объектов на результаты измерений при использовании данного метода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .

В диссертационной работе получены следующие научные результаты.

1. Разработаны н изучены новые физические методы регистрации оптического излучения приборами с пироэлектрическими приемниками излучения. что позволило улучшить помехозащищенность, увеличить временное и пространственное разрешения, регистрировать временные изменения теплового полз объектов.

2. Исследованы особенности взаимодействия оптического излучения с лигюэлактрическиии кристалла™ в случае поперечного пироэлектрического эффекта. Получеху физические зависимости ,< пироэлектрического

13 - • - ;.

отклика в кристаллах ниобата м иодата лития, трипшцинсульфата от параметров лазерного излучения и характеристик используемого кристалла. Данные исследования показали перспективность использования пироэлектрических приемников поперечного типа для регистрации мощного лазерного излучения.

3. Сканирование сфокусированным пучком излучения пироэлектрических кристалоа является хорошим методом обнаружения в нем дефектов,

4. Исследованы особенности рассеяния лазерного излучения в Фото-рефрактивных пироэлектрических кристаллах ниобата лития, выявлены временные особенности спекл-структуры рассеянного излучения. Установлено, что данная спекл-структура изменяется во времени как плавно, так и скачкообразно. Выявлено, что скачкообразное изменение спекл-струстуры может быть, по крайней мере, двух типов.

5. Исследована новая разновидность селективного фотоинл''цирован-ного рассеяния света, возникающая только при непараллельности вектора поляризации падающего лазерного излучения Е и вектора поляризации Рз кристалла . 1ЛШ)3 с легирующими добавками. Особенностью данного эффекта является поворот на 90° плоскости поляризации рассеянного излучения относительно поляризации первоначального.

6. Найдено, что при облучении кристалла Ш!Ь03 без легирующих добавок лазерным излучением возникает Фотоиндуцированноа рассеяние света в виде окружности с вектором поляризации, перпендикулярным относительно вектора поляризации первоначального излучения. Установлен пороговый характер эффекта от плотности энергии падающего лазерного излучения. г

/. Показано, что механические колебания в некоторых случаях могут приводить к появлению дополнительного- сигнала на регистрируемой частоте, значительно превышающего тепловой сигнал.

8. Разработана и реализована установка с нестандартной оптической голоркоз, состоящей из неподвижной решетки с диском модулятора, пе-рекрываввдх входной зрачок объектива, что позволило устранить влияние паразитного излучения вращавдахся деталей установки. ! 9. Применение дополнительного приемника излучения для регистрации излучения опорного источника дает возможность значительно увеличить быстродействие оптико-электронных приборов для измерения температуры. ',

Ю. Предложен, и разработан телловийионный прибор, позволяющий производить шадресное вычитание информации двух кадров, что даег возможность слехенкя во времени за изменениями теплового потока от

объекта.

11. Регистрация сигнала с приемника излучения при последователь-юн перемещении изображения объекта по фогоприемник/, имеющему в направлении сканирования длину 1. на шаг 1/п приводит к улучшению пространственного разрешения прибора в п раз.

12. Разработаны оригинальные тепловизионные приборы:

- тепловизоры для исследования объектов железнодорожного транспорта, биологических объектов;

- тепловизор с линейкой пироэлектрических приемников излучения;

- микротепловизор;

Приведены характеристики данных приборов.

•

ПУБЛИКАЦИИ

1. Карпец Ю.Н.„ Строганов 8.И.. Мельниченко A.C.. Саев Е.А. Инф-' ракрасныЯ радиометр с пироэлектрическим приемником излучения .. Дефектоскопия. - 1979. - N 11. - С. 98-101.

2. А. с. 747267 СССР, МКИ G0U5/02. Устройство для измерения температуры / D.M. Карпец. В,И. Строганов. A.C. Мельниченко, Е.А.Саев (СССР).- N 2708425: Заявл. 05.01.79; Опубл. 07.07.80. Бюл. N25.

3. А. 6. 921309 СССР, МКИ G01J5/02. уотролстпо контроля топловнх полей/Ю.М, Карпец. В.И. Строганов,' В.В. Гомза, A.C. Мельниченко (СССР). - К 2908634: Заявл. 10.04,60; Опубл. 1S.04.82, Еюл. N 14,

4. А. с, 986166 СССР, МНИ C01J5/52. Способ бесконтактного изме рения температуры поверхности/D.M.Карпец, В.И.Строганов (СССР). -N 3304411: заявл. 20.04.81; Опубл. 30.12.82. Бюл. К 46,

5. Гомза В.В., Карпец D.M., Строганов В.И.» Шрейбер С.Н., Мельниченко A.C. • Тепловизоры для неразруиащего контроля // Тезисы Всесоюзной конференции "Использование современных физических методов в неразрущающих исследованиях и контроле" - Хабаровск, 1981. - С- И.

6. Рукоеищн П.К.» Кризоручко С. А., Карпец D.M.., Гомза В, В., Строганов В.И. Палей С.В. Контроль электрооборудования нагонов-рефрижераторов т тювизором с пироэлектрическим приемником излучения. /V Тезисы Всессгзлой конфзрении "Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле" - Хабаровск. 1981. - с. 42,

7. Карпец Ю.М.. Строганов В, И. Влияние механических колебаний н? тепловые изображения объектов // тезисы Всесоюзной конференции' "Йс~

15

пользование совремзшк физических методов в неразрушаюших исследованиях и контроле". - Хабаровск. 1987 - с. 57-58.

В. Кариец ß. М.. Строганов В.И.. Марченков Н.В.. Емельяненко A.B. Влияние оптических дефектов ь нелинейных кристаллах на епекл-струк-туру рассеянного излучения ff Тезисы Всесоюзной конференции "Использование современных Физических методов в неразрушасвд исследованиях н контроле" Хабаровск, 1987. - С. 41-42,

9. А. с. 1436620 СССР, ЯКИ G01J5/52. Способ измерения распределения температуры поверхности / Карпец Ю. К. (СССР). - И 4098572: За-явл. 24.07.86; Опубл. 07.11.88. Б»л. N 41.

IG. Карпец Ю. М.. Строганов В.И. Аномально высокий пироэлектрический отклик на дефектах кристаллов // Оптика к спектроскопия. 1930. - Т. 67. N3. - С. 738-739.

11. Карпец D.M.. Строганов В.й.. Марченков H.S.. Емельяненко A.B. спекл-структура излученил, рассеянного фоторефрактивным кристаллом // Оптика и спектроскопия. - 1989. - Т. €7.- И 4. - С. 982 - 98'.

12. Карпец D.M., Строганов В.И. Переменная составляющая тепловоь излучения объекта. // Теплофизика высоких температур. - 1990. - Т. 28. - К 4. - С. 825- 82J.

13. Карпец D.M.. Полетаева Е.В.. Илларионов А. И.. Строганов В. И. Голографический ла;ер на кристалле ниобата лития // Оптические, люминесцентные и электрические свойства конденсированных систем: ^еж-вуз. сб. научн. тр. / Хабаровский государственный педагогический институт. - Хабаровск: ХГПИ. 1990.- С. 75-78.

14. Карпец Ю. К.. Антонов С.Л. Отклик фстоприемника прг регистрации переменной составляющей теплового изображения объемов // Оптические. люминесцентные и электрические свойства конденсированных систем: Межвуз. сб. научн. тр. / Хабаровский государственный педагогический институт. - Хабаровск: ХГПИ. 1989 ~ С. 114-120.

15. Карпец Ю.И., Строганов В.И.. Ладыгин B.D. Микротепловизор для исследования поверхности объектов с периодически изменяющейся температурой // Исследования электрических и оптических свойств твердых тел: Межвуэ. сб. научн. тр. / Хабаровский институт инженеров желез нодорожного транспорта. - Хабаровск: ' ХабИШ, 1991. - С. 25-28.

16. Карпец D.M., Строганов Б.И.. Илларионов А.И.. Емельяненко A.B., Марченков И.В. Спекл-структура излучения, рассеянного фстореф-рактивним кристаллом // Тезисы Всесоюзного научного семинара "Метрология лазерных измерительных систем" - Волгоград. 1991.- с. 22-Z3.

17. Карпец D.M., Строганов В.И., Измерение температурных полей

16

оптических средах // Оптика: Иеашуз. сб. иаучи. тр. / Дальневосточная государственная академия путей сообщения. Хабаровск: ДВГАПС, 1993. - С. 60-62.

13. Фэдороа А.Д.. Строганов В.И., Карпец D.M. Дефекты в кристалла и пироэлектрический микроскоп // Оптика: Межвуз. сб. научн. тр. / Дальневосточная государственная академия путей сообщения. - Хабаровск: ДВГАПС, 1993. - С, 69- 73.