1- дәріс. Аэроғарыштық әдістердің ерекшеліктері мен маңыздылығы
жүктеу/скачать 1,69 Mb. Pdf көрінісі
|
Дәрістер
| Сәулелену қабылдағыштар: параметрлері мен сипаттамалары.
Сәулелену қабылдағыш – бұл электромагниттік сәулелену энергиясын электр сигналы етіп құруға арналған қондырғы. Сәулелену қабылдағыштары сезімталдықтың спектрлік диапазонының іс-әрекет принципі, оң сындарлы белгілері бойынша жіктелуі мүмкін. Іс-әрекет принципі бойынша жылулық және фотондық сәулелену қабылдағыштары болып бӛлінеді. Жылулық қабылдағыштардың іс-әрекеті сезімтал қабат температурасының ӛзгерісі кезінде сәулеленудің осы қабатына түсетін әсері мен олардың қасиеттерінің ӛзгерісіне негізделген. Фотондық қабылдағыштардың іс-әрекеті ол сәулеленген кезде заттардың электрондық құрылымының ӛзгерісіне негізделген. Жұмыстың спектрлік диапазоны бойынша былайша бӛлінеді: сәулеленудің селективтік емес қабылдағыштары, олардың сезімталдығы, түсетін сәулелену толқынының ұзындығына және белгілі бір сызықтың толқындарына селективтік, сезімталдық. Сезімтал элементтердің саны бойынша бір және кӛп элемент қабылдағыштар болып бӛлінеді. Телевизиялық тарату тұтқалары мен олардың қатты денелі баламалары айрықша топты құрайды, оларда сәулеленудің фотоэмиссиондық қабылдағыштары да қарастырылуы мүмкін. Телевизиялық тұтқалар мынадай түрлерге бӛлінеді: а) диссектор, энергияны жинақтамайтын, жоғарғы тез әсер ететін және сезімталдығы тӛмен аса қарапайым телевизиялық тұтқа; б) жоғары сезімталдығы мен шудың үлкен деңгейі бар суперортикон; в) видикон, ішкі фотоәсерді пайдаланатын тұтқа, ол спектрлік диапазонды кеңейтеді, жоғары сезімталдығы, шағын габариттері, жоғары сенімділігі бар, алайда жедел іс-әрекеті тӛмен; г) плюмбикон, видикондардан үлкен сезімталдығымен ерекшеленеді. Бейнелеу сигналдарын қалыптастыру үшін қазіргі ОЭЖ кӛп элементті қатты денелі сәулелену қабылдағыштары пайдаланылады. Осы қабылдағыштардың негізгі артықшылықтары мыналар болып табылады: – кӛрінетіннен бастап жылу инфрақұрылымына дейінгі кең спектрлік диапазон; – сипаттамалардың тұрақтылығы; – шағын габариттер мен масса; – аз тұтынылатын қуат. Сәулеленудің кӛп элементті қабылдағыштары жылулық және фотондық детекторлар және зарядталған байланыс деп аталатын аспаптар (ЗБҚ) негізінде құрылады. Сәулеленудің кӛп элементті қабылдағыштарының сезімтал қабаты шағын аралықтарға бӛлінген және сызғыш немесе екі ӛлшемді құрылымды – матрицада орналасқан жекелеген элементтерден тұрады. Сәулелену қабылдағышының параметрлері мен сипаттамаларын шартты түрде топтарға бӛлуге болады. Бірінші топ – бұл сезімталдық параметрлері, оған мыналар кіреді: сәулелену қабылдағыштарынан шығатын сигналдар ӛзгерісіне (кернеу немесе ток), осы ӛзгерісті туғызған монохроматикалық ағынға (Ф λ ) арақатынасы ретінде анықталады; интегралдық сезімталдық, сәулелену қабылдағыштарынан шығатын сигналының ӛзгерісіне осы ӛзгерісті туғызған сәулеленудің интегралдық ағынына немесе белгілі бір спектрлік құрамы бар кӛздерден (яғни белгілі бір түстік температурасы бар қалыптау кӛзі) алынған жарық ағынына арақатынасы ретінде анықталады. Екінші топ – бұл шектік және шу сипаттамаларының параметрлері. Қабылдағышқа түскен сәулелену тогы мәнінің, ең тӛменгі мәні ретінде сезімталдық шек жатады, мұндай жағдайда шығатын сигналдың мәні шудың мәніне тең. Сезімталдық шегі сәулелену қабылдағышының шағын сигналдарды тіркеу қабілетін сипаттайды. Элементтер ауданының бірлігінде келтірілген сезімталдық шегінің мәні сезімталдықтың үлестік шегі деп аталады. Сезімталдық шек пен сезімталдықтың үлестік шегіне кері шамалар үлестік анықтаушылық қабілет деп аталады. Сәулеленудің белгілі бір спектрлік құрамы үшін, модуляциялау жиілігімен жиіліктер жолағын анықтайды. Үшінші топқа–уақытша сипаттамалардың параметрлері жатады. Оларға мыналар жатады: сәулелену қабылдағышының жылдам іс-әрекетін сипаттайтын және уақыт аралықтары түсінілетін тұрақты уақыт (τ ), осы уақыт аралығының бойында қабылдағыштың шыға берісіндегі сигнал сәулелену аяқталғаннан кейін (е) есе азаяды немесе сәулелену кезінде оның тепе-теңдік жай-күйінен бастап (1-1/е) деңгейіне дейін ӛседі; қабылдағыштың барынша толық динамикалық қасиеті жеке сипаттамамен қабылдағыш сезімталдығының оған құлаған сәулелену ағыны модуляциясының жиілігіне тәуелділікпен сипатталады. Тӛртінші топ – бұл спектрлік сипаттамалар параметрлері. Спектрлік сипаттама ретінде сәулелену қабылдағышы сезімталдығы толқынының ұзындығына тәуелділігі түсініледі. Спектрлік сипаттамаға абсолюттік немесе салыстырмалы бірліктерді беруге болады. Салыстырмалы спектрлік сезімталдық сипаттамасы толқынның берілген ұзындығы (S λ ) үшін сезімталдықтың спектрлік сезімталдықтың ең жоғарғы мәніне (S λM ) арақатынасы ретінде есептеледі. Бесінші топ – бұл сәулелену қабылдағышының геометриялық параметрлері. Оған сезімталдық ауданның ӛлшемдері, қабылдағыштың бұрыштық алаңы жатады. Осы параметрлер ОЭЖ кеңістіктік қамту ауқымын анықтайды. Сонымен қатар, сәулелену қабылдағышы параметрлерінің оның сезімталдық қабат температурасына тәуелділігін, шу сезімталдығы мен деңгейінің қуат кернеуіне тәуелділігін кӛрсететін сипаттамаларда кездеседі. |