рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
История инфракрасной технологии

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

История инфракрасной технологии

История инфракрасной технологии - раздел Философия, Тепловые процессы В 1800-М Году Английский Астроном Уильям Гершель, Ставший Знаменитым После От...

В 1800-м году английский астроном Уильям Гершель, ставший знаменитым после открытия им планеты Уран,

занимался поиском материала оптического фильтра для наблюдения за Солнцем. Очень скоро он заметил, что разные образцы цветного стекла дают не только разное снижение яркости, но и разное тепловое воздействие на оболочку глаза. Некоторые образцы почти не пропускали тепло, в то время как другие вызывали боль как при ожоге уже после нескольких секунд наблюдения.

Это заинтересовало Гершеля. Он решил изучить вопрос о том, какие лучи несут больше всего тепла. С этой целью Гершель закрасил черной краской шарик чувствительного стеклянного ртутного термометра и стал исследовать эффект нагрева, получаемого при использовании различных цветов спектра. По мере перемещения зачернённого термометра по цветам спектра от фиолетового к красному значения температуры неуклонно повышались, но на красном цвете получался пик. Гершеля заинтересовало отсутствие экстремума этой функции. С этой целью он продолжил движение дальше. Там, довольно далеко от границы красного цвета, Гершель и обнаружил точку максимального нагрева.

Вначале эту область электромагнитного спектра называли «тёмным теплом», «невидимыми лучами» и так далее. Сам термин «инфракрасный» появился через 70-80 лет. Пока же, сразу после открытия инфракрасного излучения (ИКИ), учёных больше интересовал вопрос сходств и различий вновь открытого излучения и обычного света. Было выяснено, что это излучение, как и видимый свет распространяется по прямой линии, может отражаться, преломляться, претерпевать дифракцию, интерференцию, поляризацию. Скорость распространения ИКИ равна C₀. Тогда же была выявлена довольно слабая прозрачность обычного стекла для теплового излучения, что ставило под вопрос применение ИКИ. Но в 1830-м

году итальянский исследователь М. Меллони обнаружил, что кристаллы обычной каменной соли (NaCl), встречающейся в природе, имеют необычайно высокую степень прозрачности для ИКИ. Размеры этих кристаллов могут достигать величин, достаточных для изготовления линз и призм. Целых 100 лет инфракрасная оптика основывалась на кристаллах каменной соли, пока в 1930-м году были выращены первые синтетические кристаллы, которые и применяются до настоящего времени.

Термометры в качестве детекторов ИКИ использовались до 1829-го года, когда была изобретена термопара. Она представляет собой термочувствительный элемент в устройствах для измерения температуры и состоит из двух последовательно соединенных между собой (спаянных) разнородных проводников. Если они находятся при разных температурах, то в цепи термопары возникает «термоэдс», величина которой однозначно связана с разностью температур «горячего» и «холодного» контактов. Последовательное соединение нескольких термопар позволило уже в те годы обнаружить тепло от человека на расстоянии в три метра от «термобатареи».

Но самым важным событием в истории инфракрасной технологии стало получение «теплового изображения». В 1840-м году Джон Гершель (сын Уильяма Гершеля, также ставший знаменитым астрономом) сфокусировал на тонкой масляной плёнке тепловую картинку. Возникающее испарение этой плёнки было сильнее там, где была больше температура. Тепловое изображение можно было видеть в отражённом свете, когда интерференционные эффекты масляной плёнки делали его видимым для глаза. Джону Гершелю также удалось получить простейшее воспроизведение теплового изображения на бумаге, которое он назвал «термографом».

Следующим крупным прорывом явилось изобретение «болометра». Он состоит из тонкой зачернённой полоски платины, подсоединённой к одному плечу измерительного моста Уитстона, на которой было сфокусировано ИКИ. В схему включался чувствительный гальванометр. Данный инструмент мог обнаружить тепло от коровы на расстоянии 400 метров. И это в 1880-м году!

Для того, чтобы приёмник ИКИ не регистрировал своё собственное излучение, чувствительный элемент приём-ника должен иметь очень низкую температуру. Эта проб-лема разрешилась в 1892-м году, когда Джеймс Дьюар изобрёл уникальный контейнер с вакуумной термоизоля-цией, в которой можно хранить сжиженные газы в течение многих дней. Обычный бытовой термос также создан на основе сосуда Дьюара. Долгие годы охлаждение приём-ника ИКИ производилось жидким азотом, температура кипения которого (-196)⁰С. Тепловизор с таким охлаждением имеет массу порядка 20-30 кг. С переходом на приёмники с термоэлектрическими холодильниками нужда в жидком азоте отпала, и современные тепловизоры имеют массу не более 1 кг, включая аккумулятор.

В современных тепловизорах применяют приемники излучения на основе теллурида кадмия и ртути, имеющие рабочий диапазон длин волн от 8 до 14 мкм. Именно такой чувствительный элемент (ЧЭ), охлаждаемый жидким азотом, имеет тепловизор фирмы Varioscan. В тепловизоре Termovision фирмы AGEMA в качестве ЧЭ используется фотодиод на основе InSb, также охлаждаемый жидким азотом.

Советский тепловизор Статор-1 – сканирующий радиометр – использовал в качестве ЧЭ селенид свинца SePb с термо-электрическим охлаждением.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Тепловые процессы

Московский государственный университет путей cобщения... МИИТ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: История инфракрасной технологии

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

С О Д Е Р Ж А Н И Е
1. ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2. НАГРЕВ ОДНОРОДНОГО ТЕЛА . . . . . . . . . . . . . . .

В В Е Д Е Н И Е
Дисциплина "Тепловые процессы в устройствах электроснабжения" состоит из 14 лекций, 7 практических занятий и занятий по курсовой работе.

Теплоотдачи
Такой, как на рисунке 2.2? Достигнет ли вода точки кипения в условиях нашей задачи? Если бы наша банка с водой была идеально изолирована от всего остального пространства, е

Зависимость температуры тела от времени нагрева
Вопрос – Может температура и не должна зависеть от значения нагревающей мощности? Опять представи

При переменной мощности нагрева
Нагрузка любого электрического аппарата не может быть неизменной во времени. В наших же устройствах – проводах, выпрямителях, трансформаторах, электро-двигателях и т.д. - эта нагруз

И понятие о тепловых сопротивлениях
Однородное тело, которое мы рассматривали в § 2.1,имеет два тепловых свойства - при поступлении в него энергии оно, во-первых, накапливает энергию в себе, повышая св

Электрическая аналогия нагрева однородного тела
Вопрос – Как рассчитать температуру обмотки – может быть, по этому методу? Тогда где взять C

Влияние температуры на состояние изоляции
Выше было сказано, что все силовые трансформаторы являются масляными, то есть имеют в качестве изоляции трансформаторное масло. Но помещенные в это масло обмотки трансформаторов должны име

В зависимости от времени и от температуры обмоток
Зависимость числа перегибов Nот температуры изоляции определяется законом Аррениуса, связывающем скорость химической реакции с температурой

И системы охлаждения
Температура, при которой работает изоляция обмоток, является определяющим фактором старения этой изоляции. Она зависит от многих причин и меняется в широких пределах. В люб

Отведение тепла от обмотки масляного трансформатора
маслом(от точки 0 к точке 1) – теплопроводность, тепловое сопротивление Rо. 2. Переход тепла с внешних поверхн

При естественной и принудительной циркуляции масла
Разница температуры масла вверху и внизу бака состав-ляет в данном случае менее 100С, в то время как при естественной циркуляции (системы "М"или&quo

Расчет температуры обмотки и масла трансформатора
В § 3.2 была очерчена тепловая цепь работающего масляного трансформатора (путь теплового потока). В нем участвуют обмотка и магнитопровод, масло, стенки бака и атмосферный воздух. Желая определить

Выбор мощности силового масляного трансформатора
Если определяется необходимая мощность трансформа-тора, питающего завод или город, то его график нагрузки можно представить в виде ступенчатого графика с небольшим числом ступеней. Вероятность того

Трансформатора
Вопрос - Нельзя ли на рис. 3.5. сразу показать и Iном? Где провести эту горизонталь?

И расчет износа изоляции обмоток
Выбор мощности трансформатора согласно § 3.4 не означает решения всех проблем. Выбранный таким способом трансформатор должен быть проверен на перегрев в интенсивный период, причем температура охлаж

График нагрузки расчетных суток
J, t, Jо

От времени в периоды расчетных суток
Длительность первого участка определится как разность t1 = 1440 - tи - t3 (3-36) Температура ННТО

Генерирования и стока тепловой энергии
Для устройств электрической тяги промышленность поставляет два типа конструкций полупроводниковых диодов и тиристоров – штыревые и таблеточные. У штыревых силовых полупроводниковых приборов (СПП) о

Штыревой конструкции
специальными прижимными устройствами к охладителям 6и 7. Медные основания корпуса соединены с ребристым изолятором 8и образуют гер

Дифференциального сопротивления вентиля
Выделившиеся в p-n переходе потери в установив-шемся тепловом режиме отводятся в охлаждающую среду через теплоотводы. В штыревых вентилях со стороны анода таковыми являются гибк

Силовых полупроводниковых приборов
Нагрузочная способность силовых полупроводниковых приборов и преобразователей на их основе в сильной степени определяется их тепловым режимом, то есть температурным полем в приборе и его изменениям

Общие положения
Преобразование энергии в электродвигателях (ЭД) сопровождается необратимыми потерями, проявляющи-мися в виде теплоты, выделение которой в активных час-тях нарушает тепловую однородность ЭД. Это вед

Тепловые модели электродвигателей
Расчетная практика и эксперименты показывают, что удовлетворительные модели нагрева ЭД можно получить, приняв некоторые упрощающие допущения, не искажаю-щие при этом физическую картину процессов на

Двумя тепловыми телами

И диаграмма перегревов обмотки и корпуса
Следующим частным случаем является случай, когда вентиляция внутреннего пространства электродвигателя очень эффективна, а отвод тепла через корпус очень слаб и может

Теория термографии
Все тела, температура которых отлична от абсолютного нуля, являются источниками инфракрасного излучения (ИКИ). Характер его зависит от агрегатного состояния вещества. У разреженных газов спектры ИК

Длины электромагнитных волн (в микрометрах)
Характеризуя излучение тепловых источников, выделяют три вида излучений - абсолютно черное тело (АЧТ), серые тела и селективные излучатели. АЧТ - идеализированное понятие. При д

В системе электроснабжения
Измерить истинную температуру нагретого тела с помощью тепловизора сложно. Практически измеряет не истинную (Т), а так называемую радиационную (ТΣ

Общие положения
С увеличением скоростей, размеров движения и масс поездов возникает опасность недопустимого перегрева проводов контактных подвесок. Возрастание температуры провода вызывает его удлинение и при опре

От токовых перегрузок
Математической основой для такой модели служит уравнение теплового баланса провода, которое будет отличаться от такого же уравнения в § 2.1.

Л И Т Е Р А Т У Р А П О К У Р С У
1. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. 30 с. 2. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие