Аннотации (02.2010) : ПРЕДЕЛЫ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВИЗОРОВ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ

ПРЕДЕЛЫ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВИЗОРОВ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ

“Урал–ГОИ” (филиал ПО “Уральский оптико-механический завод”), Санкт-Петербург

E-mail: wam37@yandex.ru

Проведен анализ предельно достижимых значений температурной чувствительности – порогового значения разности температур, эквивалентной шуму (NETD) – “смотрящих” тепловизионных приборов. Получены расчетные формулы, учитывающие влияние на нее фотонного шума, емкости накопителя сигнала и пространственной неоднородности характеристик смотрящей матрицы. Количественно определены предельные значения NETD для средневолнового и длинноволнового окон прозрачности атмосферы и условия, при которых они могут быть достигнуты.

Ключевые слова: матричные приемники излучения, накопительная емкость, пространственный (структурный) шум, температурная чувствительность.

Коды OCIS: 120.6710, 120.1880, 110.3080, 110.4280, 3000.30070.

УДК 621383.5.029.71/73

Поступила в редакцию 29.10.2009.

Temperature-sensitivity limits of third-generation thermal viewers

V. A. Markin

This paper presents an analysis of the limiting attainable values of temperature sensitivity--the threshold value of the noise-equivalent temperature difference (NETD) of staring thermal viewers. Calculational formulas are obtained that take into account how the sensitivity is affected by photon noise, the capacitance of the signal accumulator, and the spatial inhomogeneity of the staring-array response. The limiting NETD values are quantitatively determined for the mid-wavelength and long-wavelength windows of transparency of the atmosphere, along with the conditions under which they can be achieved.

ЛИТЕРАТУРА

1. Scribner D.А., Schuler J.M., Warren P., Howard J.G., Kruer M.R. Image preprocessing for infrared // Proc. SPIE. 2000. V. 4028. P. 222–233.

2. Norton P., Campbell J., Horn S., Reago D. Third generation infrared imagers // Proc. SPIE. 2000. V. 4130. P. 226–235.

3. Reago D., Horn S., Campbell J., Vollmerhausen R. Third generation imaging sensor system concepts // Proc. SPIE. 1999. V. 3701. P. 108 – 117.

4. Мирошников М.М. Инфракрасная техника в России // Оптический журнал. 1992. № 12. C. 18–24.

5. Мирошников М.М., Минеев Е.Н., Федоровский А.Ф. Физико-технические основы высокочувствительных тепловизоров. М.: ЦНИИ информации, 1973.

6. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Системы “смотрящего” типа. М.: Логос, 2004.

7. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л.: Машиностроние, 1983. 696 с.

8. Иванов В.П. Моделирование и оценка современных тепловизионных приборов. Казань.: Отечество, 2006.

9. Sarusi G. Choosing detectors for third generation infrared systems // Proc. SPIE. 2003. V. 4820. P. 919–927.

10. Tribolet P., Chorier P., A. Manissadjian A., Costa P., Chatard J.P. High performance infrared detectors at Sofradir // Proc. SPIE. 2000. V. 4028. P. 438–455.

11. Dahlberg A., Johansson S. QWIP sensors in military applications // Proc. SPIE. V. 4030. P. 114–123.

12. Таубкин И.И., Тришенков М.А. Предельные значения чувствительности тепловизоров и информативности систем технического зрения // Прикладная физика. 2001. № 6. С. 48–60.

13. Ллойд Дж. Системы тепловидения. М.: Мир, 1978. 414 с.

14. Хадсон Р. Инфракрасные системы. М.: Мир, 1972. 534 с.

15. Корн Г., Кор Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Мир, 1968. С. 127–128.

16. Tribolet P., Chorier P., Pistone F. Key performans drivers for cooler large IR staring arrays // Proc. SPIE. 2003. V. 5074. P. 173–183.

17. Breiter R., Cabanski W., Fick W., Mauk. K.H. High – performans non – uniformity correction hard – and software for FPA modules at AIM // Proc. SPIE. 1999. V. 3698. P. 799–806.

18. Scribner D.A., Kruer M.R., Sarkady K., Gridley J. Spatial noise in staring IR focal plane arrays // Proc. SPIE. 1988. V. 930. P. 56–63.

19. Маркин В.А. Порог чувствительности инфракрасных приборов, построенных на матричных фотоприемниках // Оптический журнал. 2005. Т. 72. № 11. С. 51–57.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ