Войти

Американцы создали графеновый неохлаждаемый тепловизор

5739
4
+8
Изображение с тепловизионного прицела
Изображение с тепловизионного прицела.
Источник изображения: Jeremy Pajack / YouTube

Исследователи из Американского химического общества создали прототип нового тепловизора, в котором инфракрасный сенсор выполнен из графена. По данным ученых, графен позволяет делать однослойные сенсоры, что в целом упрощает и удешевляет конструкцию тепловизора.


Исследователи из Американского химического общества создали прототип нового тепловизора, в котором инфракрасный сенсор выполнен из графена. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Nano Letters, а краткое ее содержание приводится в сообщении Американского химического общества. По данным ученых, графен позволяет делать однослойные сенсоры, что в целом упрощает и удешевляет конструкцию тепловизора.


Новая разработка работает на эффекте Зеебека, то есть возникновении электродвижущей силы в замкнутой электрической цепи, которая состоит из разнородных проводников с разными температурами. Ученые разместили термоэлектрические датчики из графена на подложке из нитрида кремния. По данным исследователей, температурная чувствительность получившегося сенсора при комнатной температуре составила семь-девять вольт на ватт при постоянной времени около 23 миллисекунд. Спектральный диапазон фоточувствительности сенсора составляет 10,6 микрометра.


Такая чувствительность позволяет тепловизору распознавать человека при комнатной температуре без необходимости дополнительного охлаждения матрицы прибора. Эксперименты с новыми сенсорами еще не завершены. Исследователи полагают, в перспективе можно будет делать однослойные графеновые сенсоры, которые будут обладать оптической прозрачностью. Это, в свою очередь, позволит выпускать более функциональные, но при этом дешевые приборы наблюдения.


Сегодня существует несколько типов тепловизоров, в которых используются охлаждаемые и неохлаждаемые матрицы. Охлаждение матрицы делает прибор более точным, но и более тяжелым и громоздким. Неохлаждаемые матрицы используются в портативных приборах. Их делают как правило из аморфного кремния или оксида ванадия на различных подложках, включая германий или арсенид галлия. Неохлаждаемые тепловизоры способны различать разницу температур в 0,1 градуса Цельсия, но имеют относительно небольшую дальность распознавания.


Современные тепловизионные матрицы имеют температурную чувствительность (1-3)*106 вольт на ватт при постоянной времени 0,06-0,09 миллисекунды. Спектральный диапазон фоточувствительности таких сенсоров составляет от 0,4 до 3 микрометров.


Тепловизоры полностью независимы от внешнего освещения и регистрируют только инфракрасное излучение объектов. В качестве оптических систем в них используются линзы из германия, поскольку обычное стекло инфракрасное излучение не пропускает. С матрицы прибора информация поступает на электронную схему, где хранится цветовая карта температур (каждой температуре соответствует определенный цвет и его яркость), обрабатывается и выводится на дисплей в окуляре прибора. В большинстве систем реализовано черно-белое кодирование.


Василий Сычёв

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
4 комментария
№1
11.11.2015 08:36
Теперь Птур 3 поколения станут дешёвыми. Всё, теперь можно делать с тепловизором все что угодно. Давно об этом мечтали оружейники.
0
Сообщить
№2
11.11.2015 08:55
И опять мимо России...
0
Сообщить
№3
11.11.2015 09:16
это всего лишь исследования и не факт что они пойдут в массы .
а что до материала , я про графен , то не нравится мне он , кажется что это очередной мыльный пузырь .
посмотрим до чего у нас дойдет через пару лет фотоника .
0
Сообщить
№4
11.11.2015 10:00
Цитата, просто экспл сообщ. №3
а что до материала , я про графен , то не нравится мне он , кажется что это очередной мыльный пузырь

Не совсем так. Сегодня нет годной технологии для промышленного получения графена (типа вагонами). В остальном материал годный. Фактически, в основном все эффекты с графеном основаны на его сильно электрической неизотропности, но в этом он не уникален. Перспективность его в том, что буде ему статься производимым вагонами - он будет дешев как песок.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 08.10 13:30
  • 10763
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 08.10 12:42
  • 1529
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 08.10 11:37
  • 1
Трамп заявил, что принял решение по ракетам Tomahawk и Украине
  • 08.10 05:09
  • 0
Комментарий к "Названа неочевидная опасность «Томагавков»"
  • 08.10 05:06
  • 3
Украина вряд ли получит ракеты Tomahawk из-за опасности конфликта РФ и США
  • 08.10 04:32
  • 3
В тему "обнуления Томагавков" и прочих БПЛА
  • 08.10 04:22
  • 1
Комментарий к "Новая система международной безопасности – ради сохранения цивилизации"
  • 08.10 03:26
  • 0
Ответ на "Диванные вояки и дипломаты-пустозвоны хотят войны (American Thinker, США)"
  • 07.10 20:04
  • 7
Для защиты заводов по переработке нефти развернули передвижные группы ПВО
  • 07.10 17:59
  • 4
Тяжелая БМП Т-15 на платформе "Армата", возможно, даже нужнее чем танк
  • 07.10 17:59
  • 0
Комментарий к "В честь Дня Cухопутных войск российская армия получила новую бронетехнику (The National Interest, США)"
  • 07.10 17:35
  • 27
Российские БМПТ получили «теннисную сетку» для защиты от дронов
  • 07.10 14:29
  • 0
Новая система международной безопасности – ради сохранения цивилизации
  • 07.10 14:22
  • 142
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 07.10 14:07
  • 0
Нам надо выжить