Войти

Американцы создали графеновый неохлаждаемый тепловизор

6212
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
  • 19.10 19:55
  • 142
МС-21 готовится к первому полету
  • 19.10 08:36
  • 1
Япония раскрыла тайну миссии на спутник Марса
  • 19.10 06:48
  • 0
Россия как "лягушка в теплой воде"?
  • 19.10 05:04
  • 3
ВСУ «ослепли» из-за хамства Зеленского
  • 19.10 02:47
  • 1
На тему "Насколько вся советская история Великой Отечественной построена на вымыслах"
  • 18.10 13:27
  • 1
ВВС Украины планируют приобрести 250 истребителей! Вот только настоящая проблема начнется после их покупки (Traffic News, Япония)
  • 17.10 12:20
  • 7
Ту-214 сократят экипаж
  • 17.10 03:50
  • 0
Комментарий к "Второе рождение Т-62"
  • 17.10 02:21
  • 0
Комментарий к "Самое страшное не в том, что появился царь, а в том, что народ покорно согласился стать крепостным"
  • 17.10 00:21
  • 0
Комментарий к ""Все вокруг потенциальные предатели". Методы выявления врагов Сталина и зачем они использовались на практике"
  • 16.10 23:14
  • 0
Комментарий к "Ту-4: советская «копия» американского бомбардировщика, изменившая баланс сил"
  • 16.10 19:57
  • 0
Комментарий к "Эти мифы о необитаемых башнях пора забыть"
  • 16.10 17:55
  • 0
Комментарий к "Чьи истребители были лучше, наши или немецкие?"
  • 16.10 07:56
  • 0
Комментарий к "Какие танки можно назвать лучшими танками Великой Отечественной войны?"
  • 16.10 05:45
  • 0
Комментарий к "В России посчитали атеистов. Гуманизм — дорого. Вера — бесплатно. Теперь объясню, в чём подвох"