26 мая, 20:10
Группа учёных и инженеров из ряда институтов и компаний США во главе со специалистами NASA разработала инфракрасную камеру, позволяющую получать в этом диапазоне целую палитру "красок".
Камера базируется на оригинальной разработке NASA - "Инфракрасный фотодетектор на квантовых колодцах" (Quantum Well Infrared Photodetector - QWIP). С одним миллионом пикселей эта матрица - одна из самых больших, среди инфракрасных детекторов.
Но авторы аппарата гордятся не столько высоким разрешением картинки, сколько тем, что оно сочетается с весьма широким диапазоном улавливаемых волн (в инфракрасной части спектра), а именно - от 8 до 12 микронов.
В сравнении с другими инфракрасными камерами можно сказать, что они "чёрно-белые", а новинка от NASA - цветная. Пусть все эти цвета и лежат вне видимого диапазона.
Разумеется, компьютер выстраивает на экране видимую картинку и, опять-таки, в отличие от привычных ИК-изображений, где есть лишь градации яркости (в зависимости от нагретости участка местности или тела), здесь можно увидеть и несколько отличные цвета (тёмно-красный, оранжевый и так далее), позволяющие получить намного больше тонких деталей.
В основе светочувствительного чипа QWIP - комплекс материалов с главным ингредиентом - арсенидом галлия. Самое интересное: этот ИК-детектор сделан в виде 100 с лишним тончайших (всего от 10 до 700 атомов каждый) полупроводниковых слоёв, лежащих один над другим.
Каждый слой представляет собой так называемый квантовый колодец, способный удерживать в плену электроны до тех пор, пока они не будут освобождены фотоном строго определённой частоты. Тогда этот электрон улавливается и направляется во внешнюю цепь кремниевым считывающим слоем, формирующим изображение.
Именно технология, позволившая создать последовательно более 100 квантовых колодцев, обеспечила новой матрице QWIP широкий диапазон восприятия внутри инфракрасной области спектра.
Применений новой камере несть числа: изучение тропосферы и стратосферы с идентификацией химикатов; съёмка баланса энергии покрова леса; измерения облаков (размер капель, состав, высота; загрязнители, аэрозоли, пыль); анализ прибрежной эрозии, океанских и речных тепловых градиентов и загрязнителей; астрономия; поиск лесных пожаров и остаточных горячих участков; выявление нежелательного "вторжения" растительности; контроль здоровья урожая; поиск мест отказа в трансформаторах линий электропередачи; инфракрасная микроскопия; поиск широкого разнообразия тепловых утечек и даже определение новых источников ключевой воды
Группа учёных и инженеров из ряда институтов и компаний США во главе со специалистами NASA разработала инфракрасную камеру, позволяющую получать в этом диапазоне целую палитру "красок".