Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

Инфракрасные дальномеры, теплопеленгаторы определяют цели в море, на земле и в воздухе по их тепловому излучению. Существуют инфракрасные приборы, наводящие снаряды и ракеты на цель, и сигнальные приборы, инфракрасные квантовые генераторы и приборы инфракрасной спектроскопии, инфракрасная фотография. Для фотографирования в инфракрасном излучении используют пленки и фотопластинки, чувствительные к инфракрасному излучению, но если освещенность недостаточна, то вместе с фотоаппаратом используют электронно-оптические преобразователи.

Электронно-оптический преобразователь– вакуумный прибор. Преобразует невидимое глазу изображение в видимое. Принцип действия прибора основан на применении фотокатода, преобразующего оптическое изображение в электронное и дальше в световое – видимое. Электронно-оптические преобразователи бывают однокамерные и многокамерные – каскадные, которые последовательно соединены из двух или нескольких однокамерных преобразователей. В таком приборе световой поток направляется с экрана одного прибора на фотокатод другого. Характеристики преобразователей обоих типов – это интегральная чувствительность, на величину которой влияет материал фотокатода (может составлять 70—1000 мкА/лм), разрешающая способность – число видимых штрихов изображения, коэффициент преобразования – отношение потоков от экрана прибора и от объекта. Электронно-оптические преобразователи появились в середине ХХ в. Использование современных электронно-оптических преобразователей очень широко: это инфракрасная спектроскопия, кинотехника, ядерная физика, космические исследования.

Инфракрасная спектроскопия получает и изучает спектры поглощения, испускания и отражения в инфракрасной области. Приборы спектрометры применяются в изучении полимеров, полупроводников, химических реакций, в минералогии и в производстве квантовых генераторов.

Пирометры– это приборы, измеряющие температуру тел на основе их излучения в спектре. Пирометры бывают радиационными, цветовыми и яркостными. Самые точные – яркостные пирометры. Точность и чувствительность цветовых пирометров ниже, чем у яркостных. Радиационные пирометры обладают наибольшей чувствительностью, но они самые неточные. Пирометры используются в производстве для управления температурными режимами технологических процессов. Приемники излучения – приборы, преобразующие электромагнитные сигналы в сигналы другой природы, используются как основные в системах управления, в научных исследованиях, астрономии, квантовой электронике. Приемники различаются по типам в зависимости от использованных в них излучающих веществ. Таким веществом могут быть газ, твердое вещество, кристаллы. Также они бывают оптико-акустические, тепловые, пироэлектрические, фотоэлектрические. Существуют приемники излучения одноэлементные и многоэлементные.

Характеристики приемника излучения – это постоянная времени, величина самого минимального сигнала, который может фиксировать данный приемник, чувствительность, коэффициент преобразования.

Климатизер – устройство, очищающее, увлажняющее и охлаждающее поступаемый в комнату воздух (комнатный кондиционер). Устройство климатизера состоит из корпуса, в котором находятся приспособления и приборы, обеспечивающие работу по обработке воздуха: насос, вентилятор, емкость для воды, приборы, указывающие уровень в емкости и также отключающие устройство, если вода закончилась, фильтры, сигнальные лампы. Такие устройства, делающие воздух в помещении влажным, предназначены, как правило, для районов с жарким климатом. Принцип действия климатизера основан на прохождении поступающего в него воздуха через его среды и сообщение этому воздуху заданных параметров. Питание климатизера – электрическое, управление – автоматическое. В корпусе климатизера находятся фильтры, представляющие собой слои древесной стружки или пористой пластмассы. Вода увлажняет эти фильтры. Вентилятор засасывает воздух, и он, проходя через фильтры, увлажняется и очищается от пыли. Вода испаряется и охлаждает воздух.

Постоянное, равномерное увлажнение фильтров выполняет специальное устройство – распределитель, в который вода поступает при помощи насоса. Когда воздух пройдет все этапы своей обработки, он направляется в комнату через специальную решетку, имеющую движущиеся поворотные лопасти, чтобы менять направление движения воздушного потока. Производительность климатизера составляет 350—500 м 3воздуха в час. Такие устройства устанавливаются как в служебных, так и в жилых помещениях.

Криостат – устройство, осуществляющее свои рабочие процессы при криогенной температуре (ниже 120 К), используя внешний источник холода. Хладагент – сжиженный газ с низкими температурами замерзания и конденсации (как правило, это гелий, азот, водород). Принципиальная конструкция криостата включает корпус (сосуд), емкость с гелием, охлаждаемый узел. Такие криостаты обычно используются в научных исследованиях. В криостат помещают исследуемый объект и регулируют хладагентом его температуру.

Криостаты различаются по используемому хладагенту, по материалу, из которых они сделаны, по назначению. В качестве хладагента используются гелий, азот, водород. Материал, из которого изготовлен корпус криостата, – это металл, стекло, пластмасса. Используются криостаты, как правило, для научно-исследовательских целей в оптике, радиотехнике, в сверхпроводящих магнитах, в приемниках излучения.

Появление таких устройств, как криостат, могло произойти совместно с развитием самой науки – криогенной электроники, что произошло в середине ХХ в., когда в 1955 г. был изобретен прибор криотон, действующий на сверхпроводимости. С этого времени и началось создание криогенных приборов и устройств самого различного назначения: это криогенные усилители, генераторы, резонаторы, детекторы, переключатели, фильтры, криоэлектронная вычислительная техника. Это также и криогенная техника, осуществляющая сжижение и хранение газов, охлаждение сверхпроводящих электротехнических устройств, таких как трансформаторы, магниты, соленоиды, гипоскопы. Криостат является устройством, созданным криоэлектроникой. Очень большое значение при изготовлении криостата придается способу его защиты от тепла окружающей среды, так как проходящие в нем процессы при криогенных температурах требуют надежной теплоизоляции. В азотных или кислородных криостатах применяется высоковакуумная теплоизоляция, но для гелиевых она неэффективна, в них применяется для охлаждения стенок еще и дополнительный хладагент – жидкий азот (или размещаются отражающие излучение экраны).