RU2428671C1 - Method of testing infrared bolometric systems - Google Patents

Method of testing infrared bolometric systems Download PDF

Info

Publication number
RU2428671C1
RU2428671C1 RU2009148838/28A RU2009148838A RU2428671C1 RU 2428671 C1 RU2428671 C1 RU 2428671C1 RU 2009148838/28 A RU2009148838/28 A RU 2009148838/28A RU 2009148838 A RU2009148838 A RU 2009148838A RU 2428671 C1 RU2428671 C1 RU 2428671C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
infrared
bolometric
systems
testing
tested
Prior art date
Application number
RU2009148838/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009148838A (en
Inventor
Валентин Иванович Барышников (RU)
Валентин Иванович Барышников
Анатолий Ильич Илларионов (RU)
Анатолий Ильич Илларионов
Виктория Викторовна Криворотова (RU)
Виктория Викторовна Криворотова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ))
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ))
Priority to RU2009148838/28A priority Critical patent/RU2428671C1/en
Publication of RU2009148838A publication Critical patent/RU2009148838A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2428671C1 publication Critical patent/RU2428671C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: bolometric systems are tested using a photoluminescent crystal radiator of infrared and after-pulses in the visible spectral range with the same spatial intensity distribution. Duration of the infrared pulse is equal to or shorter than the time resolution of the tested bolometric systems. When testing the dynamic range of infrared bolometric systems, a series of amplitude values of heat pulses of the crystal radiator are given in the interval of the nominal sensitivity of the bolometer or on the level of specifications of the bolometric systems.
EFFECT: shorter time and higher time resolution of testing infrared bolometric systems.
3 cl, 1 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к области тестирования инфракрасных болометрических систем, контролирующих тепловое состояние силовых узлов и механизмов, а именно к дистанционной поверке ориентации оптической оси инфракрасного болометра и амплитудно-импульсных характеристик его электронного тракта, и может быть использовано в инфракрасной оптоэлектронике, системах поверки и настройки устройств быстродействующего теплового контроля скоростных объектов и визуального целеуказания инфракрасного луча.The invention relates to the field of testing infrared bolometric systems that control the thermal state of power units and mechanisms, namely to remote verification of the orientation of the optical axis of an infrared bolometer and the amplitude-pulse characteristics of its electronic path, and can be used in infrared optoelectronics, systems for checking and tuning high-speed devices thermal control of high-speed objects and visual target designation of an infrared ray.

Известен способ, в котором контроль параметров и оценка функционирования инфракрасных оптико-электронных приборов, в частности оптико-электронных следящих систем, где имитатор теплового инфракрасного свечения состоит из нагревателя и блока регулирования температуры. Излучатель - пластина из алюминиевого сплава, внутри которой равномерно и горизонтально расположены термоэлектрические нагреватели, залитые металлическим сплавом, а рабочая поверхность покрыта глубокоматовой эмалью. В данном методе каждый нагреватель отвечает за определенный тепловой режим [1]. Недостатками данного способа являются его значительная инерционность нагревания (охлаждения).There is a method in which monitoring parameters and evaluating the functioning of infrared optoelectronic devices, in particular optoelectronic tracking systems, where the thermal infrared glow simulator consists of a heater and a temperature control unit. The emitter is a plate made of aluminum alloy, inside which thermoelectric heaters are poured evenly and horizontally, filled with a metal alloy, and the working surface is covered with deep-mat enamel. In this method, each heater is responsible for a certain thermal regime [1]. The disadvantages of this method are its significant inertia of heating (cooling).

Известен способ [2] бесконтактного тестирования инфракрасных болометров, в котором два диффузных излучателя, выполненных в виде колец с разной температурой, нож Фуко, коллиматор и измеритель измерения разности радиационных температур. Нож Фуко выполнен в виде зеркальной призмы несимметричного профиля, рабочее ребро которой расположено в фокальной плоскости коллиматора. Одна грань призмы оптически связана с первым излучателем, а другая - с вторым. Призма установлена с возможностью линейного и углового перемещений в плоскости, перпендикулярной оптической оси коллиматора и вдоль этой оси. Один из излучателей выполнен с возможностью регулирования его температуры. Формируемое таким образом инфракрасное пятно на тестируемом приемнике теплового излучения позволяет значительно быстрее, чем в [1], менять структуру и спектральную характеристику теплового пятна. Это определяется скоростью перемещения призмы. Вместе с тем, данный способ тоже не обладает достаточным быстродействием, поскольку механика призмы имеет ограничение по частоте возвратно-поступательного движения. Но главный принципиальный недостаток указанного метода - это невозможность визуализации инфракрасного пятна при тестировании приемников теплового излучения.A known method [2] of non-contact testing of infrared bolometers, in which two diffuse emitters made in the form of rings with different temperatures, a Foucault knife, a collimator and a meter for measuring the difference in radiation temperatures. The Foucault knife is made in the form of a mirror prism of an asymmetric profile, the working edge of which is located in the focal plane of the collimator. One face of the prism is optically coupled to the first emitter, and the other to the second. The prism is installed with the possibility of linear and angular displacements in a plane perpendicular to the optical axis of the collimator and along this axis. One of the emitters is configured to control its temperature. The infrared spot formed in this way on the tested thermal radiation detector allows changing the structure and spectral characteristics of the heat spot much faster than in [1]. This is determined by the speed of movement of the prism. However, this method also does not have sufficient speed, since the mechanics of the prism has a limitation on the frequency of the reciprocating motion. But the main fundamental drawback of this method is the inability to visualize the infrared spot when testing thermal radiation detectors.

Наиболее близким техническим решением к предложенному, принятым за прототип, является способ [3] тестирования, исследования и юстировки любых оптических систем, работающих в инфракрасной области спектра. Сущность метода заключается в том, что инфракрасным излучением источника через конденсор, модулятор, фотометрический клин облучают тестируемый, например приемник теплового излучения (объектив с болометром). Коллиматорным объективом для визуализации проектируют изображение теплового луча на чувствительную мишень пировидиконной передающей трубки, в которой формируется сигнал для получения телевизионного изображения инфракрасного теплового пятна на входе болометрического объектива. Принципиальное преимущество данного метода по сравнению с [1-2] заключается в визуализации инфракрасного теплового инфракрасного луча. В данном способе тестирования оптических систем, работающих в инфракрасной области спектра, механический модулятор теплового излучения имеет ограничение по частоте прерывания инфракрасного излучения. Это связано с пределом скорости вращения двигателей модуляторных блоков. Так, к примеру, для тестирования болометрических систем температурного контроля буксовых узлов скоростного (300 км/час) железнодорожного поезда или лопаток реактивных турбин двигатель модулятора должен иметь 10000 и 30000 об/мин. В реальности такой механический модулятор практически нереализуем. Это является недостатком данного метода.The closest technical solution to the proposed, adopted as a prototype, is a method [3] for testing, researching and aligning any optical systems operating in the infrared region of the spectrum. The essence of the method lies in the fact that infrared radiation from a source through a condenser, modulator, photometric wedge irradiates a test one, for example, a thermal radiation detector (lens with a bolometer). For visualization, a collimator lens projects an image of a heat ray onto a sensitive target of a pyrovidicon transmitting tube, in which a signal is generated to receive a television image of an infrared heat spot at the input of a bolometric lens. The principal advantage of this method compared to [1-2] is the visualization of infrared thermal infrared ray. In this method of testing optical systems operating in the infrared region of the spectrum, the mechanical modulator of thermal radiation has a limitation on the frequency of interruption of infrared radiation. This is due to the speed limit of the engines of the modulator blocks. So, for example, for testing bolometric temperature control systems for axlebox assemblies of a high-speed (300 km / h) railway train or blades of jet turbines, the modulator engine should have 10,000 and 30,000 rpm. In reality, such a mechanical modulator is practically unrealizable. This is a disadvantage of this method.

Таким образом, данный способ тестирования оптических систем, работающих в инфракрасной области спектра, имеющий визуализацию проецируемого изображения теплового луча на чувствительную мишень пировидиконной передающей трубки для получения телевизионного изображения инфракрасного теплового пятна, имеет ограничение регистрации по быстродействию. Это является значительным недостатком данного метода.Thus, this method of testing optical systems operating in the infrared region, having a visualization of the projected image of the heat beam on the sensitive target of the pyruvidicon transmitting tube to obtain a television image of the infrared heat spot, has a recording speed limitation. This is a significant drawback of this method.

Целью данного изобретения является создание способа, позволяющего уменьшить время и увеличить временное разрешение тестирования инфракрасных болометрических систем.The aim of the present invention is to provide a method to reduce time and increase the time resolution of testing infrared bolometric systems.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «новизна».Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "novelty."

Заявителю неизвестно из уровня техники о наличии следующих признаков:The applicant is not known from the prior art about the presence of the following symptoms:

1. Наличие в канале теплового излучения инфракрасного кристаллического излучателя сопутствующего импульсного видимого свечения с одинаковым, как у теплового импульса, распределением пространственной интенсивности.1. The presence in the channel of thermal radiation of an infrared crystalline emitter of a concomitant pulsed visible glow with the same spatial intensity distribution as that of a thermal pulse.

2. Длительность теплового импульса инфракрасного кристаллического излучателя равна или меньше временного разрешения тестируемых инфракрасных болометрических систем.2. The duration of the thermal pulse of the infrared crystalline emitter is equal to or less than the time resolution of the tested infrared bolometric systems.

3. Наличие задаваемого ряда амплитудных значений тепловых импульсов кристаллического излучателя в интервале паспортной чувствительности болометра или по уровням технических условий болометрических систем.3. The presence of a given series of amplitude values of the thermal pulses of the crystalline emitter in the range of the passport sensitivity of the bolometer or according to the technical conditions of the bolometric systems.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень». Кроме того, при взаимодействии признаков получается новый технический результат - существенно увеличивается точность тестирования инфракрасных болометрических систем.Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step". In addition, with the interaction of signs, a new technical result is obtained - the accuracy of testing infrared bolometric systems is significantly increased.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации данного способа.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing this method.

Способ осуществляется следующим образом:The method is as follows:

Тестируемую инфракрасную болометрическую систему (0) облучают тепловыми импульсами инфракрасного фотолюминесцентного кристаллического излучателя (1) с сопутствующим видимым свечением. Инфракрасная и сопутствующая видимая люминесценция кристаллического излучателя (кристалл Er:BaY2F8) возбуждается импульсным излучением полупроводникового лазера (2) через отверстие вогнутого зеркала (3) конденсора, включающего также зеркало (4). В сформированном зеркальным конденсором едином импульсном тепловом и сопутствующем видимом луче визуально наблюдается распределение пространственной интенсивности, соответствующей распределению пространственной интенсивности теплового пятна на тестируемой болометрической системе. Импульсный лазер, возбуждающий кристаллический излучатель, управляется микропроцессорным программируемым устройством (5), которое задает частоту следования, длительность и амплитуду инфракрасных и сопутствующих видимых импульсов. Электрические импульсные сигналы с тестируемой инфракрасной болометрической системы поступают на цифровой осциллограф (6) и информационную систему (7) для анализа и представления результатов тестирования.The tested infrared bolometric system (0) is irradiated with thermal pulses of an infrared photoluminescent crystalline emitter (1) with concomitant visible glow. Infrared and concomitant visible luminescence of a crystal emitter (Er: BaY 2 F 8 crystal) is excited by pulsed radiation from a semiconductor laser (2) through the opening of a concave mirror (3) of a condenser, which also includes a mirror (4). In a single pulsed thermal and accompanying visible beam formed by a mirror condenser, the spatial intensity distribution corresponding to the spatial intensity distribution of the heat spot on the tested bolometric system is visually observed. A pulsed laser exciting a crystalline emitter is controlled by a microprocessor programmable device (5), which sets the repetition rate, duration, and amplitude of infrared and related visible pulses. Electrical impulse signals from the tested infrared bolometric system are fed to a digital oscilloscope (6) and an information system (7) for analysis and presentation of test results.

Пример 1. Тестируемую инфракрасную болометрическую систему - болометр БП-2 (диапазон чувствительности 1.9-10 мкм) с германиевой собирающей линзой диаметром 1,5 см облучают на расстоянии 1,7 м тепловыми импульсами инфракрасного фотолюминесцентного кристаллического излучателя с длиной волны 2,9 мкм с сопутствующим зеленым свечением. Зеленый визуализатор инфракрасного пятна диаметром 1,5 см направляют в центр германиевой линзы. Микропроцессорной системой задают частоту следования тепловых импульсов 50 Гц, длительностью (5 мс) меньше временного разрешения (10 мс) тестируемой болометрической системы с амплитудой, соответствующей половине от уровня насыщения усилительной системы данного болометра. На выходе тестируемой болометрической системы с помощью цифрового осциллографа фиксируется последовательность электрических импульсов с частотой следования 50 Гц с длительностью 10 мс и амплитудой в половину динамического диапазона. В прямом эксперименте тестирование подтвердило быстродействие (10 мс) инфракрасной болометрической системы на основе болометра БП-2. Проверочная юстировка болометра четко показывает, что центр настройки инфракрасного пятна совпадет с изображением видимой визуализации. Несмотря на значительное расстояние между излучателем и болометрической системой, этот результат подтверждает, что в едином луче сопутствующий импульсный видимый свет имеет практически такое же, как у теплового пучка, распределение пространственной интенсивности.Example 1. The tested infrared bolometric system - BP-2 bolometer (sensitivity range 1.9-10 μm) with a germanium collecting lens with a diameter of 1.5 cm is irradiated at a distance of 1.7 m with thermal pulses of an infrared photoluminescent crystalline emitter with a wavelength of 2.9 μm s accompanying green glow. A green visualizer of an infrared spot with a diameter of 1.5 cm is sent to the center of the germanium lens. The microprocessor system sets the repetition rate of thermal pulses of 50 Hz, the duration (5 ms) is less than the time resolution (10 ms) of the tested bolometric system with an amplitude corresponding to half the saturation level of the amplification system of this bolometer. At the output of the tested bolometric system, a sequence of electrical pulses with a repetition rate of 50 Hz with a duration of 10 ms and an amplitude of half the dynamic range is recorded using a digital oscilloscope. In a direct experiment, testing confirmed the speed (10 ms) of an infrared bolometric system based on a BP-2 bolometer. The verification alignment of the bolometer clearly shows that the center of the infrared spot adjustment will coincide with the image of the visible visualization. Despite the considerable distance between the emitter and the bolometric system, this result confirms that in a single beam the accompanying pulsed visible light has almost the same spatial intensity distribution as the heat beam.

В прототипе для тестирования указанной инфракрасной болометрической системы требуется вначале настроить тепловой луч на чувствительную мишень пировидиконной передающей трубки для получения телевизионного изображения инфракрасного теплового пятна, затем вместо данного телевизионного визуализатора уже без наблюдения теплового луча поставить в такое же пространственное положение тестируемую инфракрасную болометрическую систему и снова произвести настройку. На это требуются затраты времени. Кроме того, из-за механического поочередного перемещения пировидиконного блока модуля визуализации и тестируемой инфракрасной болометрической системы неминуемо снижается точность настройки. В отличие от прототипа в данном примере тепловой луч кристаллического излучателя в один прием направляется в центр германиевой линзы инфракрасной болометрической системы по центру зеленого пятна визуализации и тем самым достигается быстрота и более высокая точность настройки и тестирования. Таким образом, по сравнению с прототипом, существенно уменьшается время тестирования и увеличивается точность тестирования инфракрасных болометрических систем.In the prototype for testing the indicated infrared bolometric system, it is first necessary to adjust the heat beam to the sensitive target of the pyrovidicon transmitting tube to obtain a television image of the infrared heat spot, then instead of this television visualizer, put the tested infrared bolometric system into the same spatial position and again produce customization. This takes time. In addition, due to the mechanical alternating movement of the pyruvidicon unit of the visualization module and the tested infrared bolometric system, the accuracy of adjustment will inevitably decrease. In contrast to the prototype, in this example, the thermal beam of the crystalline emitter is directed in one step to the center of the germanium lens of the infrared bolometric system in the center of the green spot of visualization, thereby achieving speed and higher accuracy of tuning and testing. Thus, in comparison with the prototype, the testing time is significantly reduced and the accuracy of testing infrared bolometric systems is increased.

Пример 2. Тестируемую инфракрасную болометрическую систему - быстродействующий (0,5 мс) болометр на основе сульфида свинца ФСВ-16А (диапазон чувствительности 1.0-3.2 мкм) с германиевой собирающей линзой диаметром 3 см облучают на расстоянии 2,5 м тепловыми импульсами инфракрасного фотолюминесцентного кристаллического излучателя с длиной волны 2,9 мкм с сопутствующим зеленым свечением. Зеленый визуализатор инфракрасного пятна диаметром 2 см направляют в центр германиевой линзы. Микропроцессорной системой задают частоту следования тепловых импульсов 1 кГц, длительностью (0,5 мс), равной временному разрешению тестируемой болометрической системы, и амплитудой, соответствующей половине от уровня насыщения усилительной системы данного болометра. На выходе тестируемой болометрической системы с помощью цифрового осциллографа фиксируется последовательность электрических импульсов с частотой следования 1 кГц длительностью 0,5 мс по амплитуде в половину динамического диапазона. В прямом эксперименте тестирование подтвердило быстродействие (0,5 мс) инфракрасной болометрической системы на основе сульфида свинца ФСВ-16А. В прототипе временное разрешение тестирования определяется минимальным периодом модуляции теплового пучка, которое равно времени кадровой развертки - 20 мс пировидиконной передающей трубки для получения телевизионного изображения инфракрасного теплового пятна. Таким образом, по сравнению с прототипом временное разрешение тестирования инфракрасных болометрических систем увеличено в 40 раз.Example 2. The tested infrared bolometric system — a fast (0.5 ms) FSB-16A lead sulfide bolometer (sensitivity range 1.0–3.2 μm) with a 3 cm diameter germanium collecting lens, is irradiated at a distance of 2.5 m with thermal pulses of an infrared photoluminescent crystalline emitter with a wavelength of 2.9 μm with an accompanying green glow. A green visualizer of an infrared spot with a diameter of 2 cm is sent to the center of the germanium lens. The microprocessor system sets the repetition rate of thermal pulses of 1 kHz, duration (0.5 ms), equal to the time resolution of the tested bolometric system, and the amplitude corresponding to half of the saturation level of the amplification system of this bolometer. At the output of the tested bolometric system using a digital oscilloscope, a sequence of electrical pulses with a repetition rate of 1 kHz for a duration of 0.5 ms in amplitude in half the dynamic range is recorded. In a direct experiment, testing confirmed the speed (0.5 ms) of the FSB-16A lead sulfide infrared system. In the prototype, the temporal resolution of the test is determined by the minimum period of modulation of the heat beam, which is equal to the time frame scan - 20 ms pyrovidicon transmitting tube to obtain a television image of an infrared heat spot. Thus, in comparison with the prototype, the temporal resolution of testing infrared bolometric systems is increased by 40 times.

Пример 3. Тестируемую инфракрасную болометрическую систему - быстродействующий (0,5 мс) болометр на основе сульфида свинца ФСВ-16А (диапазон чувствительности 1.0-3.2 мкм) с германиевой собирающей линзой диаметром 3 см облучают на расстоянии 2,5 м тепловыми импульсами инфракрасного фотолюминесцентного кристаллического излучателя с длиной волны 2,9 мкм с сопутствующим зеленым свечением. Зеленый визуализатор инфракрасного пятна диаметром 2 см направляют в центр германиевой линзы. Микропроцессорной системой задают частоту следования тепловых импульсов 1 кГц, длительностью (0,5 мс), равной временному разрешению тестируемой болометрической системы, и амплитудой, возрастающей от импульса к импульсу на 20% до уровня насыщения усилительной системы данного болометра и затем убывающей от импульса к импульсу на 20% до минимального значения.Example 3. The tested infrared bolometric system - a fast (0.5 ms) FSB-16A lead sulfide bolometer (sensitivity range 1.0-3.2 μm) with a 3 cm diameter germanium collecting lens, is irradiated at a distance of 2.5 m with thermal pulses of an infrared photoluminescent crystalline emitter with a wavelength of 2.9 μm with an accompanying green glow. A green visualizer of an infrared spot with a diameter of 2 cm is sent to the center of the germanium lens. The microprocessor system sets the repetition rate of thermal pulses of 1 kHz, duration (0.5 ms), equal to the time resolution of the tested bolometric system, and the amplitude increasing from pulse to pulse by 20% to the saturation level of the amplification system of this bolometer and then decreasing from pulse to pulse 20% to the minimum value.

На выходе тестируемой болометрической системы с помощью цифрового осциллографа фиксируется последовательность электрических импульсов с частотой следования 1 кГц, длительностью 0,5 мс и синхронно путем обработки амплитудных значений последовательности импульсов информационной компьютерной системой подтверждается с погрешностью 20% паспортный динамический диапазон инфракрасной болометрической системы на основе болометра ФСВ-16А. Проведенное за 0,005 с (последовательность из 5 импульсов длительностью 0,5 мс) тестирование подтвердило временное разрешение (0,5 мс) и паспортный динамический диапазон инфракрасной болометрической системы на основе на основе ФСВ-16А. В прототипе динамический диапазон болометрических систем определяется механическим перемещением фотометрического клина и модулятора за минимально возможное время 0,1 с. Таким образом, по сравнению с прототипом быстродействие тестирования инфракрасных болометрических систем увеличено в 20 раз.At the output of the tested bolometric system, a sequence of electrical pulses with a repetition rate of 1 kHz, a duration of 0.5 ms, and synchronously by processing the amplitude values of the pulse sequence by an information computer system is recorded using a digital oscilloscope with a 20% error, the passport dynamic range of the infrared bolometric system based on the FSV bolometer -16A. A test performed over 0.005 s (a sequence of 5 pulses with a duration of 0.5 ms) confirmed the time resolution (0.5 ms) and the passport dynamic range of the infrared bolometric system based on FSV-16A. In the prototype, the dynamic range of bolometric systems is determined by the mechanical movement of the photometric wedge and modulator for the minimum possible time of 0.1 s. Thus, in comparison with the prototype, the speed of testing infrared bolometric systems is increased by 20 times.

Пример 4. Тестируемую инфракрасную болометрическую систему - быстродействующий (0,5 мс) болометр на основе сульфида свинца ФСВ-16А (диапазон чувствительности 1.0-3.2 мкм) с германиевой собирающей линзой диаметром 3 см облучают на расстоянии 2,5 м тепловыми импульсами инфракрасного фотолюминесцентного кристаллического излучателя с длиной волны 2,9 мкм с сопутствующим зеленым свечением. Зеленый визуализатор инфракрасного пятна диаметром 2 см направляют в центр германиевой линзы. Микропроцессорной системой задают частоту следования тепловых импульсов 500 Гц, длительностью (0,5 мс), равной временному разрешению тестируемой болометрической системы, и амплитудой, возрастающей от импульса к импульсу на 2% до уровня насыщения усилительной системы данного болометра и затем убывающей от импульса к импульсу на 2% до минимального значения. На выходе тестируемой болометрической системы с помощью цифрового осциллографа фиксируется длительность электрического импульса 0,5 мс и синхронно путем обработки амплитудных значений последовательности импульсов информационной компьютерной системой наблюдается в области динамического диапазона 5%-ная нелинейность амплитудной характеристики. Проведенное за 0,1 с (последовательность из 50 импульсов длительностью 0,5 мс) тестирование подтвердило быстродействие (0,5 мс) и показало наличие 5%-ной нелинейности в области динамического диапазона инфракрасной болометрической системы на основе болометра ФСВ-16А. Проведенное таким образом тестирование показывает более точные результаты (погрешность 2%), чем в примере 3. В прототипе за время 0,1 с тестирование в области динамического диапазона амплитудной характеристики производится лишь по 5 импульсам различной амплитуды и неточность измерения достигает 20%. По сравнению с прототипом точность тестирования динамического диапазона инфракрасных болометрических систем увеличена в 10 раз.Example 4. The tested infrared bolometric system — a fast (0.5 ms) FSB-16A lead sulfide bolometer (sensitivity range 1.0-3.2 μm) with a 3 cm diameter germanium collecting lens, is irradiated at a distance of 2.5 m with thermal pulses of an infrared photoluminescent crystalline emitter with a wavelength of 2.9 μm with an accompanying green glow. A green visualizer of an infrared spot with a diameter of 2 cm is sent to the center of the germanium lens. The microprocessor system sets the repetition rate of thermal pulses of 500 Hz, duration (0.5 ms), equal to the time resolution of the tested bolometric system, and the amplitude increasing from pulse to pulse by 2% to the saturation level of the amplification system of this bolometer and then decreasing from pulse to pulse 2% to the minimum value. At the output of the tested bolometric system using a digital oscilloscope, the duration of the electric pulse is 0.5 ms and synchronously by processing the amplitude values of the pulse sequence by the information computer system, a 5% non-linearity of the amplitude characteristic is observed in the dynamic range region. A test performed in 0.1 s (a sequence of 50 pulses with a duration of 0.5 ms) confirmed the speed (0.5 ms) and showed the presence of 5% nonlinearity in the dynamic range of the infrared bolometric system based on the FSV-16A bolometer. The testing carried out in this way shows more accurate results (2% error) than in example 3. In the prototype, in the course of 0.1 s, testing in the dynamic range of the amplitude characteristic is performed only for 5 pulses of different amplitudes and the measurement inaccuracy reaches 20%. Compared with the prototype, the accuracy of testing the dynamic range of infrared bolometric systems is increased by 10 times.

Таким образом, достижение цели изобретения подтверждено экспериментально. Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известным изобретением дает следующее преимущества:Thus, the achievement of the objectives of the invention is confirmed experimentally. The use of the invention in comparison with the known invention provides the following advantages:

- уменьшение времени тестирования;- reduction of testing time;

- увеличение временного разрешения тестирования;- increase the temporary resolution of testing;

- увеличение точности тестирования.- increase the accuracy of testing.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Российской Федерации №2077705. Имитатор источника оптического излучения. От 20.04.1997 г. Кл. G01J 3/10. Захаров С.В., Семеновский Б.Н., Федоров Н.Н., Шустов Н.Ю.1. Patent of the Russian Federation No. 2077705. Simulator of an optical radiation source. From 04/20/1997 Cl. G01J 3/10. Zakharov S.V., Semenovsky B.N., Fedorov N.N., Shustov N.Yu.

2. Патент Российской Федерации №2042124. Устройство для измерения оптических параметров оптико-электронных приборов. От 20.08.1995 г. Кл. G01M 11/02. Чугунов А.В., Федюнина С.А., Новоселов В.А.2. Patent of the Russian Federation No. 2042124. Device for measuring the optical parameters of optoelectronic devices. From 08/20/1995, Cl. G01M 11/02. Chugunov A.V., Fedyunina S.A., Novoselov V.A.

3. Патент Российской Федерации №2024000. Устройство для контроля качества оптической системы. От 12.05.1991 г. Кл. G01M 11/02. Зарицкий А.А., Колобродов В.Г., Кучеренко О.К., Коваленко Л.А.3. Patent of the Russian Federation No. 2024000. Device for controlling the quality of the optical system. From 05/12/1991, Cl. G01M 11/02. Zaritsky A.A., Kolobrodov V.G., Kucherenko O.K., Kovalenko L.A.

Claims (3)

1. Способ тестирования инфракрасных болометрических систем, включающий инфракрасное облучение тепловым излучателем через конденсор, модулятор и фотометрический клин тестируемого болометра, и использование блока анализа изображения инфракрасного луча, отличающийся тем, что для облучения тестируемой болометрической системы используется фотолюминесцентный кристаллический излучатель инфракрасных и сопутствующих в видимой спектральной области импульсов с одинаковым распределением пространственной интенсивности.1. A method for testing infrared bolometric systems, including infrared irradiation with a heat emitter through a condenser, a modulator and a photometric wedge of the tested bolometer, and the use of an infrared ray image analysis unit, characterized in that a photoluminescent crystalline emitter of infrared and related in the visible spectral is used to irradiate the tested bolometric system pulse regions with the same spatial intensity distribution. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется кристаллический излучатель с длительностью инфракрасного импульса, равной или меньше временного разрешения тестируемых болометрических систем.2. The method according to claim 1, characterized in that a crystalline emitter is used with an infrared pulse duration equal to or less than the time resolution of the tested bolometric systems. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для тестирования динамического диапазона инфракрасных болометрических систем задается ряд амплитудных значений тепловых импульсов кристаллического излучателя в интервале паспортной чувствительности болометра или по уровням технических условий болометрических систем. 3. The method according to claim 1, characterized in that for testing the dynamic range of infrared bolometric systems, a series of amplitude values of the thermal pulses of the crystal emitter is set in the range of the passport sensitivity of the bolometer or according to the technical conditions of the bolometric systems.
RU2009148838/28A 2009-12-28 2009-12-28 Method of testing infrared bolometric systems RU2428671C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009148838/28A RU2428671C1 (en) 2009-12-28 2009-12-28 Method of testing infrared bolometric systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009148838/28A RU2428671C1 (en) 2009-12-28 2009-12-28 Method of testing infrared bolometric systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009148838A RU2009148838A (en) 2011-07-10
RU2428671C1 true RU2428671C1 (en) 2011-09-10

Family

ID=44739872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009148838/28A RU2428671C1 (en) 2009-12-28 2009-12-28 Method of testing infrared bolometric systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428671C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755004C1 (en) * 2020-09-03 2021-09-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for visualised testing of infrared bolometric systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755004C1 (en) * 2020-09-03 2021-09-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for visualised testing of infrared bolometric systems

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009148838A (en) 2011-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vincenti et al. Attosecond lighthouses: how to use spatiotemporally coupled light fields to generate isolated attosecond pulses
CN102575992B (en) Optical microscope and optical instrumentation
CN102393383B (en) ArF laser film element irradiation damage test device with high irradiation density uniformity
CN110440918B (en) Space high-resolution optical fiber fluorescence spectrum imaging and positioning method and system
CN104181146A (en) Multipulse laser-induced breakdown spectrum on-line detection system
US9766182B2 (en) Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) apparatus with dual CCD spectrometer
EP2559992A1 (en) Flash photolysis system
CN104142316A (en) Pre-ablation and reheating combined triple-pulse LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) detection system
JP2009534646A (en) Equipment used with infrared sensors in inspection and evaluation of multiple infrared sensors to detect missiles and in operator training
RU2428671C1 (en) Method of testing infrared bolometric systems
US7817270B2 (en) Nanosecond flash photolysis system
CN105953929B (en) A kind of single-shot subpulse width and energy measuring apparatus
JP4540604B2 (en) Gas velocity sensor
CN103884659A (en) Angular resolution micro-nano spectrum analysis device
KR101557878B1 (en) Method and device for determining the throughput of a flowing fluid
RU2755004C1 (en) Method for visualised testing of infrared bolometric systems
US8724111B2 (en) Flash photolysis system
WO2017199904A1 (en) Component composition measuring system and component composition measuring method
IL88409A (en) Laser beam boresighting apparatus
CN108054623A (en) A kind of system and method that " flying focus " is used to generate THz wave
CN103048112A (en) Device and method for measuring disturbance of cross flow fan impeller of pulsed gas laser
JP3884594B2 (en) Fluorescence lifetime measuring device
CN208045929U (en) A kind of system for using " flying focus " to generate THz wave
RU2808750C1 (en) Device for measuring parameters and characteristics of radiation sources
RU2659723C1 (en) Temperature in the gas flow measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131229