Пути совершенствования аппаратуры контроля в ИК и ТГЦ диапазонах спектра электромагнитных колебаний
Поиск прорывных конструктивных решений. Разработка новой базы и программного обеспечения, оптимизация массогабаритных характеристик и стоимости аппаратуры систем пассивного и активного наблюдения в ИК и ТГц диапазонах электромагнитных колебаний.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.12.2018 |
| Размер файла | 389,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пути совершенствования аппаратуры контроля в ИК и ТГЦ диапазонах спектра электромагнитных колебаний
В докладе проводится анализ перспектив комплексирования систем наблюдения и контроля для областей спектра видимого, средневолнового, длинноволнового ИК и терагерцового (ТГц) диапазонов электромагнитных колебаний.
· Показана возможность повышение информативности сцены за счет совмещения нескольких изображений, полученных в различных спектральных диапазонах (видимый и инфракрасный, инфракрасный и ТГц и др.), что позволяет повысить вероятность правильного обнаружения или опознавания искомого объекта.
· Показано, что детектирование биологических и химических веществ - это наиболее перспективное направление применения комплексированных систем ИК и ТГц диапазонов.
Интерес к терагерцовому излучению обусловлен тем, что в его области спектра, располагаются вращательные спектры молекул, колебаний биологически важных коллективных мод ДНК, белков, колебаний твердотельной плазмы и множества химических элементов и их соединений. [5, 6]
Из этих положений следует, что детектирование биологических и химических веществ - это наиболее перспективное направление применения комплексированных систем ИК и ТГц диапазонов.
Возможности решения этих задач видятся, в настоящее время в методах создания диодной лазерной спектроскопии (ДЛС). Уникальные диагностические возможности ДЛС обусловлены редким сочетанием спектральных свойств перестраиваемых диодных лазеров (ПДЛ), которые обладают узкой линией и широкодиапазонной перестройкой частоты генерации.
Рисунок 1. Спектр излучения космической пыли [6]
Известно, что ИК-излучение может проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимого излучения, создавая тепловую картину объекта. ТГц излучение проникает через большинство диэлектриков (пластик, керамика), но сильно поглощается проводящими материалами и некоторыми диэлектриками (металл, вода). Оба излучения применяются для бытового и технологического применения в различных областях деятельности человека, включая безопасность, медицину, астрономию и биологию.
Интерес к ТГц излучению обусловлен тем, что в этой области спектра располагаются вращательные спектры молекул, колебаний биологически важных коллективных мод ДНК, белков, колебаний твердотельной плазмы и множества химических элементов и их соединений.
Найденные в работах [1…2] принципы решения задач по совмещению изображений, формируемых в ИК и ТГц диапазонах с дифракционными пределами, отличающимися на порядок, позволили обратиться к созданию активных каналов ТГц диапазона.
С работами нобелевского лауреата Дж. Л. Холла[7] и рядом публикаций по работам российских исследователей были обоснованы методы и принципы создания, с одной стороны, возможности реализации повторяющихся последовательностей всё более коротких импульсов, а с другой стороны, пути генерации как можно более стабильных во времени неизменных частот широкой области ТГц диапазона.
Возможности решения этих задач видятся, в настоящее время в методах создания диодной лазерной спектроскопии (ДЛС). Уникальные диагностические возможности ДЛС обусловлены редким сочетанием спектральных свойств перестраиваемых диодных лазеров (ПДЛ), которые обладают узкой линией и широкодиапазонной перестройкой частоты генерации. Низкий уровень амплитудных и частотных шумов ПДЛ позволяет регистрировать резонансное молекулярное поглощение с чувствительностью к изменению оптической плотности вплоть до 10-7 и спектральным разрешением ~3*10-4 см-1 ;10-4 см-1 [7, 8]. Компанией Coherent Inc .поставляется терагерцовый лазер SIFIR-50 с оптической накачкой, перестраиваемый в диапазоне 40-1020 мкм (от7 до 0.3 ТГц) и состоящий из отпаянного лазера накачки, стандарта частоты и терагерцового резонатора [8]. Его параметры приведены в Таблице 1.
Таблица1.
Лазер отличается высокой мощностью и стабильностью излучения, расширенным диапазоном излучения и легкостью в эксплуатации.
В докладе рассмотрены принципы и методы построение перспективной комплексированной системы пассивного и активного наблюдения, развиваются теоретические и алгоритмические методы создания с помощью комплексированных активно-пассивных систем ИК и ТГц диапазонов [4] использующих в качестве активных элементов ПДЛ, распознающих систем - предсказывающих фильтров [9,10], обеспечивающих дистанционное детектирование и распознавание различных молекулярных соединений, в том числе взрывчатых веществ, запрещённых химических соединений и наркотиков.
Список использованной литературы
электромагнитный колебание аппаратура
1. Г.С. Мельников, Н.А. Клишо, В.М. Самков, Ю.И. Солдатов, Э.Д.Панков, В.В. Коротаев Метод реализации режима сверхразрешения при комплексировании субмиллиметрового и ИК-диапазонов на двух диапазонных QWIP матрицах. Известия ВУЗов, Серия Приборостроение №9, 2008г., г. Санкт-Петербург.
2. В.В. Коротаев, (ИТМО), Г.С. Мельников, (ГОИ), В.М. Самков, (ГОИ), Ю.И. Солдатов (ГОИ). Обоснование принципов построения комплексированной активно-пассивной системы визуализации ИК и ТГц диапазонов спектра оптического излучения, Доклад на XXXIX научной и учебно-методической конференции СПбГУ ИТМО, 2010 г.
3. Мельников Г.С., Самков В.М., Солдатов Ю.И., Коротаев В.В. Современные медицинские тепловизоры. Доклад на Международной конференции Прикладная оптика 2010.
4. V.V. Korotaev(1), G.S. Melnikov(2), V.M. Samkov(2), Y.I. Soldatov(2). Active / passive combination of IR and THz surveillance/ODF'10 Yokohama
5. Отчет за 2005 г., Российская Академия Наук, Программа фундаментальных исследований Президиума РАН N29 «Электромагнитные волны терагерцового диапазона»
6. Phillip, T. G. & Keene, J. 1992 Submillimeterastronomy. Proc. IEEE 80, 1662-1678.
7. Дж. Л. Холл. Определение и измерение оптических частот: перспективы оптических часов - и не только. (Нобелевская лекция. Стокгольм. 8 декабря 2005г.) Успехи физических наук, том.176, №12, 2006г.
8. Сайт компании CoherentInc., http://istcgroup.com/coherent.php
9. Васильев В.И. Распознающиесистемы. - Киев, Наук. Думка, 1969г.
10.Васильев В.И. Распознающие системы. Справочник- Киев, Наук. Думка, 1983г.
11. В.В. Коротаев, Г.С. Мельников, С.В. Михеев, В.М. Самков, Ю.И. Солдатов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Экранирование электромагнитных полей. Процесс экранирования электромагнитного поля при падении плоской волны на бесконечно протяженую металлическую пластину. Экранирование узлов радиоэлектронной аппаратуры. Экранирование высокочастотных катушек, контуров.
реферат [120,2 K], добавлен 19.11.2008Радиопередающее устройство как устройство, служащее для преобразования энергии источника питания в энергию электромагнитных колебаний и модуляции этих колебаний передаваемым сигналом. Знакомство с этапами с разработки радиопередатчика на частоту 68,7 МГц.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 13.11.2015Структура электромагнитного поля основной волны. Распространение электромагнитных волн в полом прямоугольном металлическом волноводе. Резонансная частота колебаний. Влияние параметров реальных сред на процесс распространения электромагнитных волн.
лабораторная работа [710,2 K], добавлен 29.06.2012Произведение расчета автогенератора, спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя, развязывающего устройства, электрических фильтров, выходного усилителя с целью проектирования прибора, вырабатывающего несколько гармонических колебаний.
курсовая работа [707,6 K], добавлен 04.06.2010Проектирование широко распространенного в аппаратуре связи устройства, вырабатывающего так называемую "сетку частот", то есть несколько гармонических колебаний. Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя и электрических фильтров.
курсовая работа [695,1 K], добавлен 06.01.2015Расчет интегрального показателя качества аппаратуры. Структурный анализ аппаратуры на уровне микросхем. Распределение блоков и микросхем по типам. Влияние условий окружающей среды на интенсивность отказа аппаратуры. Проведение профилактических осмотров.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 07.02.2013Анализ принципиальной схемы регистратора колебаний поверхности земли. Определение конструктивных особенностей типовых элементов схемы, технических требований к печатной плате. Расчет электрических и конструктивных элементов, показателей надежности платы.
контрольная работа [132,8 K], добавлен 16.06.2011Метрология как наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Способы нормирования метрологических характеристик средств измерений, поверка электродинамических и электромагнитных приборов.
курсовая работа [178,5 K], добавлен 09.11.2012Назначение и построение системы аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля. Расчёт заземления аппаратуры АПК-ДК на перегоне Боярский-Мысовая с учётом данной местности. Подключение аппаратуры для съёма аналоговой информации с рельсовых цепей.
дипломная работа [833,3 K], добавлен 15.10.2013Сущность и параметры надежности как одного из основных параметров радиоэлектронной аппаратуры. Характеристика работоспособности и отказов аппаратуры. Количественные характеристики надежности. Структурная надежность аппаратуры и методы ее повышения.
реферат [1,5 M], добавлен 17.02.2011Характеристики радиопередающих устройств, их основные функции: генерация электромагнитных колебаний и их модуляции в соответствии с передаваемым сообщением. Проектирование функциональной схемы радиопередатчика и определение его некоторых параметров.
реферат [1,0 M], добавлен 26.04.2012Генератор гармонических колебаний - устройство, без постороннего возбуждения преобразующее энергию источника питания в энергию гармонических колебаний. Проектирование элементов электрического генератора гармонических колебаний на операционном усилителе.
контрольная работа [74,1 K], добавлен 10.11.2010Качество контроля и диагностики зависит не только от технических характеристик контрольно-диагностирующей аппаратуры, но и от тестопригодности испытываемого изделия. Сигналы, возникающие в процессе функционирования основной и контрольной аппаратуры.
реферат [29,0 K], добавлен 24.12.2008Параметры переменного тока. Промышленная, звуковая, высокая и сверхвысокая частоты. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи тока. Получение электромагнитных колебаний в колебательном контуре. Резонанс напряжений и резонанс токов.
контрольная работа [151,1 K], добавлен 03.12.2010Принципиальная схема RC–автогенератора. Создание модели операционного усилителя и его АЧХ. Генерация гармонических колебаний. Влияние температур на форму и спектральный состав генерируемых колебаний. Влияние обратной связи на генерацию колебаний.
курсовая работа [213,8 K], добавлен 26.01.2011Рассмотрение задачи о движении электронов в скрещенных полях при отсутствии колебаний. Определение рабочих и нагрузочных характеристик магнетронов. Изучение основных положений теории безопасности полетов. Анализ проблемы возбуждения СВЧ колебаний.
дипломная работа [6,0 M], добавлен 30.08.2010Цели и задачи технологического контроля. Содержание и порядок его проведения. Соблюдение требований технологического контроля в конструкторской документации. Правила оформления сборочного чертежа катушки трансформатора радиоэлектронной аппаратуры.
контрольная работа [11,4 K], добавлен 31.03.2009Общие понятия о беспроводных локальных сетях, изучение их характеристик и основных классификаций. Применение беспроводных линий связи. Преимущества беспроводных коммуникаций. Диапазоны электромагнитного спектра, распространение электромагнитных волн.
курсовая работа [69,3 K], добавлен 18.06.2014Типовые средства автоматизации и контроля технологических процессов. Устройство и работа измерительных преобразователей. Принцип работы пневматических и электрических вторичных приборов. Приемы и методы ремонта контрольно-измерительной аппаратуры.
курсовая работа [480,7 K], добавлен 10.04.2014Исследование защищенности информации от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок. Возможности и методики работы с комплектами аппаратуры, базирующимися на комплексах радиомониторинга АРК-Д1ТИ. Оценка эффективности принятых мер защиты.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 15.09.2012
