Термофотоапарат

ТЕРМОФОТОАППАРАТЫ


Использовать термопленку для исследования теплового рельефа лишь в редких случаях удается без соответствующей аппаратуры. Так, изучение распределения температуры кожи человека можно проводить контактным методом: предварительно очищенная от жира кожа покрывается черной краской (для получения лучшего контраста) и слоем холестерического жидкого кристалла. Радужная окраска сразу же покажет нагретые места. Зная соответствие между цветом и температурой, легко составить термофотограмму данного участка кожи.
Создание приборов для фотографирования в тепловых лучах принципиально отлично от разработки традиционных фотографических устройств. Возьмем, например, объектив. Стекла, применяемые для фотографических объективов, непрозрачны для тепловых лучей (предельная длина волны, которую стекло пропускает,— 2 мкм). Поэтому в термофотоаппаратах используются особые объективы — из химических реактивов, прозрачных для тепловых лучей, таких, как, например, мышьяковистые стекла, фторопласт, фтористый барий, хлористый натрий, бромистый калий и другие, либо зеркальная оптика, одинаковым образом отражающая излучение любой длины волны.
Камера, где расположена термопленка, выполняет роль иную, чем камера в фотоаппарате. Действительно, там камера — черный ящик, куда закладывается пленка, экспонируемая через отверстие в ящике,— объектив. Камера термофотоаппарата — это термостат, изолирующий пленку от тепловых воздействий внешней среды и позволяющий создать однородное поле начальной температуры.
Сейчас термофотография применяется в основном для двух целей: получения видимой картины тепловых полей и их точных количественных характеристик.
Решая первую задачу, мы получаем наглядное представление о распределении температуры аналогично тому, как традиционная фотография дает информацию об освещенности объектов, изучаемых в видимом свете. Это направление развито сейчас достаточно широко.
Второе направление можно, продолжая сравнение с фотографией, уподобить сенситометрии — области точных измерений в научной фотографии, где по плотности отпечатков устанавливают характеристики светового поля. В термофотографии такие работы только начинают развиваться и можно ожидать, что в ближайшем будущем появятся специальные для этой цели приборы.
Схема работы термофотоаппарата довольно проста: исследуемое излучение, пройдя через объектив или входное окно, прозрачное для инфракрасных лучей, попадает на приемный элемент — термопленку, которая наносится на подложку, хорошо поглощающую инфракрасное излучение. Такими подложками служат тонкие металлические и лавсановые пленки, стекло, слюда и . т. п. Возникающее на пленке видимое изображение распределения интенсивности теплового поля или наблюдается непосредственно, или регистрируется с помощью фотокамеры, кинокамеры. Для этого приемный элемент освещают внешним источником видимого света соответствующей длины волны.
Полученная фотопленка с закодированным по оптической плотности тепловым рельефом микрофотометрируется и по данным предварительной калибровки строят карту распределения температуры в поглощающей пленке и пространственную картину распределения мощности в инфракрасном излучении.
Конечно, конструктивно, в зависимости от типа используемой термофотопленки, аппараты имеют целый ряд особенностей.