Hőkamerák a biztonságtechnikában 4. – Az optikák

A hőkamerák biztonságtechnikai alkalmazásait bemutató cikksorozatunk negyedik részében az optikákat ismertetjük. A biztonságtechnikában alkalmazott hőkamerák optikái főként germániumból készülnek.

 

Alkalmazható optikák
Természetesen a hőkamerák sem készülhetnek optikák nélkül. A hősugárzást valamilyen formában el kell juttatni a bolométer háló felületére, ennek módja egy speciális optika beépítése. A hősugárzás nem hatol át az üvegen, így az optikák kialakítása más anyagok felé fordult. A legelterjedtebb alapanyag a germánium, természetesen más anyagok is használhatók, azonban a biztonságtechnikában alkalmazott kamerák esetében a germánium lencsék nagyon jól használhatók.

 

A germánium (Ge) hőáteresztő képessége

Alapanyagok

  • germánium (Ge)
  • cink-szelenid (ZnSe)
  • cink-szulfid (ZnS)
  • cink-szulfid MultiSpectral (ZnS MS)
  • szilícium (Si)
  • kalcium-flourid (CaF2)
  • infravörös sugárzás átvételére alkalmas amorf (nem a szokásos rendben lévő atomok) anyagok (AMTIR – material transmitting infrared radiation, például amorf műanyag)

A különböző fémek alkalmazását minden esetben a tervezett felhasználás határozza meg. Az egyes fémek hőáteresztő képessége az infratartomány különböző hullámhosszúsága szerint változó. Amennyiben a felbontási igények nem magasak (például 320 × 160 pixel), akár amorf műanyag is használható.
Nem elhanyagolható tény a germánium optikák esetében, hogy maga a fém meglepően puha, ez azt jelenti, hogy akár körömmel is mély karcok vághatók a felületen. Az optika ezen fajta tulajdonsága több problémát is okozhat a napi gyakorlatban, ezért a fizikai védelme kiemelten fontos. Valamilyen módon óvni kell az lencsék felületét.
A problémát tovább nehezíti, hogy az egyes optikák nem cserélhetők a hőkamerákon, mivel minden egyes kamerát az adott optikával gyártják, így már a gyártó optimalizálja a kamerával előállítható képeket. Ez azt jelenti, hogy sérült optika esetén a kamerát is cserélni kell, amely ára a jelenleg az olcsóbb, alsó kategóriában is meghaladja a 2 millió forintot.

Bevonatok

  • BBAR (broad band anti-reflective)
  • tartós BBAR
  • gyémánt keménységű bevonat (DLC)

A bevonatok mellett, főként a katonai alkalmazásokban kedvelt a mechanikai védelem, amely egészen egyszerűen távvezérelhető felnyitható optikatakarót jelent.

Gyártók
A hőkamerák esetében is vannak olyan gyártók, amelyek meghatározók a piacon, ezek közül néhány fontosabb

  • Axis Communications (Svédország)
  • E. D. Bullard Társaság (USA)
  • Flir Systems (USA)
  • Ircam (Németország)
  • Opgal Otpronics Industries (Izrael)
  • Tianjin Sec-Ego Electronics ltd (Kína)

 

Horváth Tamás, okleveles biztonságtechnikai mérnök, szakértő, Magyar Villamos Művek
Dr. Kovács Tibor, egyetemi docens, PhD/CSc

 

Előző részek:

Hőkamerák a biztonságtechnikában 1. – A történet

Hőkamerák a biztonságtechnikában 2. – Az érzékelő, a bolométer

Hőkamerák a biztonságtechnikában 3. – Detektorok

 

A következő rész:

Hőkamerák a biztonságtechnikában 5. – Gyakorlati alkalmazások

 

 

English
Possible Application Of Thermal Cameras With Regard To Security Engineering

Even professionals of security technology do not meet thermal cameras frequently during their work experience because their usage, not least their cost restrict them for industrial and military use. The human eye is capable of seeing only a very small part of the electro-magnetic spectrum. We are not able to pick up either the UV or IR ranges. High-tech equipment is required for that purpose. Security professionals discover more and more areas for the use of thermal images. It is worth focusing on thermal cameras and their potentials in more detail and settling for the fact that lenses now may be made of metal…

 

 

Felhasznált irodalom

  • http://www.xenics.com/documents/20090714_LR_Meerkat_security_A4.pdf
  • http://www.marchnetworks.com
  • W. Radford; R. Wyles; J. Varesi; M. Ray; D. Murphy; :Sensitivity Improvements in Uncooled Microbolometer FPAS
  • Peter Kornic: Selecting lenses, Janos Technlogy Inc.: http://www.janostech.com/thermal_image_lenses/index.html
  • ICU (Infrared Imaging Components for Use in Automotive Safety Applications): www.icu-eu.com
  • http://www.lumitron-ir.com/application_security.php
  • http://www.opgal.com/
  • http://www2.l-3com.com/irp/products/security.htm
  • www.flir.com
  • Matyi Gábor: Nanoantenna-mom dióda szenzorok elektrodinamikája 2007 (doktori disszertáció)

Hozzászólások

Vélemény, hozzászólás?