Weligaa ma is waydiisay sida ay suurtogal u tahay in la arko kulaylka ay walaxyadu soo baxayaan ama lagu garto dhibaatooyinka qarsoon ee ka jira guriga ama nidaamka korontada adiga oo aan u baahnayn in la furo gidaar ama wax la gooyo? Microbolometers waa furaha teknoolajiyada ee suurtogalka ka dhigaya tan, iyagoo ah jilayaasha dhabta ah ee kamaradaha kulaylka iyo qalabka heerkulka kuwaas oo hadda la heli karo qaybo badan oo kala duwan, laga bilaabo warshadaha ilaa amniga iyo daawada.
Maqaalkan, waxaan si qoto dheer ugu dhex milmi doonaa adduunka microbolometer-ka: waxa ay tahay sida saxda ah, sida ay u shaqeyso, maxay faa'iidooyinkeeda marka la barbar dhigo teknoolojiyadda kale, maxay yihiin codsiyada ay gabi ahaanba lagama maarmaanka u tahay, iyo sababta ay u bedeshay habka aan u falanqeyno deegaanka aan la arki karin isha aadanaha. Haddii aad rabto in aad fahamto sayniska ka dambeeya sawirada kulaylka, sirta farsamada ee dareemayaasha infrared, oo aad ogaatid isticmaalka badan ee horayba u beddelaya warshadaha iyo jawiga maalinlaha ah, sii wad akhrinta sababtoo ah waxaan kuu sheegi doonaa wax kasta oo ku jira codka saaxiibtinimo iyo iyada oo aan loo baahnayn jargon farsamo.
Waa maxay microbolometer maxaase ka dhigaya mid gaar ah?
Microbolometer-ku waa nooc horumarsan oo ah dareemaha kulaylka ee ugu horrayn loo isticmaalo kamaradaha kulaylka iyo infrared-ka. Asal ahaan, waa baaraha shucaaca infrared, sida caadiga ah u nugul mowjadaha dhererka u dhexeeya 8 iyo 14 micrometers (µm), koox ku dhex jirta spectrum elektromagnetic ee loo yaqaan 'thermal infrared'. Muuqaalkooda ugu muhiimsan waa in, si ka duwan qalabka kale ee dhaqameed, microbolometers uma baahna nidaamyada qaboojinta, taas oo fududaynaysa hawlgalkooda, yaraynaysaa kharashaadka, waxayna kordhisaa qaadistooda.
Qaab dhismeedka microbolometer-ku waxa uu ka kooban yahay xayndaab pixels ah, kuwaas oo mid walba uu yahay mid xasaasi u ah kulaylka. Marka shucaaca infrared ee shay uu ku dhaco dusha dareenka, Walxaha nuugista ee microbolometerku wuu kululaadaa ilaa inta kulaylka la helay, taasoo dhalinaysa isbeddel ku yimaada caabbinta korantadaIsbeddelkan waxa la cabbiraa oo loo beddelaa calaamad koronto, ka dibna la farsameeyo si loo dhaliyo muuqaal kulaylka oo ka muuqda shaashadda.
Iyada oo ay ugu wacan tahay awoodda ay u leeyihiin in ay ku shaqeeyaan heerkulka qolka, microbolometers ayaa dimuqraaddiyay isticmaalka termography, iyaga oo ku fidiyay rayidka, warshadaha, dhismaha, iyo qaybaha amniga oo ka baxsan isticmaalka hore ee milatariga iyo sayniska.
Sidee microbolometer-ku u shaqeeyaa gudaha kamarada sawir-qaadista kulaylka?
Wadnaha kamarada kulaylka waa mikrobolometer, laakiin dhammaan habka sawirka kulaylku wuxuu ku lug leeyahay dhowr tallaabo oo muhiim ah. Aynu kala saarno:
- Lens infrared gaar ah: Muraayada kamarad sawireedka kulaylka waa in ay ogolaato in shucaaca infrared uu dhex maro. Lagama samayn karo galaas caadi ah, maadaama ay tani xannibayso. Sidaa darteed, walxaha sida germanium, zinc selenide, calcium fluoride, ama sapphire ayaa loo isticmaalaa, hubinta in shucaaca u dhexeeya 7 iyo 14 µm uu gaaro dareenka.
- Dareemaha kulaylka (microbolometer): Shucaaca infrared wuxuu dhex maraa lensiska wuxuuna gaaraa array microbolometer, oo ka kooban kumanaan pixels. pixel kastaa si madax banaan ayuu uga falceliyaa: kulaylka la nuugo waxa uu wax ka beddelaa iska caabbinta korantada oo waxa uu dhaliyaa calaamad koronto yar oo u dhiganta heerkulka laga helay bartaas gaarka ah.
- Habaynta ishaarada: Kamaradu waxay ka ururisaa dhammaan calaamadahan korantada ee pixel kasta oo, iyadoo la adeegsanayo algorithms-yada xisaabta iyo miisaska midabka hore loo qeexay, waxay u beddeshaa muuqaal kulaylka. Sidan, Midab kasta ama xoojinta sawirka waxay u taagan tahay heerkul kala duwan, taasoo keentay muuqaalo aad u cad oo si fudud loo fasiri karo.
Faa'iidada weyn ee microbolometers waa in ay ku shaqeyn karaan heerkulka qolka, iyada oo aan lahayn hababka qaboojinta ama qaybaha dhaqdhaqaaqa, iyaga oo ka dhigaya kuwo khafiif ah, is haysta, oo waara. Kani waxa uu ahaa kacaan dhab ah marka la barbar dhigo qalabka wax baadha ee infrared ee hore, kaas oo u baahday habab qaboojin oo qaali ah oo jilicsan.
Tilmaamaha farsamada ee muhiimka ah ee microbolometerka
Microbolometer-ku wuxuu ku salaysan yahay mabaadi'da jireed iyo sifooyin farsamo oo go'aamiya waxqabadkiisa iyo codsiyadiisa:
- Dareenka indhaha: Waxay inta badan daboolaan inta u dhaxaysa 8 ilaa 14 µm, taas oo ah meesha ugu badan ee shucaaca kulaylka ee jirka dhulka laga soo saaro.
- Matrix Pixel: Waxay caadi ahaan ka kooban yihiin qalabyo u dhexeeya 80x80 ilaa 640x480 pixels ama ka badan. Pixels badan, ayaa sare u qaadaya xallinta sawirka kulaylka.
- Qalabka: Dareemayaasha waxaa laga samayn karaa oksaydhyo bir ah, silikoon amorphous ah, ama qalab gaar ah sida VOx (vanadium oxide) ama Si: IR (silicon infrared-doped), oo loo doortay dareenkooda sare iyo xasiloonida kulaylka.
- Waqtiga jawaabta: Waxay ogaan karaan kala duwanaansho heerkul aad u yar oo degdeg ah, iyaga oo ka dhigaya kuwo waxtar u leh codsiyada firfircoon.
Xallinta kulaylka, dareenka iyo saxnaanta cabbirka ayaa ah astaamo ku xirnaan doona labadaba microbolometerka iyo ka-hortagga elektiroonigga ah ee xiga.
Nidaamyada sawirka kulaylka ku salaysan ee Microbolometer: qaab-dhismeedka iyo socodka shaqada
Kamarad kuleyl ah oo dhameystiran ayaa isku xireysa ma aha oo kaliya microbolometer, laakiin sidoo kale qaybaha kale ee muhiimka ah. Waa kan sida ay u wada shaqeeyaan:
- Muraayadaha gaarka ah iyo indhaha: Waxay ururiyaan shucaaca infrared waxayna diiradda saaraan dareenka.
- Microbolometer: wuxuu qabtaa shucaaca wuxuuna u beddelaa isbeddelka caabbinta korantada.
- Processor-ka ishaarada: u beddelo isbeddelladan calaamadaha dhijitaalka ah oo u tarjuma iyaga oo isticmaalaya algorithms kuwaas oo u beddela heerkulka midab ama cawl.
- Shaashadda iyo nidaamka soo-bandhigidda: wuxuu soo bandhigaa sawirka ka dhashay, ha ahaato iyada oo loo marayo muuqaal-muuqaal, shaashad LCD ah ama xitaa waqtiga dhabta ah ee qalabka dibadda.
Naqshadaynta isku dhafan ee nidaamyadani waxay u oggolaaneysaa sawir faahfaahsan oo ku saabsan kala duwanaanshaha heerkulka, taas oo lagama maarmaan u ah tiro badan oo farsamo iyo cilmi sayniska ah.
Waa maxay sababta microbolometer-yadu u beddeleen wax-sheegayaashii hore ee la qaboojiyey?
Ilaa dhowr sano ka hor, tignoolajiyada sawirka kulaylka ayaa ahayd mid adag oo qaali ah sababtoo ah baahida loo qabo qaboojinta dareemayaasha infrared iyadoo la adeegsanayo cryocoolers ama aaladaha kale ee waaweyn. Microbolometers ayaa si weyn u bedelay panoraman. Thanks to isticmaalkeeda qolalka aan qaboojin, taas oo keenta:
- Qiimaha hoose: Iyadoo la baabi'inayo nidaamyada qaboojinta, soo saaridooda iyo dayactirkooda ayaa aad u jaban.
- Qaaditaan ka weyn iyo fududaan: Way yar yihiin, fudfudud yihiin, umana baahna qaybo dhaqaaqa, si ay si fiican ugu istaagaan isticmaalkooda.
- Isticmaalka oo la dhimay: Waxay ku shaqayn karaan baytariyada caadiga ah waxayna shaqeeyaan muddo dheer iyada oo aan la kululayn ama lumin saxnaanta.
- Helitaanka: Caannimadiisu waxay u ogolaatay heer-ku-beegista in ay ka gudubto qaybaha militariga iyo sayniska si ay u gaarto warshadaha, dhismaha, iyo amniga deegaanka.
In kasta oo dareemayaasha la qaboojiyey ay wali ka sarreeyaan microbolometers dareenka xad dhaafka ah iyo kala duwanaanta codsiyada takhasuska sare leh, 99% baahiyaha warshadaha iyo madaniga ayaa durba ka badan kuwa ay daboolaan dareemayaasha microbolometric maanta.
Waa maxay isticmaalka iyo isticmaalka ugu muhiimsan ee microbolometers?
Kala-duwanaanta microbolometer-ka waa mid cajiib ah: waxaa loo isticmaali karaa meelo badan. Kuwani waa codsiyada ugu habboon, oo laga soo ururiyey waayo-aragnimada qaybaha kala duwan iyo natiijooyinka ka muuqda shabakada:
Warshadaha iyo dayactirka saadaalinta
Kamaradaha sawirka kulaylka ku salaysan ee Microbolometer ayaa wax ka beddelay dayactirka warshadaha. Waad ku mahadsan tahay kartida ay u leedahay ogow meelaha kulul ee mishiinadaQaybaha korantada, matoorada iyo nidaamyada qaybinta, fududeeya aqoonsiga cilladaha ka hor inta aysan noqon burbur daran, taasoo u oggolaanaysa goobta:
- Kuleyl aan caadi ahayn oo ku jira baalasha korantada iyo kontaroolada.
- Matoorada iyo mishiinada korontada oo jajaban, calamadaha damashada ama sifaynta liidata.
- Isku dheelitir la'aanta ama culeyska xad dhaafka ah ee wareegyada korantada.
- Xiriirada khaldan ama si liidata loo sameeyay.
- Dahaarka xun ee qaboojiyaha ama qalabka qaboojiyaha.
- Diidmada ama xannibaadda tuubooyinka.
- Qodobbada muhiimka ah ee taangiyada kiimikada iyo reactors.
- Ka hortagga dabka iyo khasaaraha ka dhalan kara.
Dhismaha, waxtarka tamarta iyo shahaadaynta
Dhismaha, microbolometer-ku waa qalab muhiim ah oo lagu qiimeeyo waxtarka tamarta ee dhismayaasha iyo ogaanshaha dhibaatooyinka aan suurtagal ahayn in lagu ogaado indhaha qaawan. Waad ku mahadsan tahay, waad awoodaa:
- Soo ogow kuleylka darbiyada, saqafka iyo daaqadaha
- Soo hel qoyaanka, qulqulka iyo buundooyinka kulaylka.
- Aqoonso dahaarka cilladaysan ama aan jirin.
- Xakamee qaybinta kulaylka ee hababka kuleylka iyo qaboojinta.
Cilad-sheegidda Microbolometer-ka waa mid degdeg ah, aan fiicneyn, oo muuqaal sare leh, fududeyneysa go'aan gaarista iyo keydinta tamarta.
Amniga, badbaadinta iyo ilaalinta
Kaamirooyinka kulaylka ee ku qalabaysan microbolometers ayaa bedelay nidaamyada amniga. Hadda waa suurtogal:
- La soco wareegyada xittaa gudcurka oo dhan, iyada oo ay ugu wacan tahay awoodda ay u leedahay in lagu ogaado kulaylka dadka ama xayawaanka.
- Ku arag ceeryaamo, qiiq, ama dhir khafiif ah.
- Aqoonso kuwa soo xad-gudbaya, meelaha fogeeya, ama xayawaanka soo duulay ee hantida ama dhismaha.
- Ogaanshaha hore ee dabka iyada oo loo marayo falanqaynta isbeddelka heerkulka wakhtiga dhabta ah.
- Raadinta dadka inta lagu jiro howlaha samatabbixinta xaaladaha degdegga ah sida dhulgariirrada ama duufaannada.
Tilmaamahani waxay microbolometer-ka ka dhigaan qayb aasaasi ah oo ka mid ah hababka ilaalinta fiidyaha casriga ah, labadaba kuwa go'an iyo kuwa mobilada ah.
Daawooyinka, daawaynta xoolaha iyo la socodka noolaha
Goobaha caafimaadka iyo caafimaadka xoolaha, thermography infrared with microbolometers ayaa loo isticmaalaa in lagu falanqeeyo qaababka kulaylka ee jirka. Codsiyada waxaa ka mid ah:
- Ogaanshaha dhaawacyada gudaha ee isbeddelka wareegga ama bararka.
- Aqoonsiga hore ee caabuqyada ama qandhada dadka iyo xayawaanka.
- Xakamaynta socodka dhiigga iyo bogsashada dhaawaca.
- La socodka fogaanta ee aan lala xidhiidhin ee xaaladaha faafa ama faafa.
Falanqayntan aan waxyeellada lahayn waxay u oggolaanaysaa ogaanshaha hore waxayna yaraynaysaa khatarta bukaanka iyo shaqaalaha daryeelka caafimaadka.
Codsiyada guud iyo kuwa soo baxaya
Isticmaalka microbolometer-ku wuu sii socdaa inuu balaadhiyo, oo koobaya aagag cusub sida la socodka xadhkaha korantada, kormeerka wareegga elektaroonigga ah, la socodka kaabayaasha muhiimka ah, iyo ilaalinta nidaamka deegaanka. Tiknoolajiyadu waxay la qabsanaysaa baahiyaha qaybta, iyo marka kharashku hoos u dhaco, waxa la filayaa inay sii korodho goobaha gudaha iyo kuwa maalinlaha ah.
Mustaqbalka microbolometers waxay ujeedadeedu tahay in la kordhiyo xallinta, la yareeyo isticmaalka awoodda, iyo hagaajinta dareenka, fududaynta isdhexgalka qalabyada yaryar ee sii kordhaya iyo codsiyada sirdoonka macmalka ah ee wakhtiga dhabta ah.
Thanks to microbolometers, adduunka "aan la arki karin" ee kulaylka ayaa noqday mid muuqda oo waxtar u leh qof kasta. Dareemayaashani hadda maaha kuwo naadir ah oo ku jira shaybaarrada milatariga ama sayniska waxaana hadda diyaar u ah warshadaha waaweyn, dhismaha, amniga, iyo xirfadlayaasha caafimaadka, iyo xitaa isticmaalayaasha caadiga ah ee raadinaya inay ka hortagaan khataraha, hagaajinta waxtarka tamarta, ama saadaaliyaan burburka. Haddii aad raadinayso inaad fahamto oo aad ka faa'iidaysato kartida sawirka kulaylka, microbolometerku waa furaha tignoolajiyada ee bedelaya habka aan u aragno xaqiiqada.
