Система охлаждения.
Для охлаждения фоточувствительных площадок фотоприемников в ТВП и АТА используются термоэлектрические системы (в основном для области спектра 3-5 мкм), разомкнутые газобаллонные системы дроссельного типа, замкнутые дроссельные системы, газовые холодильные машины, основанные на циклах Мак-Магона и Сплит-Стирлигна.
Основными характеристиками систем охлаждения являются температура охлаждения и холодопроизводительность. Как правило, если используются фотоприемники на основе InSb, CdHgTe, то выбирают системы охлаждения на температуру 80К.
Для фотоприемников на основе CdHgTe ток через площадку (для оптимальных режимов работы) не превышает 5 • 10-йА. При темновых сопротивлениях от 50 до 150 Ом джоулево тепло, выделяемое одной площадкой составляет 1,25 • 10”3В,т.
Для 64-элементного приемника мощность рассеяния составляет 0,08Вт, Основное тепло подводится в подложке фотоприемника от окружающей температуры за счет выводов. Если фотоприемник 64-элементный, то необходимо, как минимум 65 выводов, причем обязательна установка в фотоприемнике датчика температуры через который также протекает ток, и он также выделяет джоулево тепло. Для развязки фотоприемника (устранения влияния тока, протекающего через одну площадку, на другие площадки) делают на каждые 5-8 площадок по донному выводу. Тогда, например, общее число выводов для фотоприемника «Н-64» составит 77.
Каждый вывод подводит из окружающей среды тепло, которое составляет 0,07 Вт. Поэтому общий теплоприток извне здесь составит 0,55 Вт. С учетом джоулева тепла, выделяемого площадками при прохождении через них тока, обшее тепловыделение фотоприемника «Н-64» равно 0,65 Вт.
Холодопроизводительность системы охлаждения должна быть не меньше этой величины. Кроме того, системы охлаждения характеризируются габаритно-массовыми характеристиками, которые в основном и определяют габариты, массу и энергопотребление ТВП.
1.4. Индикаторы излучения
В качестве индикаторов-преобразователей электрических сигналов в световые в ТВП и АТА используются светодиоды, светодиодные линейки и ЭЛТ, как с электростатическим, так и с электромагнитным отклонением.
Основные параметры светодиодных линеек «Д-11», «Д-64А» и «Д-64Б» приведены в табл.З Топология линеек: шаг 0,1 мм, размер элемента:
ас х ак = 0,05 * 0..05 мм
В качестве индикаторов излучения используются: для носимых ТВП - ЭЛТ с электростатическим отклонением «Колючка», в возимых приборах - кинескопы типа 10ЛК1Б.
1.5. Способы формирования изображения
Принцип формирования изображения телевизионного растра определяется выбранным сканирующим устройством, которое определяет функциональную и принципиальную оптическую схему ТВП и АТА.
В ТВП и АТА с высоким угловым и температурным разрешением используются многоэлементные фотоприемники. В зависимости от того, каким образом просматривается поле предметов многоэлементным приемником (элементы фотоприемника просматривают различные участки местности одновременно или каждый элемент местности просматривается несколькими элементами приемника), говорят о параллельном или последовательном сканировании.
Параллельное сканирование используется и носимым и переносных ТВП, последовательное - в возимых ТВП и АТА.
При параллельном сканировании для заполнения промежутков между строками используется чересстрочная развертка. Как правило, в приборах такого класса сканирование осуществляется с помощью качающегося зеркала (по одной координате или двум).
При сканировании по донной координате сканер осуществляет развертку по строкам, при этом чересстрочная развертка осуществляется поворотной (на один элемент разложения) пластиной.
При сканировании по двум координатам сканирующее зеркало после первой развертки по строкам осуществляет разворот по кадру на ширину одной строки, заполняя чересстрочность в конце второго полукадра, затем возвращается по кадру в исходное положение и сканирование продолжается.
Параллельное сканирование по двум координатам в сходящемся пучке заложено в основу построения модульных ТВП США типа AN/TAS-4, AN/PAS-7, AN/VSG.
Сканирование по строкам при помощи качающегося зеркала, в параллельном пучке лучей с последующей чересстрочной разверткой, в сходящемся пучке лучей с помощью плоскопараллельной пластинки используется в ТВП «AGA-110».
В переносных наблюдательных и прицельных приборах для уменьшения габаритов и массы используют сканирование в сходящихся лучах. К приборам этого класса предъявляются довольно жесткие требования по температурному и угловому разрешению при достаточно широком поле зрения. Например, прицел «Мира-2» (Англо-Франко-Германской фирмы TRT) при элементарном поле зрения 0,175 — КЗ " ряд имеет поле зрения 3 х 6°.
В какой-то мере аналогом этого прицела является один из отечественных прицелов. При элементарном поле зрения 0,25 • 10“3 рад он имеет поле зрения 2,8 — 5,6°.
Для обеспечения высокого углового разрешения используются сканеры с высоким КПД сканирования по строке и кадру. Для развертки изображения по кадру применяют качающиеся зеркала, для развертки по строке - вращающиеся многогранные призмы.
В отечественных приборах применяются разнонаклонные многогранные призмы, причем сканирование осуществляется в сходящихся пучках (рис.З). Растр при использовании таких сканеров формируется из нескольких приемников, каждая зона содержит число строк, равное числу элементов приемника. Чтобы не было помех от чересстрочное™, применяются фотоприемники двухрядным шахматным расположением элементов. Для снижения неравномерности растра в приборах используется 2- и 4-кратное переналожение полей со сдвигом каждого следующего поля на 0.5; 1,5 строки. Недостатком сформированного таким образом растра является неравномерная яркость в местах «сшивки» зон.