Глаз человека является очень чувствительным приемником световой энергии в области спектра 0,38—0,78 Мк. Глаз может различать множество цветовых оттенков и наблюдать светящиеся объекты самой различной степени яркости. Однако глаз имеет и существенные недостатки; к ним относятся: недостаточная разрешающая способность, слабая чувствительность при малых освещенностях, неспособность регистрировать быстро сменяющиеся световые явления.
Глаз человека является очень чувствительным приемником световой энергии в области спектра 0,38—0,78 Мк. Глаз может различать множество цветовых оттенков и наблюдать светящиеся объекты самой различной степени яркости. Однако глаз имеет и существенные недостатки; к ним относятся: недостаточная разрешающая способность, слабая чувствительность при малых освещенностях, неспособность регистрировать быстро сменяющиеся световые явления.
Для расширения возможностей глаза разработано большое количество разнообразных оптических приборов. Они увеличивают дальность видения, разрешающую способность, повышают точность оценки расстояния.
Ниже мы познакомимся с устройством приборов, принцип работы которых основан на использовании инфракрасных лучей. Необходимость создания таких приборов объясняется тем, что приборы, работающие на инфракрасных лучах, легко обеспечивают скрытность блокировки, связи и наблюдения.
Оптическая блокировка — это устройство, при помощи которого можно обнаружить пересечение определенной линии каким-либо непрозрачным предметом или появление какого-либо предмета в поле зрения оптической системы. Подобные устройства обычно применяются в тех случаях, когда визуальное наблюдение затруднительно.
Первые блокировки, работающие с собственным источником света, применялись во время первой мировой войны. Принцип действия этих установок был основан на свойстве инфракрасных лучей тушить фосфоресценцию, возникающую под действием ультрафиолетовых лучей. Простейшая схема такой установки (рис. 23) состоит из передающего и принимающего устройств. Источником лучистой энергии передающего устройства является прожектор 1 С электрической дугой, снабженный светофильтром 2, пропускающим только инфракрасные лучи.
Принимающее устройство состоит ив отражателя 3, в фокусе которого медленно вращается замкнутая лента 4, покрытая слоем фосфоресцирующего вещества (сернистый цинк). Фосфоресценция возбуждается путем предварительного облучения ленты ультрафиолетовыми лучами от лампы накаливания 5, снабженной специальным светофильтром.
При взаимной наводке принимающего и передающего устройств на фосфоресцирующем слое ленты 4 концентрируются идущие от передатчика инфракрасные лучи, которые гасят фосфоресценцию. Вследствие этого на движущейся ленте 4 появляется непрерывная темная полоса, исчезающая после повторного облучения ленты ультрафиолетовыми лучами.
Если пучок инфракрасных лучей пересечь непрозрачным предметом, то воздействие лучей на фосфоресцирующий слой ленты прекратится и на темной полосе ленты появится разрыв, по которому можно судить о пересечении линии блокировки. Этот метод не получил достаточно широкого распространения вследствие того, что усовершенствование фотоэлементов, чувствительных к инфракрасным лучам, а также применение усилителей на электронных; лампах позволило создать более совершенные системы для подобных целей.
Усовершенствованная установка блок-прибора состоит из передатчика, приемника и сигнального устройства. Передатчиком чаще всего служит лампа накаливания, помещенная в фокусе проекционной оптической системы (линза или зеркало). Лампа закрыта светофильтром, пропускающим только инфракрасные лучи. Приемник также имеет оптическую систему, концентрирующую пришедшую от передатчика лучистую энергию на катод фотоэлемента. Ток фотоэлемента воздействует на сигнальное устройство либо непосредственно, либо предварительно усиливается усилителем.
Схема блок-прибора с сигнальным устройством изображена на рис. 24.
Чтобы избежать влияния постороннего света на работу приемника, лучи передатчика делают прерывистыми, а фототоки усиливают при помощи усилителя переменного тока. В этом случае фототоки, возникшие под действием посторонней освещенности, не будут усилены и, следовательно, не окажут влияния на сигнальное устройство.