Infrarottechnik. Konrad Stahl oj Gerhard Miosga. Grundlagen Strahlungssender und Detektoren Infrarotbildaufnahmen und -wiedergäbe Fernmeßverfahren
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- Michaela Gerber
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1 Konrad Stahl oj Gerhard Miosga Infrarottechnik Grundlagen Strahlungssender und Detektoren Infrarotbildaufnahmen und -wiedergäbe Fernmeßverfahren Mit 214 Bildern und 41 Tabellen 2., stark bearbeitete Auflage Dr. Alfred Hüthig Verlag Heidelberg
2 Inhalt Vorwort zur 2. Auflage 5 Vorwort zur 1. Auflage 5 1 Physikalische Grundlagen der Infrarottechnik Strahlungsgesetze Radiometrische Grundgesetze Gesetze des Schwarzen Strahlers 15 2 Komponenten der Infrarottechnik Strahlungssender Inkohärente Strahlungssender Thermische Strahlungssender Nichtthermische Strahlungssender Halbleiter-Lumineszenzdiodensender (LED) Kohärente Strahlungssender Gas-Laser Flüssigkeits-Laser (Farbstoff-Laser) Halbleiter-Laser 33 2J.2.4 Festkörper-Laser 36 xj2j) Strahlungsmodulation Direkte Modulation Indirekte Modulation Optische Modulation.. \ Nichtoptische (mechanische) Modulation Optische Komponenten Gesetze der geometrischen Optik Brechungund Reflexion Dispersion Interferenz Beugung Optische Elemente Linsen Spiegel Abbildungsfehler Beugungsbegrenzte Abbildung Spektrale Zerlegung Infrarotoptische Materialien und Komponenten 65
3 8 Inhalt Infrarotoptische Materialien Antireflexschichten Optische Filter Lichtwellenleiter, Glasfaseroptik Einfluß der Atmosphäre Zusammensetzung der Atmosphäre Absorption Streuung Strahlungsempfänger (Detektoren) Detektorcharakteristiken, Auswahlkriterien Empfindlichkeitscharakteristiken Betriebsparameter Zuverlässigkeitsparameter Detektorkonfiguration ^ Nicht-Quantendetektoren (thermische Detektoren) Thermoelement, Thermosäule Bolometer Pneumatische Empfänger Pyroelektrische Detektoren Theoretische Empfindlichkeitsgrenze 105 IS^ Quantendetektoren 106 C Quantendetektoren des äußeren lichtelektrischen Effekts 106 / Quantendetektoren des inneren lichtelektrischen Effekts Theoretische Empfindlichkeitsgrenze S Kühlung von Infrarotsendern und -empfängern Strahlungskühlung Direktkontaktkühlung JouLE-TMOMSON-Kühler Kältemaschinen Thermoelektrische Kühler (PELTIER-Kühler) Empfänger-Modulation Angewandte Infrarottechnik Strahlungsmessung Radiometrie Strahlungskontrast Modulation Änderung der Strahldichte mit der Temperatur Temperaturkontrast" Strahldichte natürlicher Oberflächen Temperaturmessung (Pyrometrie) Radiometer Strahlungsthermometer 149
4 Inhalt Bestrahlungsstärke E am Ort des Empfängers Rauschäquivalente Bestrahlungsstärke NEI, rauschäquivalente Temperaturauflösung NETD und Responsivity R des Radiometers 152 3^1.5.3 Radiometer nach dem Vergleichsprinzip 153 ^3jJs Temperaturmeßgerät 155 3U,J Infrarot-Lichtschranke $ IR-Flammenmelder ^ Passiv arbeitende Einbruchsicherungsanlage 161 3,1.10 Infrarot-Mikroskop 162 ' 1L ) Ziel-Such- und Verfolgungsgeräte Geräte mit mechanischer Modulation Geräte mit mechanischer Gesichtsfeldabtastung Geräte ohne Abtastung und Modulation der Zielstrahlung Einfluß der Hintergrundstrahlung ,y Infrarotbildgeräte, Nachtsichtgeräte Bildwandler, Bildverstärker Photokatode Leuchtschirm Verstärkungseinheit Ausführungsformen LLL-(L 3 )-TV-Kameraröhren Kameraröhren vom Vidicon-Typ Kameras von CCD-Typ Wärmebildgeräte, IR-Kameras Mechanische Abtastverfahren Elektronische Abtastverfahren Infrarotoptische Kommunikation Übertragung von Informationen über die frei Atmosphäre IR-Tonübertragungssystem für Rundfunk und Fernsehen Laser-Sprechgerät Kommandoübertragung, Infrarot-Fernsteuerung Drahtlose Fernbedienung von TF- und HiFi-Geräten Übertragung von Informationen über optische Kabelstrecken Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung Entfernungsmeßgeräte Entfernungsmesser für kleine Meßentfernungen Entfernungsmesser für große Meßentfernungen Geschwindigkeitsmeßgeräte Längenmessung bewegter Objekte Infrarot-Feuchtemessung Infrarot-Laser in der Medizin 253
5 10 Inhalt 4 Literaturverzeichnis Allgemeine Literatur Atmosphäre Bildwandler, Bildverstärker CCD, CCI Detektoren Kommunikation Kühler Laser Optik Pyroelektrisches Vidicon Radiometer Scanner Suchen und Verfolgen Wärmebildgeräte Infrarotlaser in der Medizin Sachwörterverzeichnis 265
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