إرشادات مقترحات البحث معلومات خط الزمن الفهارس الخرائط الصور الوثائق الأقسام

مقاتل من الصحراء
Home Page / الأقســام / موضوعات علمية / الأشعة تحت الحمراء




نظارة من الجيل الثاني والثالث
بصمة حرارية لطائرة عمودية
تصميم كاشف حراري
صورة لشاحنة بجهاز تصوير حراري
صورة لشخص بجهاز تصوير حراري

مكونات نظام FLIR
حساب طول الموجة
صمام من الجيل الأول
صمام من الجيل الثالث
صمام من الجيل الثاني




المقدمة

المقدمة

اكتشفت الأشعة تحت الحمراء Infrared بمحض الصدفة، فبالرجوع بالتاريخ إلى عام 1800م، عندما كان العالم الفلكي الإنجليزي "هرتشل"[1] يبحث عن أنسب العدسات لتقليل وميض الشمس على عينيه، عند إجراء مشاهداته الفلكية، نجد أن أبحاثه قادته إلى اكتشاف أن كمية الحرارة التي تمر خلال العدسات تختلف كثيراً باختلاف ألوانها. ثم قام بإسقاط الطيف الشمسي على شاشة محدودة، وبإمرار ترمومتر زئبقي خلال الألوان المختلفة الساقطة، لاحظ "هرتشل" أن درجة الحرارة تزداد مع تدرج ألوان الطيف من الأزرق إلى الأحمر، ثم تثبت تماما عند إمرار الترمومتر خلال الجزء المعتم من الطيف، الذي يلي الأحمر مباشرة.

غير أن الصدفة قد أدت دورها أيضا في إحداث طفرة هائلة في أبحاث الأشعة تحت الحمراء وتطبيقاتها، نتيجة خطأ في تقويم الموقف، في الحرب العالمية الثانية بواسطة الألمان، وذلك أنه عندما زادت خسائرهم في الغواصات، نتيجة لقيام الحلفاء بتغيير حيز تردد الكشف الراداري، تصورت أجهزة الاستخبارات الألمانية أن قوات الحلفاء تستخدم أجهزة بحث تعمل بالأشعة تحت الحمراء لاصطياد الغواصات. وكان هذا التقويم الخاطئ للموقف سبباً في مزيد من الخسائر في الغواصات الألمانية، ولكنه في الوقت نفسه أعطى دفعة قوية في مجال التطبيقات العسكرية للأشعة تحت الحمراء، فيما بعد، حيث شهدت المراحل الأخيرة من الحرب العالمية الثانية، قفزة هائلة في استخدام الألمان للأشعة تحت الحمراء. ومع التطبيق بدأت تظهر الثغرات، التي تتمثل في إجراءات مضادة، تقابلها إجراءات أخرى مضادة، في سلسلة طويلة من الفعل ورد الفعل.

إن أنظمة الرؤية الليلية التي تعتمد في عملها على الأشعة تحت الحمراء، التي تعّد حلقة رئيسة في سلسلة أنظمة التحكم المرتبطة بالنشاطات العسكرية، وبأحدث الآليات التقنية، عرفت في السنوات القليلة الماضية تطوراً مدهشاً، وانفتحت أمام عمليات الكشف والتحقق من الأهداف إمكانات واسعة، طالما شكلت في الماضي طموحات تقنية، في مجال النشاطين المدني، أو العسكري، على السواء.

إن التعرف من خلال ذبذبات معينة، بوسائل تصوير غير نمطية، على الحساسيات المفرطة للضوء والحرارة والظلام، يشكل مدخلاً لتطبيقات تقنية واسعة النطاق، وقد جرى استخدامها مثلاً في المجال الطبي والنشاطات النووية، لأغراض حربية أو سلمية.

كما يلاحظ أيضاً، أن تسارع هذه التطبيقات، في الآونة الأخيرة، نسبياً، ارتكز على أسس قد تعود إلى عدة سنوات وعقود إلى الوراء، والمهم في ذلك، اكتشاف عناصر الضوء غير المرئية، أو مصادر الإشعاع الحراري، حتى في محيط يتصف للوهلة الأولى بالبرودة الشديدة. وكل ذلك لم يكن ممكناً، إلا من خلال الاستخدام المبرمج بدقة لمكثفات الصور وتقنيات التصوير الحراري. في الوقت نفسه، تتواصل الجهود الرامية إلى السيطرة، أكثر فأكثر، على كيفية استخدام التقنيات المختلفة، عبر التحكم بعناصر التبدل المناخي والجوي والظروف الطبيعية القاهرة، التي تميز بيئات معينة أكثر من سواها.

ولا يعني ذلك أنه تم التحكم الآن، بكل هذه العناصر، ولكن في مجال التقدم في عمليات الكشف، تم تجاوز صعوبات كانت تبدو خارقة بالنسبة إلى الجيل التقني السابق. ولعل الأهم في هذا التوجه، يتمثل في ما قد تشير إليه الاكتشافات المتلاحقة، التي تصب في إطار مبادئ معروفة، ولم تصل بها التجارب والتطبيقات حتى النهاية. ثم، إذا كانت تقنيات الاستخدام في إطار الإمكانات، التي يوفرها الكشف السلبي، تتشابه نوعاً في أحوال معينة، فإن هذا المجال يبدو غاية في التنوع والكثافة، مما يفترض على الدوام التحكم بعناصر تقنيه معينة.

ويمكن كشف وجود الأجسام بواسطة الكواشف الحرارية لتصويرها، أو المؤشرات الحرارية للدلالة عليها. وهذه التقنية قطعت شوطاً كبيراً، في فترة زمنية وجيزة للغاية. علماً أن تجارب مخبرية بنهاية الستينات، كانت تسخن إبانها الأهداف الاختبارية، إلى درجات حرارة تقارب التوهج، وأظهرت أنه لم يكن هناك ضرورة للمستشعرات آنذاك، لوضوح الأهداف في درجات الحرارة العالية تلك.

إن واقع تقنية نظم الاستشعار والتصوير الحراري حالياً، والتي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء، يبين أنه قد لا يبطل استخدام مثل هذه النظم، نظراً للإنجازات التكنولوجية، التي أدت إلى تطورها. ومن المعروف أن الأجسام كافة تحمل حرارة، يمكن الكشف عنها بأجهزة ونظم تتمتع بالحساسية الملائمة.



[1] السير ويليام هرتشل المشهور باكتشافه لسابع الكواكب السيارة `أورانوس`