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




المبحث الثاني

رابعاً: أجهزة الرؤية الحرارية

تعرف أحيانا الرؤية الحرارية بأنها أسلوب "المشاهدة الأمامية للأشعة تحت الحمراء" Forward Looking Infrared- "FLIR" ، (اُنظر شكل مكونات نظام FLIR)، رغم سلبية الرؤية الحراري بواسطة الأشعة تحت الحمراء تماماً، أي لا تنبعث منه أي إشعاعات. ويتم ذلك بأن تقوم مرآة دوارة بتركيز صورة شريحة ضيقة من الأرض، تميل عمودياً على اتجاه الطيران، على كاشف حراري. ونتيجة لحركة المنصة الحاملة، سواء كانت طائرة مجنحة، أو طائرة بدون طيار، تضاف شرائح جديدة من الأرض بصورة مستمرة. ويراوح اتساع هذه الشرائح من بضعة مئات من الأمتار إلى بضعة كيلومترات. وهذا يعتمد على ارتفاع المنصة الحاملة. وتكبّر الإشارة، التي يولدها الكاشف، ثم تسجل على فيلم، أو على شريط ممغنط.

والعامل الرئيسي في التصوير الحراري هو البصمة الحرارية، التي تعدّ وسيلة تمييز الأهداف. ويمكن لأجهزة التصوير الحراري التوغل في الدخان والضباب، والتغلب على أساليب الخداع والإخفاء والتمويه، محققة بذلك مطلباً حربياً أساسياً.

وتكشف أجهزة التصوير الحراري عن الأضواء غير المرئية، من خلال حزم تعمل بالأشعة تحت الحمراء، وتحول بالتالي الإشعاع الحراري إلى أطوال موجية مرئية، تستند في مبدئها العام، على أن كل الأجسام، التي تبتعد بدرجة معينة عن البرودة المطلقة،-273 درجة مئوية، تبث إشعاعاً حرارياً. ويعني ذلك، إجراء مسح شامل للأكثرية الساحقة من العناصر المتوافرة في الطبيعة، أو من خلال الصنع البشري، القابلة لبث قدر معين من الأشعة تحت الحمراء. وبالطبع تتأثر آلية الكشف بمدى ارتفاع درجة الحرارة الطبيعية، وبخاصة حين تتولد هذه الأخيرة عن أي نشاط متعلق بالطاقة.

المهم كذلك، أن الحدود الواسعة، التي ترسمها درجات الحرارة المتوافرة، تلائم كل المتطلبات العسكرية والمدنية، وقابلة للتغطية المطلقة والكاملة من خلال تقنيات التصوير الحراري، مع ملاحظة الحدود، التي تفرضها المشكلات الخاصة بطيف الأشعة تحت الحمراء، نظراً لملاحظة مناطق فراغ، إذا جاز التعبير، في مستويات البث والتحكم بالأطوال الموجية.

وتعتمد وسائل التصوير الحراري، على الأشعة الحرارية الطبيعية المنبعثة من جميع الأجسام، ففي ميدان القتال، تكون درجة حرارة الأهداف أكبر من درجة حرارة الخلفية، خاصة في أثناء الليل، مما يسهل كشفها وتمييزها عن بعد، باستخدام كواشف الأشعة تحت الحمراء، حيث يقوم هذا النوع من التصوير بتحويل الصورة الحرارية إلى صورة مرئية، مناظرة بدقة تامة. وتستخدم لذلك أفلام ذات حساسية عالية لدرجات الحرارة المختلفة. ولا تتطابق ألوان الصورة مع الألوان الطبيعية، ولكن تتطابق مع تباين درجات الحرارة.

والصورة الحرارية الناتجة، تظهر كأنها صورة تليفزيونية، تشير فيها الأجزاء الداكنة إلى درجات حرارة منخفضة، والأجزاء الفاتحة إلى درجات حرارة عالية. إضافة إلى أن بعض الأهداف يمكن تمييزها عن طريق البقع المضيئة في الصورة، التي تشير إلى أجزاء ساخنة، مثل غرف محركات المعدات ومواسير العادم الخاصة بها. وهناك أهداف أخرى يمكن تمييزها عن طريق سرعتها، أو طبيعة حركتها، مثل تتبع مركبة على أرض غير ممهدة.

والمواد المصنعة منها الأجزاء البصرية المستخدمة في أجهزة الرؤية الحرارية، يجب أن تسمح بنفاذ الأشعة في النطاق الطيفي من 8 ـ 14 ميكرون، مما يعني عدم صلاحية الزجاج والكوارتز، ولذا تستخدم مواد الجرمانيوم والسليكون وسلفيات الرصاص في تصنيع الأجزاء البصرية. كما تطلى الأسطح الخارجية بطبقات مضادة للانعكاس، لتمنع تأثير الأشعة الموجودة خارج النطاق الطيفي للجهاز، مما يمكن النظام من العمل بكفاءة أثناء ضوء النهار والضوء الصناعي.

وحساسية أجهزة التصوير الحراري المتطورة الراهنة قلما يفوتها أي جسم فيه حرارة. وتعود هذه الحساسية بشكل رئيسي إلى تطوير نسق من الكواشف المرتبة، مصنوعة من مواد ذات أداء يتطور باستمرار إلى الأفضل، لتعزيز غزارة توليد الإلكترونات إذا ما سقطت عليها إشعاعات حرارية ضمن الأطوال الموجية، من نصف ميكرون إلى 15 ميكرون عموماً، وبشكل خاص على أجزاء فقط من الأطوال الموجية المذكورة. وبكلام أدق، هناك أجزاء محددة من هذا الطيف ذات قيمة للكشف الحراري، وهي النطاق من 3ـ 5 ميكرون، والنطاق من 8- 13 ميكرون من الأطوال الموجية. أما الأطوال الموجية في حدود 2 ميكرون، فهي قريبة من الأشعة تحت الحمراء، ويندر استخدامها للكشف الحراري. وفي حالات أكثر الأنظمة تعقيداً، وحساسية، مثل أنظمة البحث المحمولة جواً، وأنظمة تعقب الصواريخ على السفن، تقوم الشركات المصنعة بتجهيزها بأنظمة رصد تضم كلا النطاقين.

وسبب ملاءمة الأطوال الموجية المذكورة آنفا للكشف الحراري، يعود إلى أن إشعاعاتها تنتقل بفعالية في الجو. أما الجزء الأكبر من الإشعاعات الحرارية ذات الأطوال الموجية الأخرى، فتضعف في الجو لدرجة كبيرة. لذلك، بات المتخصصون في "كيمياء المواد" على يقين بأنه لا يتعين عليهم إضاعة الوقت والجهد سدى لتحسين أداء مواد الكواشف ضمن الأطوال الموجية غير الملائمة.

وفي بداية الثمانينيات، كانت مادتا تلوريد الكدميوم والزئبق من المواد المفضلة لصنع الكواشف لجهاز التصوير الحراري، ولكن في العقدين التاليين استخدمت مواد أخرى بكثافة أهمها سيليسيد البلاتنيوم، وأنتيمونيد الإنديوم('عرفت هذه المادة منذ حوالي 50 عاماً، واستخدمت في التصوير الحراري، ولكنها تحتاج إلى تبريد للاستفادة من مميزاتها.')   Indium Antimonide وهى مادة شبه موصلة[2] Semiconductor. وسبب ذلك ملاءمة هاتين المادتين للعمل ضمن دوائر المعالجة في أجهزة الكمبيوتر. كما أن أداءهما جيد على النطاق الترددي للأشعة تحت الحمراء، وقد استغلت هذه المزايا إلى الحد الأقصى. وهناك مواد، مثل مركبات السيليكون الحر، أي المترسب بين الجزيئات، لها دور بارز في تيسير معالجة الإشارات ضمن أطوال موجية محددة للإشعاعات الحرارية. إلا أن حاجة هذه المواد إلى تبريد مكثف أبطل فوائدها الواضحة، وأدى إلى عدم استخدامها على نطاق واسع.

ومن جهة أخرى، أثبتت الاختبارات أن الجمع بين كاشف قياسي ومركب من السيليكون وأنتيمونيد الإنديوم، تنجم عنه كواشف هجين، ذات فعالية عالية، تتميز بخصائص استشعار وكشف ممتازة، تعززها قدرة معالجة كبيرة. وهذا يعني أنه باستخدام مثل هذه التقنيات "الهجين" يمكن الحصول على الأداء الأمثل من المواد الراهنة. ويرى العديد من الباحثين أن تطوير هذه المواد يعد أفضل من إحراز اختراقات علمية لاستنباط مواد جديدة.

وتعد أنظمة التصوير الحراري أكثر تكلفة، وعرضة للكسر، لذا صنع الكثير منها بطريقة تكفي لتحمل الهزات. وأجهزة التصوير الحراري ثقيلة وكبيرة الحجم، وربما لا تكون مناسبة لصالح الأسلحة الخفيفة. إلا أن جهازاً مثل جهاز الرؤية الحراري TWS ، لا يزن لدى تركيبه على بندقية من طرازM16 إلا 1.7 كجم،مما يفسح المجال أمام العديد من استعمالات أجهزة الرؤية تلك بالنسبة للسلاح الخفيف.

ويمكن، لأجهزة التصوير الحراري، أن تصنع على شكل أنظمة مستقلة، تصلح للاستخدام اليدوي، أو أن تدمج مع الأسلحة. ويمكن أن يوصفها أجزاء كأجزاء من معدات كبيرة، أو أن تكيف للكشف البعيد المدى، كما في حالة أجهزة الرؤية الأمامية بالأشعة تحت الحمراء FLIR في الطائرات. وربما تؤدي نشاطات البحوث والتطوير إلى ابتكار مواد أكثر حساسية، وإلى تخفيض أسعار أجهزة التصوير الحراري.

1. مكونات أجهزة الرؤية الحرارية:

تتكون معظم أجهزة الرؤية الحرارية من الأجزاء الآتية:

أ. مرآة الرأس: مهمتها جمع صورة الهدف المكونة من الأشعة تحت الحمراء، بعد حجب الأشعة المرئية بواسطة مرشح، ثم تسقط بإسقاط الصورة على مجموعة عدسات الشيئية.

ب. مجموعة عدسات الشيئية: مهمتها جمع الصورة وإرسالها، في أشعة متوازية، إلى وحدة المسح.

ج. وحدة المسح: بها مرآة ذات وجهين عاكسين، يعكس أحدهما الأشعة الحرارية على مجموعة عدسات تكوين الصورة الحرارية، والوجه الآخر يعكس الأشعة المرئية المناظرة لها من صف الثنائي المشع للضوء Light Emitting Diode- LED على مجموعة عدسات العينية. وتتولى وحدة الماسح مهمه المسح المتوازي، وتتذبذب هذه المرآة 40 ذبذبة في الثانية، أي أنها تقوم بالمسح 40 مرة في الثانية لإسقاط صفوف جزئيات الصورة المتوازية على صف الكواشف.

د. وحدة تكوين الصورة الحرارية: وتنقل الأشعة المنعكسة من على مرآة الماسح، وتكوّن لها صورة على سطح الكواشف. كما تحافظ هذه الوحدة على بعد بؤري ثابت للأشعة الحرارية عن طريق التحكم الآلي.

هـ. وحدة الكواشف: يتكون صف الكواشف من عدد من الكواشف في صف رأسي، وتحيط بها من الخلف غرفة التبريد، حيث يقوم المبرد بخفض درجة الحرارة إلى -196 درجة مئوية تحت الصفر. وتحول الكواشف الطاقة الحرارية المستقبلة إلى إشارات كهربية معادلة في شدتها لشدة الأشعة الصادرة من الجزيئات الممسوحة من الهدف، ثم ترسل الإشارات إلى المكبرات الابتدائية، التي تقوم بتكبير الأشعة الخارجة من الكواشف 1000 ـ 1500 مرة. وهناك مكبر ابتدائي لكل كاشف، ثم ترسل هذه الإشارات ـ المعدلة نسبياً ـ إلى مكبرات الإدارة.

و. مكبرات الإدارة: ومهمتها إمداد الطاقة المعدلة اللازمة لتشغيل الثنائيات المشعة، وتتصل بها دوائر للتحكم في الإضاءة، والتباين، وعكس إضاءة الصورة.

ز. مجموعة الثنائيات المشعة للضوء: يصدر كل ثنائي مشع ضوءاً تتناسب شدته مع شدة الأشعة الحرارية الساقطة على الكاشف المناظر له. وتكون الأشعة الصادرة من هذه الثنائيات ذات لون أحمر.

ح. مجمع الضوء المرئي: يتولي مهمة تجميع الأشعة الضوئية الخارجة من الثنائيات، وإرسالها على الوجه الآخر من مرآة المسح. وأثناء حركة مرآة المسح تتكون صورة ضوئية مناظرة للصورة الحرارية للمشهد.

وتظهر الصورة في أجهزة الرؤية الحرارية، إما من خلال العدسة العينية مباشرة بعد تكوين الصورة المرئية بواسطة السطح الخلفي للماسح، وفي هذه الحالة تكون الصورة حمراء، أو بإسقاط الصورة المرئية على صمام تكثيف قبل العينية، وتكون الصورة في هذه الحالة خضراء.

وإظهار الصورة على "أنبوبة أشعة الكاثود" Cathode Ray Tube، أو على مستقبل تلفزيوني، أدى إلى تقليل حجم الأجهزة ووزنها، وبالتالي سهولة تركيبها في المركبات والمعدات المختلفة، إضافة إلى قلة التكاليف. ونظراً لسرعة المسح الكبيرة، فإن الصورة تظهر للعين كاملة على الشاشة، حيث لا تستطيع العين ملاحظة عملية المسح السريع على الشاشة.

2. طرق المسح المختلفة

إذا تم تجزيء صورة المشهد إلى جزئيات، فإنه يجب أن يكون لكل جزئ كاشف متناظر معه، مما يتطلب عدداً هائلاً من الكواشف. وحيث إن الكواشف مصنعة من مركب الكادميوم تيلوريد الزئبقي، وهو من المركبات النادرة والغالية الثمن، هذا بالإضافة إلى ضرورة تبريدها، فإنه يصبح في حكم المستحيل استخدام عدد كبير من الكواشف تناظر عدد جزئيات الصورة. لذا تستخدم طرق المسح المختلفة، التي يمكن بواسطتها استخدام أقل عدد ممكن من عناصر الكاشف، مع الحفاظ على الحساسية وقدرة التمييز المطلوبين للنظام.

وطرق المسح المستخدمة هي

أ. المسح المتوازي Parallel Scan

وفيه يتم تثبّت عناصر الكاشف، رأسياً في المستوى البؤري لمجموعة العدسات، ثم يحرّك النظام الصورة الحرارية للمشهد أفقياً، على صف الكواشف الرأسي، وذلك بواسطة تذبذب مرآة الماسح. وفي هذه الحالة تحدد خطوط الصورة المرئية على الشاشة بعدد عناصر الكاشف، ويمكن زيادة عدد خطوط الصورة الأفقية باستخدام طريقـة المسح الشبكي Interface Scan، حيث يمكن أن تصل نسبة عدد الكواشف إلى عدد الخطوط 1: 4. ويتميز أسلوب المسح المتوازي بالآتي:

(1) استخدام عدد كبير من عناصر الكاشف.

(2) القدرة الكبيرة على التمييز بين الأهداف.

(3) قلة الضوضاء نسبياً.

(4) أكثر تكلفة.

(5) عند عطل أحد عناصر الكاشف يظهر خط أسود في الصورة.

ب. المسح المتتالي Serial Scan

وفيه تثبت عناصر الكاشف في صف أفقي، ويتم مسح هذه العناصر، واحداً تلو الآخر، حيث تتحرك مرآة المسح أفقياً حتى نهاية الصف، ثم تنتقل رأسياً إلى الصف التالي. ولتجميع الإشارة الكهربائية الدالة على جزيء المشهد، فإنه يتم توصيل خرج عناصر الكاشف بواسطة خطوط تأخير؛ لتتطابق زمنياً في نهاية الصف. وفي هذه الحالة يجب أن تكون سرعة المسح كبيرة جداً. ومن خصائص المسح المتتالي:

(1) إمكانية مواءمة الصورة الناتجة ورؤيتها بسهولة على مستقبل تلفزيوني، أبيض وأسود.

(2) تجانس الصورة.

(3) كثرة الضوضاء نتيجة السرعة العالية.

(4) قلة التكلفة لقلة عدد الكواشف.

(5) يكون تأثير عطل أحد عناصر الكاشف على حساسية النظام طفيفاً.

ج. المسح المختلط Hybrid Scan

وهو يجمع بين الطريقتين السابقتين بتثبيت عدد من عناصر الكاشف في صف أفقي، وتكرار الصف عدة مرات، كما يمكن استبدال الصفوف الأفقية بشرائط من عناصر الكاشف. وفي المسح المختلط يتم المسح الأفقي لعدد من صفوف أجزاء المشهد مساوياً لعدد صفوف عناصر الكاشف، ثم ينتقل رأسياً؛ ليتم المسح الأفقي لصفوف أجزاء المشهد، التي تلي الصفوف السابقة، وهكذا حتى ينتهي المشهد، ويبدأ المسح من أعلى مرة أخرى.

وفي المسح المختلط يتم تحوّل معلومات المسح الأفقي للصفوف الأفقية، إلى إشارات رقمية، ثم تسجّل في ذاكرة خاصة بكل صف، ثم في أثناء المسح التالي، الذي يتم تسجيله في ذاكرة أخرى، تمكن قراءة معلومات الذاكرة الأولى، على التوالي من الصف الأول إلى الصف الأخير. وبعد قراءة هذه المعلومات تحوّل إلى إشارات قياسية، يمكن إظهارها على مستقبل تلفزيوني، أو تسجيلها على شرائط فيديو وإعادة عرضها بعد ذلك.

3. التبريد

تعمل الصور الحرارية في نطاقين رئيسيين من الأشعة تحت الحمراء، وهما النطاق 3-5 ميكرون، والنطاق 8-13 ميكرون. ولا تحتاج الأنظمة، التي تعمل في النطاق الأول إلى تبريد خارجي، ولكن تلك العاملة في النطاق الثاني تحتاج إلى تبريد الكواشف إلى درجة الحرارة -196 درجة مئوية؛ للتخلص من حركة الجزيئات بها، ولكي تكون الإشارة الخارجة من الكواشف معبرة عن الأشعة الساقطة من الهدف فقط، وذلك بتوفير التباين الحراري المطلوب، بين درجة حرارة الكاشف المنخفضة ودرجة حرارة الهدف.

وحين يتطلب الأمر أداء عالياً من جهاز الرؤية الليلي، فإنه ينبغي استخدام الكواشف العاملة على نطاق التردد 8-13 ميكرون، رغم أن عملية تبريدها تكون باستخدام غاز النيروجبن، أو الهواء فائق النقاء. أما النظم العاملة على النطاق الترددي 3 ـ 5 ميكرون، فإنها تكتفي غالباً بتقنيات التبريد الكهروحرارية، مما يخفض أيضاً من فترة التبريد، وبالتالي يزيد من سهولة الاستخدام. ويتم التبريد بإحدى الطرق الآتية:

أ. مبرد "جول تومسون"

وهو أنبوبة صغيرة على هيئة ملف، وسطحها الخارجي مزعنف. وتوصّل إحدى نهايات هذه الأنبوبة بقارورة بها هواء نقي تحت ضغط كبير، 6000 رطل/ بوصة مربعة، حيث يدفع الهواء خلال الأنبوبة، ويخرج من الطرف الآخر، من خلال صمام خانق، يتحكم في خروج الهواء، ويصاحب تمدد الهواء بعد خروجه من الأنبوبة انخفاض في درجة الحرارة. ويمر الهواء البارد فوق السطح المزعنف من الأنبوبة، ليقوم بامتصاص الحرارة من الهواء المار بها، حيث يخرج من الأنبوبة، ويتمدد، وتنخفض درجة حرارته أكثر. وهكذا، فإنه خلال وقت قصير، عشر ثوانٍ، تنخفض درجة حرارة الهواء الخارج من الخانق إلى درجة -196 مئوية تحت الصفر.

ويجب أن يكون الهواء خالياً من التلوث، وخاصة من غازات ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، والتي درجات تجمدها أقل من ـ196 درجة مئوية. وتمتاز هذه الطريقة بالآتي:

(1) عدم الضوضاء.

(2) ضعف الطاقة المستخدمة.

(3) قصر زمن التبريد إلى حوالي 15 ثانية.

وعيوب هذه الطريقة هي

(1) لا تناسب المعدات، التي تتعرض لحركة عنيفة، مثل المركبات والمدرعات والطائرات.

(2) يلزم تجديد القارورة كل بضع ساعات، من 2: 4 ساعة.

(3) تحتاج إلى معدات لإعادة الشحن، وهذه المعدات غالية نسبياً.

(4) تحتاج إلى احتياطات أمن في أثناء النقل والتداول.

(5) يتعرض المبرد للتلوث في أثناء تغيير القارورة، مما يؤثر على كفاءة المبرد.

ب. مبرد ذو دائرة تبريد مغلقة

ويتكون هذا المبرد من عنصرين رئيسيين هما: ضاغط كهربائي، وإصبع تبريد. ويتم شحن المبرد بغاز الهليوم تحت ضغط. ويقوم الضاغط الكهربائي بضغط غاز الهليوم، ثم يتمدد الغاز إلى الضغط العادي في إصبع التبريد، حيث تنخفض درجة حرارته. ويُسحب الهواء بواسطة الضاغط من إصبع التبريد، كما يتم التخلص من حرارة الغاز خلال أسطح الضاغط. ثم يعاد ضغط الهليوم ثانية، حيث يمر في إصبع التبريد ليتمدد ثانية، وتنخفض درجة حرارته. وهكذا، فإنه بعد فترة 6 ـ 10 دقائق تنخفض درجة الحرارة إلى ـ 196 درجة مئوية. ويمتاز هذا المبرد بالآتي:

·   يجعل المعدة سهلة الاستخدام والحمل.

·   يسمح للمستخدم باستخدام المبرد عند الحاجة.

·   طول العمر الافتراضي، قبل إعادة الشحن، من 1000 - 1500 ساعة تشغيل.

ومن عيوبه:

·   كثرة الضوضاء والاهتزازات، التي قد تؤثر على نقاء الصورة.

·   استهلاك طاقة كبيرة.

·   زمن التبريد من 6: 10 دقائق.

ج. مبرد باستخدام مولد هواء نقى مضغوط

وفيه يستخدم الهواء النقي المضغوط، بدلاً من قارورات الهواء المضغوط في مبرد "جول تومسون". ويتكون هذا المولد من ثلاثة أجزاء في وحدة واحدة، وهي: ضاغط ـ موتور تشغيل ـ مجموعة تنقية. ويعّد المولد قارورة ذاتية الشحن، حيث يحتفظ بالضغط عند الفصل لإعادة الاستخدام عند بداية التشغيل. ويمتاز هذا المبرد بالآتي:

·   يسمح باستمرار التشغيل.

·   تثبيت المولد بعيداً عن الأجواء البصرية، يؤدي إلى عدم وجود اهتزازات تؤثر في نقاء الصورة.

·   مناسب للعمل مع المركبات والطائرات والمعدات، التي تتعرض لحركة عنيفة.

·   قصر زمن التبريد، حوالي نصف دقيقة.

·   العمر الافتراضي للمولد 5000 ساعة تشغيل، وذلك مع تغيير بعض مرشحات التنقية كل 200 ساعة تشغيل.

4. مميزات أجهزة الرؤية الحرارية

تتميز أجهزة الرؤية الحرارية عن أجهزة التكثيف الضوئي بالآتي:

أ. مقاومة وسائل إعاقة الرؤية، مثل الضباب والدخان، حيث إن للأشعة تحت الحمراء القدرة على النفاذ خلالها.

ب. يمكنها العمل في الظلام التام، ودرجة وضوح الصورة ومدى الكشف لا يعتمدان على أي إضاءة خارجية.

ج. يمكنها اكتشاف الأهداف على مسافات أبعد من أجهزة التكثيف.

د. تكون صورة يمكن نقلها وتسجيلها وتحليلها بنفس الوسائل المستخدمة مع صور كاميرات الفيديو.

خامساً: أمثلة لبعض أجهزة الرؤية الحرارية

1. جهاز الرؤية الحراري للدبابة الأمريكية M1

يعتبر أصغر حجماً وأقل وزناً وتكلفة من جهاز الدبابة "إم 60 أ 3" M60A3، ويظهر الصورة على شاشة أنبوبة أشعة الكاثود، ويستخدم 120 عنصراً كاشفاً في خط رأسي. ويتم تثبيت الجهاز، ومقدر المسافة بالليزر، والتليسكوب النهاري للرامي، مع بعضهم ليكونوا وحدة واحدة.

2. جهاز التصوير الحراري الأمريكي AN/AAD-5

يستخدم في الاستطلاع، ومع بعض الطائرات النفاثة، حيث يمكن بواسطة مجالي رؤية تسجيل خريطة حرارية على فيلم.

3. جهاز الرؤية الحراري IHADSS لقائد الطائرة العمودية

وهو جهاز مثبت في خوذة القائد، ويوفر له صورة على شاشة أنبوبة أشعة الكاثود أمام عينيه، وبالتالي يستطيع الطيران ليلاً في الإظلام التام. وعندما يحرك القائد رأسه يستطيع تحريك خط البصر أو مجال الرؤية لاستطلاع الأهداف الأرضية. ويمكّن ذلك القائد من تنفيذ عمليات البحث والإنقاذ، كما تظهر علامات التصويب على الشاشة لاستخدام السلاح الذي تزود به الطائرة.

4. جهاز الرؤية الحراري AN/PAS 13

هو نظام للرؤية بالأشعة تحت الحمراء، خفيف الوزن يمكن استعماله على البنادق وسائر أسلحة المشاة. وقد جهز هذا النظام بمصفوفة بؤرية متقدمة للأشعة تحت الحمراء حجمها 16 × 40، تجعل من تحديد الأهداف بعيدة المدى أمراً ممكناً بواسطة مستشعر ذي فتحة صغيرة. ويمكن استخدام هذا النظام للرؤية من خلال الظلام الدامس والدخان والغبار المندفع وأوضاع الطقس الرديئة.


 



[1] يصنع الكاثود الضوئي من مادة تطلق إلكترونات عند امتصاصها لشعاع كهرومغناطيسي. وطاقة الإلكترون المنبعث تعتمد فقط على تردد الإشعاع، كما أن عدد الإلكترونات المنبعثة في كل ثانية تتناسب مع شدة الإشعاع.. وكان الكاثود يصنع من الفضة والسيزيوم، وبسبب ضعف حساسيتهما، أصبح يصنع من مركب يتكون من الصوديوم والبوتاسيوم والأنتيمون، والمادة الأكثر تطوراً الآن هي أرسنيد الجاليوم، والتي تصنع باستخدام تقنية أشباه الموصلات

[2] وهى ببساطة مواد تسمح بمرور التيار الكهربي في اتجاه واحد فقط، وتمنعه من المرور في الاتجاه الآخر. وبالتحكم الدقيق في نسب خلط هذه المواد يمكن التحكم في كفاءة التوصيل الكهربي، مع تقليل الفاقد في الطاقة