2.18  DETEKCE INTENZITY ZÁŘENÍ

Při bezkontaktním záznamu záření objektů je třeba registrovat hustotu zářivého toku objektu E, která je úměrná hustotě zářivého toku absorbované detektorem Ea a také intenzitě absorbovaného záření I. Pro záznam intenzity různých typů záření se používají různé druhy čidel, snímačů či detektorů, které umožní zaznamenávat záření v jednom bodě či v rovině.

 

Obr. 2-25 Příklady konstrukcí černých těles

Tepelné záření v širokém spektru lze nejjednodušeji zaznamenávat pomocí černých těles, viz obr. 2-25, doplněných o měření teploty nebo i tepelného toku (pro měření ohřevu či ochlazování čidla). Takové detektory se bez použití filtrů chovají jako neselektivní.

Radioaktivní záření je možné detekovat pomocí různých typů detektorů. Používají se plynové detektory, ke kterým patří ionizační komory a Geigerovy - Müllerovy počítače, nebo různé scintilační a polovodičové detektory.

Pro záznam světelného záření, ale i jiných typů záření se používají fotografické emulze. Jedná se o selektivní detektory vhodné pro snímání dvojrozměrných obrazů, jelikož se emulze aplikují na plošné podklady, které nevyžadují rozklad obrazu. Rozlišovací schopnost běžných fotografických emulzí se pohybuje od 50 do 150 čar/mm. Políčko kinofilmu o velikosti 24 x 36 mm má pak rozlišení až 3600 x 5400 obrazových bodů. Fotografická emulze bývá často aplikována na transparentní podklady. Propustnost fotografické emulze po její expozici a zpracování závisí na osvitu, který je definován vztahem

,

(2-34)

kde I je intenzita záření a t je expoziční čas. Typická funkce propustnosti fotografické emulze t v závislosti na osvitu W je uvedena na obr. 2-26. Chceme-li mít lineární záznam intenzity záření I, je třeba volit osvit W pouze v blízkosti inflexního bodu.

 

Obr. 2-26 Závislost propustnosti t fotografické emulze na osvitu W

Pro elektrický záznam světelného záření (ale i tepelného záření) se používají selektivní elektrické snímače typu fotonek, fotonásobičů, fotoodporů, fotodiod, fototranzistorů. Chceme-li pomocí těchto prvků snímat dvojrozměrný obraz, je nutné provést nejdříve rozklad obrazu na daný bodový snímač a pak tyto informace o jednotlivých bodech obrazu opět elektricky složit.

Pro digitální záznam obrazu světelného záření (ale i tepelného záření) se s výhodou používají selektivní CCD detektory (Charge Coupled Devices), které nevyžadují rozklad. Jedná se o integrované maticové snímače intenzity záření o velikosti 1/3“, 1/2“ apod., které mohou být i vzájemně poskládané. Po osvětlení matice se cyklicky snímají náboje z jednotlivých elementů matice, které je třeba následně vynulovat.

Pozn.:  CCD detektory jsou tvořeny planární technologií MOS na křemíkové destičce, např. typu N, pokrytím vrstvou oxidu křemičitého. Na tuto vrstvu jsou naneseny hřebenové systémy kovových elektrod. Přivedením záporného napětí na elektrody se pod nimi indukuje oblast kladného náboje. Rozdílem potenciálů sousedních elektrod lze kladný náboj v polovodiči N posouvat, což umožňuje vytváření posuvných registrů a zpožďovacích linek.