УДК 551.508.951:681.785.574
А. Ю. Б о й к о, С. К. Д в о р у к,
В. Н. К о р н и е н к о, И. В. К о ч и к о в,
М. В. Л е л ь к о в А. Н. М о р о з о в,
М. Л. П о з д ы ш е в, С. И. С в е т л и ч н ы й,
С. Е. Т а б а л и н, П. Е. Ш л ы г и н
ПОРТАТИВНЫЙ ФУРЬЕ-СПЕКТРОРАДИОМЕТР
С НЕОХЛАЖДАЕМЫМ ФОТОПРИЕМНИКОМ
Дано описание портативного фурье-спектрорадиометра с раз-
решением 8 см
−
1
в диапазоне 7–13 мкм, в котором используется
неохлаждаемый одноэлементный пироэлектрический фотоприем-
ник типа МГ-32. Приведены результаты лабораторных и поле-
вых испытаний разработанного макетного образца. Показано, что
фурье-спектрорадиометр с неохлаждаемым фотоприемником мо-
жет быть использован для дистанционного определения паров за-
грязняющих веществ в открытой атмосфере.
Решение проблемы обнаружения и идентификации загрязняющих
веществ в открытой атмосфере требует создания фурье-спектроради-
ометров (ФСР), чувствительность которых должна обеспечивать воз-
можность проведения измерений при небольшом яркостном темпера-
турном контрасте, величина которого для приземных трасс обычно не
превышает 2–5 К [1, 2]. Стремление создать фурье-спектрорадиометр
с максимально высокой чувствительностью приводит к применению
охлаждаемых фотоприемных устройств (ФПУ). Среди них наивыс-
шими характеристиками обладают фотосопротивления и фотодиоды
на основе тройного соединения кадмий-ртуть-теллур (КРТ) с рабочей
температурой около 80 K [3]. Их типичная обнаружительная способ-
ность составляет величину около
D
λ
max
= (1
. . .
3)
∙
10
10
см
∙
Гц
1
/
2
/Вт.
Для охлаждения КРТ-фотоприемников применяют или криостат с за-
ливкой жидким азотом, или микрокриогенную систему охлаждения на
основе холодильников Стирлинга интегрированного типа или сплит-
систему. Оба варианта не всегда оптимальны. Первый вариант требует
периодической дозаправки, второй — достаточно дорог и имеет огра-
ниченный ресурс работы. Кроме того, применение криогенных КРТ-
фотоприемников лимитирует массогабаритные параметры ФСР, что
делает практически невозможным создание портативных приборов.
В настоящее время ведутся разработки миниатюрных фурье-
спектрометров с использованием достижений микросистемной техно-
логии. Примером миниатюризации может служить описанный в рабо-
те [4] фурье-спектрометр, имеющий размеры всего
4
×
5
мм и пред-
назначенный для работы в видимом диапазоне длин волн. Очевидно,
94
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 2
