ماهي الاشعة الحرارية Thermal-infrared مع أنواع الكاميرات الحرارية ومميزات اجهزة الرؤية الليلة وأستخداماتها..

مقدمة

من المعروف أن عملية الرؤية تتم بواسطة انعكاس أشعة الضوء المرئي من الجسم الذي ننظر إليه على أعيننا والتي بدورها تكون صورة للجسم على شبكية العين وتنتقل معلومات الصورة من خلال الألياف البصرية إلى الدماغ ليترجم صورة الجسم. ومن هنا فإن عملية الرؤية تعتمد اساساً على اشعة الضوء المرئي سواء كان مصدره اشعة الشمس أو مصابيح الإضاءة الكهربية. ولهذا السبب فإن في الظلام لايمكن للعين رؤية الاشياء لعدم توفر الضوء المرئي المنعكس من الجسم إلى العين.

تعريف بسيط للاشعة الحرارية :

الاشعة الحرارية Thermal-infrared هي اشعة تنبعث من الاجسام نتيجة لدرجة حرارتها وليست أشعة تنعكس عن الاجسام. ويعود انبعاث الاشعة الحرارية في منطقة الأطياف تحت الحمراء من اثارة الذرات المكونة للجسم عند درجات حرارة فوق الصفر المطلق وعودتها إلى حالة عدم الاثارة وهذا يسبب إلى انطلاق الاشعة الكهرومغناطيسية في المنطقة تحت الحمراء. حيث أن الذرات في حالة اثارة مستمرة excitation إلى مستويات الطاقة العليا excited level ثم عودتها إلى مستوى الطاقة الأرضي ground-state energy level
لذا فالاشعة الحرارية تمثل الجزء المهم من الكاميرات الحرارية .. و تقوم على اساسها الرؤية عبر تلك الكاميرات

آلية عمل الكاميرات الحرارية

1. بواسطة نظام عدسات شبيه بعدسات كاميرا الفيديو يعمل على تجميع الاشعة تحت الحمراء المنبعثة من الاجسام.
2. االاشعة الحمراء المجمعة تسقط على مصفوفة من المجسات الحساسة للاشعة تحت الحمراء تعمل على رسم خريطة حرارية للجسم تسمى thermogram.
3. تقوم اجهزة اكترونية بتحويل الصورة الحرارية thermogram إلى نبضات الكترونية. تقوم وحدة معالجة الاشارة signal-processing unit بترجمة الصورة الحرارية المأخوذة من المجسات إلى معلومات لتعرض على الشاشة.
4. ترسل وحدة معالجة الاشارة signal-processing unit المعلومات إلى الشاشة على شكل مناطق ملونة تعكس درجات الحرارة وجميع المعلومات المجمعة تكون الصورة

أنواع الكاميرات الحرارية

هناك نوعان من اجهزة الرؤية الليلية أحدهما يعمل عند درجة حرارة الغرفة ويعرف باسم Un-cooled وبامكانه رصد فروقات في درجة الحرارة تصل إلى 0.2 درجة مئوية وهو اكثر انتشاراً.
والنوع الاخر يعمل تحت درجات حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة وذلك بتبريده ويعرف باسم Cryogenically cooled وهو مرتفع الثمن وبامكانه رصد فروقات في درجة الحرارة تصل إلى 0.1 درجة مئوية ولمسافات تصل إلى 300 متر.

مميزات اجهزة الرؤية الليلة

1- يمكن استخدام الأسلحة المزودة بأجهزة الرؤية الليلة بمدى لا يقل عن 50 الى 60% من المدى النهاري.
2- عدم الاعتماد على الإضاءة أو على الرؤية البصرية أثناء الليل.
3- إمكانية الاستخدام نهاراً في حالات الرؤية الضعيفة.
4- العمل بكفاءة خلال الغبار والضباب والدخان الصناعي وفي الغابات .
5- تمييز الأهداف، وذلك بالإحساس بفرق درجة التباين للصورة الحرارية المتكونة للهدف، خاصة أثناء الليل، لإنخفاض درجة حرارة الأرض الخلفية للأهداف، نتيجة غياب الشمس.
6- لا تتأثر بالضوء المبهر، أو ضوء النهار
7- القدرة على إكتشاف الحرارة التي تخلفها الأجيسام أو الجمادات سواء الطائرات والمركبات والدبابات بعد رحيلها بساعات !!!

أستخدامات اجهزة الرؤية الليلية
للاجهزة الرؤية الليلية العديد من التطبيقات مثل التطبيقات في المجالات العسكرية وفي الابحاث الجنائية وفي رحلات الصيد الليلية وفي البحث عن الاشياء المفقودة وفي التسلية وفي انظمة الحماية والمراقبة. وتجدر الاشارة إلى أن أول وأهم تطبيقات اجهزة الرؤية الليلية هي الاستخدامات العسكرية في التجسس على تحركات الخصم ومعداته في اثناء الليل، كما يستخدمه رجال الاعمل في مراقبة ابنيتهم من اللصوص والمعتدين. كما يستحدمه رجال التحريات الجنائية في دراسة تحركات اللصوص من الاثار الحرارية التي تركتها اقدامهم على الأرض وتحديد فترة الاعتداء ومتابعة المسروقات وغيرها….