Известно, что все источники света одновременно с инфракрасными лучами излучают и значительную часть видимых лучей. Поэтому на практике часто приходится искусственно изменять спектр лучистой энергии источника. Наиболее простым методом выделения из лучистой энергии источника необходимой части спектра является фильтрация излучения при помощи светофильтров.-
Светофильтры — это тела или оптические приспособления, при помощи которых изменяют спектральный состав и величину проходящего через них потока лучистой энергии.
Известно, что все источники света одновременно с инфракрасными лучами излучают и значительную часть видимых лучей. Поэтому на практике часто приходится искусственно изменять спектр лучистой энергии источника. Наиболее простым методом выделения из лучистой энергии источника необходимой части спектра является фильтрация излучения при помощи светофильтров.-
Светофильтры — это тела или оптические приспособления, при помощи которых изменяют спектральный состав и величину проходящего через них потока лучистой энергии.
Действие светофильтров основывается на использовании различных оптических явлений: поглощения света, интерференции света, избирательного отражения, поляризации и т. п. Наиболее широко применяются светофильтры, основанные на поглощении света.
Светофильтры могут решать различные задачи:
А) поглощать всю длинноволновую часть спектра, начиная с некоторой заданной длины волны (пропускаются лучи с длиной волны X < Хо);
Б) поглощать всю коротковолновую часть спектра, начиная с некоторой заданной длины волны (пропускаются лучи с длиной волны X > H);
В) пропускать определенную часть спектра;
Г) равномерно ослаблять все участки проходящего спектра (нейтральные светофильтры).
Инфракрасные фильтры должны обладать маскирующим свойством, т. е. хорошо поглощать видимую область спектра. Чем меньше фильтр поглощает энергии инфракрасных лучей при полном поглощении энергии видимого света, тем выше его качества. Очень важно, чтобы свойства светофильтров не изменялись в различных условиях эксплуатации. Они не должны бояться резких толчков, воздействия ударной волны при выстреле, атмосферных воздействий, температурных перепадов и т. п.
При расчете параметров светофильтра необходимо учитывать спектральные характеристики источника излучения, человеческого глаза и приемника лучистой энергии.
Светофильтры могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Наибольшее распространение в технике получили твердые светофильтры, так как они конструктивно удобнее жидких и газообразных. Твердые светофильтры чаще всего изготовляются из стекла, пластмассы и специальных пленок.
Широко используются стеклянные фильтры. Они изготовляются из стекла, окрашенного специальными красителями. В качестве красящего вещества применяются окислы солей кобальта, никеля и других металлов. Наиболее прозрачным для инфракрасных лучей является кварцевое стекло (прозрачное). Оно изготовляется из чистого горного хрусталя (кварца) путем плавления его при высокой температуре. Основным достоинством стеклянных фильтров является их температуроустойчивость. Для выделения инфракрасных лучей ближней области наибольшее распространение получили стекла КС 10, К. С11, КС 12 и КС 13.
Пленочные фильтры представляют собой тонкую (толщиной 0,1—0,5 Мм) окрашенную органическую пленку. Чтобы пленочные фильтры при нагревании не коробились, а также для предохранения их от влаги, пленку обычно помещают между двумя плоскими стеклянными пластинками.
На рис. 12 приведена кривая, характеризующая зависимость коэффициента пропускания пленочного светофильтра от длины волны. Недостатками пленочных фильтров являются нестабильность во времени спектральных характеристик, непрочность светофильтров и недостаточная устойчивость их к влаге и температуре.
Таким образом, светофильтры могут использоваться в различных приборах, действие которых основано на применении инфракрасных лучей. Выбор того или иного фильтра определяется конкретными требованиями, предъявляемыми к приборам наблюдения.