Libmonster ID: CZ-498

Infrared imaging is a method of introscopy(*) which makes it possible to visualize objects invisible to the naked eye with the aid of infrared rays reflected or emitted by such objects. This is a common technique used in studying various substances, in flaw detection (e.g. in the construction industry) and in controlling all kinds of technological processes.

The first infrared imagers appeared in 1941. By the present-day standards, they were quite primitive in design and possibilities. It was only in 1975 that it became possible to make direct precursors of the present-day apparatuses (with photodetectors as the centerpiece) on the basis of semiconductor materials synthesized by French scientists. Even though much has been done to improve such semiconductors ever since, they no longer conform to the present standards of infrared imaging.

Our research scientists from the Joint Institute of Semiconductor Physics (RAS Siberian Branch, Novosibirsk) have come up with an adequate technology. They have designed a new material and equipment for growing CMT (cadmium/ mercury/tellurium) films on gallium arsenide substrates by the method of molecular- beam epitaxy(*) which experts assess as a real breakthrough. Our scientists began this research back in 1979. And the first practical results were already on hand in 1986 when Angara and Katun units for the production of superfine films were put into operation. Assisting the "birth" of this innovative technology were likewise experts from other arms of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences-namely from the G. Budker Institute of Nuclear Physics, the Institute of Applied Microelectronics and its pilot plant.

At first-about fifteen years ago or so-the use of molecular-beam epitaxy for making CMT films was being questioned, for the growth rates were then only at 1 um/h. For photodetectors the material should be 10-12 urn thick, however. So, growing a film of desired parameters took about 24 hours (preliminary operations included). But our Siberian researchers upped the growth rate to 5 um/h, and the whole process was brought down to 6 hours. Besides, it is fully automated: an operator monitors the features and composition of the film on a display. Let's join him and see how it all works.

First, a thin layer of zinc telluride is coated on the gallium arsenide substrate; next comes cadmium telluride, and then, CMT with a photosensitive working layer. The process should be controlled all along so as to get the required thickness of the layers. Such kind of control poses problems since the table on which the substrate is placed keeps rotating (to ensure the homogeneity of the powdered layers). Our experts coped with that too by designing a circular device for coating the materials, the world's first. As a consequence, the working surface stays motionless,


*Introscopy- visualization of objects or processes within optically opaque bodies, in opaque media.- Ed.

* Epitaxy-oriented growth of one monocrys-tal on the surface of another (substrate).- Ed.

page 18


which enables measurements in the very process of work. The device employed for such measurements, an ellipsometer, is also Novosibirsk-designed.

Yet another parameter, the temperature of the substrate, has a substantial effect on the CMT material. This temperature should be sustained with high accuracy Quite a problem too, for the process takes place in a vacuum, with no adequate instruments available up to now. Our experts have found a way out by designing an infrared pyrometer for measurements.

All these innovations have been applied in a multichamber plant dubbed Ob which allows to grow films on a substrate up to 75 mm in diameter (and we are hoping to bring it up to 200 mm). That's a very important point: we can obtain photodetectors with images not inferior to those on our home TV screens. After this plant has attained its rated capacity, it will be producing enough films to cater to the country's present needs in the manufacture of photodetectors and IR imagers.

Another very important characteristic of CMT materials is that they can be made sensitive to any wavelength. In the atmosphere there are transparency windows between 3 and 5 um, and also within 8 and 14 um. Peeping through like windows, an IR eye can see pretty far and make out objects at huge distances, atmospheric interferences notwithstanding. And since the earth and various objects on it (trees, aircraft and the like, and man too) give off 10 urn radiation, they can be visualized from outer space. Our IR imagers are custom-designed for two spectral bands-3-5 urn and ca. 10 um simultaneously-to enable different modes of visualization. A computer will then synthesize the imagery and evaluate it.

Today only the United States and Japan are growing CMT films by means of molecular-beam epitaxy and making high-efficiency quantum photodetectors on their basis. This problem is being tackled also in China, India and Brazil, but with little success thus far. IR imagers are likewise installed on military-related hardware. Since Russia is up to the mark in this respect, we shall be concentrating on peaceful uses of IR technology in power engineering and metallurgy, in the oil and gas industries, in ecological monitoring and so forth.


© elibrary.cz

Permanent link to this publication:

https://elibrary.cz/m/articles/view/IR-IMAGING-PRESENT-STAGE

Similar publications: L_country2 LWorld Y G


Publisher:

Czech OnlineContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.cz/Libmonster

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

Nauka v Sibiri (Science in Siberia), 1999 Prepared by Arkady MALTSEV, IR IMAGING: PRESENT STAGE // Praha: Czech Republic (ELIBRARY.CZ). Updated: 08.09.2018. URL: https://elibrary.cz/m/articles/view/IR-IMAGING-PRESENT-STAGE (date of access: 12.03.2026).

Publication author(s) - Nauka v Sibiri (Science in Siberia), 1999 Prepared by Arkady MALTSEV:

Nauka v Sibiri (Science in Siberia), 1999 Prepared by Arkady MALTSEV → other publications, search: Libmonster CzechLibmonster WorldGoogleYandex

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Czech Online
Praha, Czech Republic
392 views rating
08.09.2018 (2742 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
Článek představuje komplexní průvodce výběrem automobilových pneumatik, který vychází z analýzy technických specifikací, provozních požadavků a současných trendů v odvětví pneumatik. Klíčové parametry ovlivňující bezpečnost a pohodlí při jízdě jsou zkoumány: sezónnost, velikost pneumatik, zatížení a rychlostní indexy, vzor běhounu a materiály. Zvláštní pozornost je věnována dešifrování označení pneumatik, srovnávací analýze pneumatik v různých cenových kategoriích a praktickým doporučením pro provoz a skladování.
13 hours ago · From Czech Online
Ta članek predstavlja celovit vodnik za izbiro avtomobilskih gum, ki temelji na analizi tehničnih specifikacij, operativnih zahtev in trenutnih trendov v industriji gum. Ključni parametri, ki vplivajo na varnost vožnje in udobje, so obravnavani: sezonskost, velikost, nosilnost in indeksi hitrosti, vzorec profila in materiali. Posebna pozornost je namenjena razlagi oznak na gumah, primerjalni analizi gum v različnih cenovnih kategorijah ter praktičnim priporočilom za uporabo in shranjevanje.
13 hours ago · From Czech Online
Tento článek představuje komplexní analýzu okolností souvisejících s úmrtími všech zesnulých prezidentů Spojených států amerických. Na základě historických dokumentů, lékařských zpráv a odborných posudků jsou rekonstruovány časová posloupnost a příčiny úmrtí amerických prezidentů. Zvláštní pozornost je věnována osmi prezidentům, kteří zemřeli ve funkci, včetně čtyř, kteří padli do rukou atentátníků, a čtyř, kteří podlehli přirozeným příčinám. Statistická analýza zahrnuje přirozenou úmrtnost, vraždy, choroby skryté před veřejností, stejně jako jedinečné historické shody spojené s daty úmrtí prezidentů.
20 hours ago · From Czech Online
Ta članek predstavlja celovito analizo okoliščin smrti vseh umrlih predsednikov Združenih držav Amerike. Na podlagi zgodovinskih dokumentov, zdravstvenih poročil in strokovnih ocen se rekonstruira kronologija in vzroki smrti ameriških državnih voditeljev. Posebna pozornost je namenjena osmim predsednikom, ki so umrli med opravljanjem mandata, vključno s štirimi, ki so jih ubili atentatorji, in štirimi, ki so umrli zaradi naravnih vzrokov. Statistična analiza zajema naravno smrtnost, atentate, bolezni, ki so ostale skrite javnosti, pa tudi edinstvene zgodovinske naključnosti, povezane z datumi smrti predsednikov.
20 hours ago · From Czech Online
V tomto článku je představena úplná analýza okolností úmrtí všech prezidentů Spojených států amerických, kteří zemřeli. Na základě historických dokumentů, lékařských závěrů a odborných posudků je rekonstruována časová posloupnost a důvody úmrtí prezidentů Spojených států amerických. Zvláštní pozornost je věnována osmi prezidentům, kteří zemřeli během výkonu svých pravomocí, včetně čtyř, kteří byli zavražděni, a čtyř, kteří zemřeli na přirozené příčiny. Statistická analýza zahrnuje přirozená úmrtí, vraždy, nemoci, které byly veřejnosti skryté, a také jedinečné historické shody související s daty úmrtí prezidentů.
Yesterday · From Czech Online
V tem članku je predstavljen celovit pregled okoliščin smrti vseh preminulih predsednikov Združenih držav Amerike. Na podlagi zgodovinskih dokumentov, medicinskih poročil in strokovnih ocen se rekonstruira kronologija in vzroki smrti predsednikov Združenih držav Amerike. Posebna pozornost je namenjena osmim predsednikom, ki so umrli med opravljanjem svojih dolžnosti, vključno s štirimi, ki so jih ubili atentatorji, in štirimi, ki so umrli zaradi naravnih vzrokov. Statistična analiza zajema naravne smrti, umore, bolezni, ki jih javnost skriva, pa tudi edinstvena zgodovinska naključja, povezana z datumi smrti predsednikov.
Yesterday · From Czech Online
Článek zkoumá hypotetický scénář plnohodnotné jaderné války a hodnotí potenciál různých zemí přežít za podmínek globální katastrofy. Na základě analýzy vědeckého výzkumu a posudků odborníků jsou zrekonstruovány klíčové faktory určující schopnost národa a jeho obyvatel vydržet jaderný konflikt a následnou jadernou zimou. Zvláštní pozornost je věnována závěrům výzkumníků, že jen omezený počet zemí, převážně nacházejících se na jižní polokouli, disponuje nezbytnými podmínkami pro udržení zemědělské produkce a sociální stability v postapokalyptickém období.
Catalog: История 
2 days ago · From Czech Online
Ta članek preučuje hipotetični scenarij popolne jedrske vojne in ocenjuje potencial različnih držav, da preživijo v razmerah globalne katastrofe. Na podlagi analize znanstvenih raziskav in mnenj strokovnjakov so rekonstruirani ključni dejavniki, ki določajo zmožnost države in njenega prebivalstva, da vzdržita jedrski konflikt in posledično jedrsko zimo. Posebna pozornost je namenjena zaključkom raziskovalcev, da ima le omejeno število držav, predvsem tistih, ki se nahajajo v južni hemisferi, potrebne pogoje za ohranjanje kmetijske proizvodnje in socialne stabilnosti v postapokaliptičnem obdobju.
Catalog: История 
2 days ago · From Czech Online
V tomto článku se zkoumá hypotetický scénář plně rozsáhlé jaderné války a hodnotí se potenciál různých zemí přežít v podmínkách globální katastrofy. Na základě analýzy vědeckých studií a odborných odhadů jsou rekonstruovány klíčové faktory určující schopnost státu a jeho obyvatel přežít jaderný konflikt a následnou jadernou zimu. Zvláštní pozornost je věnována závěrům výzkumníků o tom, že jen omezený počet zemí, převážně nacházejících se na jižní polokouli, má nezbytné podmínky pro zachování zemědělské produkce a sociální stability v postapokalyptickém období.
Catalog: Биология 
2 days ago · From Czech Online
V tem članku se obravnava hipotetični scenarij popolnoma obsežne jedrske vojne in ocenjuje potencial različnih držav za preživetje v razmerah svetovne katastrofe. Na podlagi analize znanstvenih raziskav in strokovnih ocen so rekonstruirani ključni dejavniki, ki določajo sposobnost države in njenih prebivalcev, da preživijo jedrski konflikt in naslednjo jedrsko zimo. Posebna pozornost je namenjena ugotovitvam raziskovalcev, da ima le omejeno število držav, večinoma lociranih v Južni polobli, potrebne pogoje za ohranitev kmetijske proizvodnje in družbene stabilnosti v postapokaliptičnem obdobju.
Catalog: Биология 
2 days ago · From Czech Online

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

ELIBRARY.CZ - Czech Digital Library

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

IR IMAGING: PRESENT STAGE
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: CZ LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Digital Library of Czech Republic ® All rights reserved.
2025-2026, ELIBRARY.CZ is a part of Libmonster, international library network (open map)
Preserving Czech's heritage


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android