Жизнь и мечта

При необходимости использовать для целей интроскопии более длинные волны инфракрасного излучения, естественно, встанет вопрос о выборе материала для фокусирующих систем, так как обычное оптическое стекло прозрачно только для волн длиной до 2—2,5 микрона.

В этих случаях можно прибегнуть к помощи специальных стекол и искусственных щелочно-галоидных кристаллов или к зеркальным системам.

Любое тело, обладающее высоким коэффициентом пропускания в инфракрасном участке спектра, в приборах интроскопии представляется совершенно прозрачным. Если это жидкость, то она напоминает собой воду, а если это твердое тело, то оно напоминает собой прозрачный кристалл.

На рисунке (см. вкладку) представлены изображения, полученные в инфракрасном интроскопе при наблюдении стеклянного сосуда с помещенными в него предметами, наполненного совершенно непрозрачной жидкостью. Черная жидкость, наблюдаемая через этот прибор, представляется совершенно чистой водой; в ней отчетливо видны погруженные в кюветку посторонние предметы, зеркальные отражения от этих предметов (блики), а также цифры и надписи, имеющиеся на предметах.

190

Если необходимо изучать непрозрачные предметы с высокой детализацией, то, само собой разумеется, в этом случае необходимо строить системы с большим коэффициентом увеличения, т. е. микроскопы. Внешний вид одного из таких инфракрасных микроинтроскопов МИК-1, разработанного в содружестве с коллективом одного из заводов, представлен на вкладке.

На обороте той же вкладки представлено изображение, полученное из внутренних областей исследуемого материала. В данном случае объектом исследования был полупроводниковый кремний. Наблюдаемые на этом изображении отрезки спиральных линий характеризуют собой зоны скопления дислокаций. (Предварительно исследуемый кристалл кремния был декорирован атомами меди.)

На магистральных нефтепроводах, например, можно будет следить за степенью чистоты нефти, за концентрацией растворенных в ней газов, за образованием эмульсий и т. п. Минералоги смогут изучать твердые и газовые включения в различных минералах, концентрацию и распределение в них примесей и т. д.

Большую помощь инфракрасная интроскопия окажет при изучении внутренних напряжений в различных непрозрачных телах, так как в технике инфракрасной интроскопии возможно применение и поляризованных лучей.

Даже первые успехи интроскопии с ее пока довольно скромными средствами свидетельствовали о неограниченных ее возможностях и огромной ценности для многих отраслей науки и техники.

В настоящее время трудно даже предугадать все области возможного применения инфракрасной интроскопии. С каждым годом они будут все более расширяться.

Особый расцвет интроскопии наступит с освоением более длинноволнового излучения — сначала до 6—8 микрон, а затем и до 15—20 микрон. Если в настоящее время инфракрасная интроскопия применима лишь для изучения таких материалов, как кремний, то с освоением этого диапазона волн можно будет изучать многие интерметаллы и другие соединения, составляющие основу будущих полупроводниковых приборов. Много интересных возможностей применения инфракрасной интроскопии открывается и в области изучения полимеров.

По мере своего развития инфракрасная интроскопия, 191 несомненно, дойдет до использования и субмиллиметровых волн, представляющих промежуточный участок спектра между инфракрасными лучами и миллиметровыми волнами радиоизлучения. Простейшая модель такого интроскопа может быть осуществлена на основе использования ячеек Голея (как приемника, обладающего высокой чувствительностью в широком диапазоне волн) и соответствующей сканирующей системы, установленной в фокальной плоскости приемной оптики (т. е. там, где формируется невидимое изображение).

Я остановился на принципах инфракрасной интроскопии так подробно с единственной целью — показать, что она реальна уже сейчас, на современном этапе развития техники.

Если идти дальше, в сторону увеличения длин волн, то за субмиллиметровым диапазоном мы придем к миллиметровым, сантиметровым и даже многометровым радиоволнам. Оказывается, возможно осуществить видение и в этих диапазонах волн.

Радиолокация с ее многочисленными вариациями методов и приборов также относится к технике видения в невидимом. Однако связь ее с интроскопией может быть прослежена и с более раннего периода ее развития.

В 1934 г., например, еще не было понятия о внутривидении, тогда речь шла только об обнаружении воздушных целей ночью, на больших расстояниях, в облаках и т. п. Тогда не было еще даже самого понятия «интроскопия», однако статья, напечатанная мною в февральском номере сборника ПВО за 1934 г., заканчивалась так: