热成像诊断。发明和生产的历史

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热像仪是一种用于监测所研究表面温度分布的设备。温度分布以色域的形式显示在热像仪的显示屏上（或存储器中），其中特定的温度对应于特定的颜色。通常，显示屏显示通过镜头可见的表面的温度范围。现代热像仪的典型分辨率为 0,1 °C。

住宅楼的热成像图。窗户和屋顶下可见的热量损失

地球的内部结构及其组成的物质由地质学和地球物理学研究。地质方法使我们只能探索地壳的上部。即使到几公里的深度，也很难钻一口井。地球物理学使您可以更深入地深入地球。这门科学研究地球磁场的异常，例如密度偏差、磁化率、电阻率、弹性波传播速度等。

对于大部分陆地和海洋的深度（高达 10000 米）研究，石油、天然气和固体矿物的勘探，使用地球物理勘探方法。它们包括重力、磁、电、地震、热、核地球物理学——总共有一百多种方法。

重力测量法是基于对地球重力的非常精确的测量，即行星的引力场。地球不是一个均匀的球，它有空隙和压实区域，例如矿床。结果，它们上方的重力要么略小于平均值，要么略大于平均值。这些变化由重力仪记录。

在磁勘探的帮助下，研究地球的地磁或自然磁场。它的值取决于磁化物体出现的大小和深度，例如铁矿床。磁力计测量磁场的绝对值或其相对值，并与在控制点测量的值进行比较。

电勘探方法基于对新兴自然和人工电场的研究。第一个是太阳和宇宙辐射、连续雷击地球、化学和物理反应的结果。当地球暴露在电力线、电视和广播电台的天线中时，就会出现第二种情况。通过电场的特性（例如，通过电阻），研究人员已经学会区分岩石和金属矿石的沉积物。

Georadar 用于雷达研究。这样的雷达“观察”地球。探地雷达天线发射无线电脉冲，从致密的岩石反射并返回接收天线。土壤和岩石会迅速吸收无线电波，因此它们只能穿透到几十米的深度。该方法基于无线电波传播速度的差异，这取决于岩石和使它们饱和的液体（水、油）的物理特性。

地球的热场

在热成像仪的帮助下研究了由于复杂的物理和化学过程而产生的地球热场。它们的敏感元件接收来自深层岩石的红外（热）辐射。这种辐射非常微弱，因此热像仪接收器用液氮或氦气冷却到-200-230摄氏度的温度。接收到的信号显示在电视屏幕上或记录在胶片上。温度的分布取决于行星的内部结构。

地壳的破裂，即使是被冲积岩石拉长的，也会被地球表面的温度异常所感受到。通过研究它们的动力学，人们可以判断导致地壳应力和变形的现象，充满了灾难。来自鞑靼斯坦首都的航空航天仪器研究所的员工已经学会了如何做到这一点。

“罗伯特·穆哈梅德亚罗夫向我展示了令人惊叹的照片，”米哈伊尔·德米特鲁克在《奇迹与冒险》杂志上写道，“它们展示了深达数公里的肠道内的一切。

- 看：这些是地壳的裂缝， - 他用手指抚摸着光条纹。然后他指着黑点： - 有油气田。

这些图像是在航天设备的帮助下拍摄的，这使得肠道几乎透明。你可以像透过玻璃一样看穿地面。什么是奇迹？

- 我们已经建立了岩石密度和地球表面温度之间的关系， - Robert Davletovich 解释道。 - 更容易不说。在不同的地方，温度的偏差值非常低，但我们的超灵敏设备可以修复它们。计算机在图像上绘制等温线。线条变粗的地方，深处的物质密度更高（岩石、金属矿石的沉积物）。并且在岩石松动的地方（地壳断层、喀斯特空洞、地下湖泊的透镜、煤、石油、天然气的沉积物），线条变得稀薄。在破译热图像后，计算机会生成该区域的彩色图像，在这些图像上，您一眼就能看到肠道的深层结构。

教授打消了我的疑虑。他展示了其他很容易验证的地下图片。它们不是来自太空，而是来自飞机或直升机，因此图像的分辨率提高了数百倍。并且地下通信在它们身上清晰可见 - 即使在表面上用肉眼也无法区分它们。这是我面前收割小麦的一块田地。它的热图像显示了埋在地下的纵横交错的天然气管道。这是这些结构的平面图，取自煤气工人：它与热图像完全匹配。此外，它还清楚地显示了地下管道绝缘损坏的地方，以及煤气泄漏的地方。这些信息对于气体工作者来说是非常必要的，科学家们已经准备好提供它。顺便说一句，他们的飞行设备提供的信息比在管道中爬行的机器人多十倍。而且您可以以数千倍的速度从上面获取这些数据。但也许它要花很多钱？不，航空诊断比在线诊断便宜得多。”

1979年，未来的技术科学博士、教授罗伯特·穆哈梅德亚罗夫被调到NPO“国家应用光学研究所”担任系主任和航天器仪器总设计师。后来，在他的领导下，该部门发展成为一个部门，并于1990年从NPO中分离出来，成为喀山独立的航空航天仪器研究所。然而，在俄罗斯近代史上，它和许多俄罗斯企业一样，成功搁浅。

到目前为止，在 Okean 卫星上，该研究所制造的设备所提供的图像并不比美国的差。但随着俄罗斯航天工业的危机，喀山卫星设备不再需要。在新条件下工作迫使我改用飞机和直升机。但是，正如他们所说，有因祸得福：从低海拔地区，研究所的员工在他们的设备的帮助下，开始做出比太空更惊人的发现。

热成像可以震惊任何人。因此，例如，通过一个用于从上方储存油的巨大金属罐，您可以看到……该结构的钢筋混凝土基础上有裂缝。汽车早已离开，它们的热影还留在停车场。在大海深处，可以看到沉船的高温特征。而这里又是一个奇迹：图片中，还没有被考古学家发掘的古建筑地基的轮廓，透过地面出现了！

“但罗伯特·达夫莱托维奇也为其他图像感到自豪，”德米特鲁克写道，“这些图像可用于诊断建筑物和结构。在房屋、桥梁、道路、管道、地壳断层、喀斯特空隙、收集器、地下水流和其他令人惊讶的地方自然是清晰可见的。如果施工人员提前知道，他们早就绕过了这些死地。但是物体已经建成，它们的地基和支撑落入空隙和流沙中，导致建筑物和构筑物变形。多久会它们站立在哪些地方应该加强？这太明显了：所有的应力和变形都会导致小的温度偏差，这在照片中清晰可见。

该研究所为许多新原理和设备申请了专利，几乎可以无限提高热像仪的分辨率。在这里，他们学会了获取千分之一的度数——这对于建筑物和结构的技术诊断来说已经足够了。此外，可以在夜间在建筑材料压缩期间和白天（在其热膨胀期间）拍摄照片。在这样的时刻，所有的缺陷——无论是现在的还是未来的——都特别清楚地表现出来。

但最主要的是对地壳的诊断：根据地壳中的应力和应变，可以预测引起地震的运动。对于位于地震高发区的任何国家来说，预测地震都至关重要。

Mukhamedyarov 已准备好预测此类灾难将在何时何地发生。在一个条件下 - 如果他获得这些研究的资金。

作者：Musskiy S.A.

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