专利名称：超短波感光成像的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用摄像装置令超短波感光成像的方法。
利用天文望远镜在胶片上感光成像可以拍摄到人类的眼睛利用同类装置观测不到的暗星，因为人类的眼睛是采取同步处理接收到的可见光信号的，虽然其灵敏度很高，但如果光源太弱，就无法观测到目标。而利用胶片则可以把极弱的光信号通过较长时间的曝光，将其积累到胶片上感光成像，即使被观测目标发出的光信号弱到以单个光子间断地到达胶片上，也有可能被胶片记录在案，只要相应地延长曝光时间，就依然会使目标在胶片上感光成像，使我们可以清楚地观测到目标所在的方位。
随着科学技术的不断进步，各国制造的军用飞行器愈来愈趋于隐形化，例如，美军装备的F---117A战斗轰炸机，由于其采用了多种综合隐形技术，其雷达截面积有了很大的缩小，仅仅反射回很弱的超短波信号，利用雷达装置很难在远距离上发现其方位，因此也不可能对这类隐形的军用飞行器给其它国家带来的危险进行必要的防范。
本发明提供了一种利用摄像装置令超短波感光成像的方法，其目的是利用该方法观测包括隐形的军用飞行器在内的各种飞行器的信号特征和方位，观测在太空中人造卫星的信号特征和方位，以及地面或海上各种可反射超短波信号的目标的信号特征和方位。
本发明还有一个目的，那就是用于研究宇宙中各种发出短波信号的目标的信号特征和方位。
为实现上述各目的，本发明提供了一种利用摄像装置令超短波感光成像的方法，它是令摄像装置的曝光盒处于超低温状态，利用可透射超短波的材料过滤掉各种可进入曝光盒的可见光和热辐射，在曝光盒内安装有一块表面光滑的平板，所述平板通过导线及电器控制系统与电源的一极相连接，通过电器控制系统可使平板带电及调控平板上电势的高底，所述曝光盒中待曝光的胶片平面平行于平板放置，当平板通过导线及电器控制系统带电后，其电场作用使平行于平板放置的待曝光胶片上的感光材料被极化，将感光材料发生光化离解反应的阈值频率降低至超短波频段，当超短波通过摄像系统的相关装置被聚焦到胶片上时，即令胶片发生光化离解反应，感光成像。
所述曝光盒处于超低温状态是通过将曝光盒浸泡在液氦或液氮之中来维持的，液氦或液氮由液压输送系统从其生产或储存装置中输送至曝光盒处，所述液压输送系统可使胶片受到流体介质的压力作用，压力作用的量值可通过液压输送系统调整。
隐形的军用飞行器及在太空中的人造卫星其雷达截面积虽然很小，但与宇宙深处的天体相比，由于其距离观测点较近，它们在雷达发射装置照射下所具有的亮度，绝对要大于那些宇宙深处的暗星。当飞行器的飞行方向是朝向观测点运动时，或者是在距离观测点较远处运动时，尽管飞行器的飞行速度很快，但它们相对于观测点的空间方位角变化在一个较短的时间里是很小的，这就是说，我们可以通过适当地增加胶片的曝光时间对飞行器进行感光成像。如果再结合加强对飞行器的雷达发射照射，利用本发明的超短波感光成像的方法就可以使我们及时地发现隐形的军用飞行器及在太空中的人造卫星，以及地面或海上各种可反射超短波信号的目标，对其信号特征和方位进行分析判定。此外，由于摄像装置可以仅仅对准一个很小的空间方位角进行观测，不受这个空间方位角之外的信号源的影响，故其抗干扰能力极强，即使飞行器所在方位分布有许多干扰源，只要该干扰源不是处于飞行器所在的空间方位角上，就可以通过调整摄像装置的镜头将干扰源排除掉，使干扰仅仅起照亮被观测目标的作用。
下面对本发明的具体实施方法作进一步说明。
超短波的频率远低于令感光材料发生光化离解反应的阈值频率，不能使胶片感光。但有事实表明，感光材料发生光化离解反应可以受到电场作用的影响，当我们从胶片盒、曝光盒或暗盒里快速抽拉胶片时，有时就会使胶片产生静电，带有静电的胶片可在红外线和静电场的共同作用下在暗室中迅速曝光，产生树枝状黑色条纹或斑状静电斑痕。这一现象表明在电场作用下的感光材料会改变其发生光化离解反应的阈值频率。
虽然静电感光现象会伴随着胶片对外放电，如果胶片仅仅带有少量的电荷而不对外放电，也不会使胶片感光。但静电感光现象的本质是电场作用可以改变感光材料发生光化离解反应的阈值频率。感光材料发生光化离解反应的阈值频率不是绝对的，而是相对的，当感光材料处于外电场中时，在电场力的作用下，感光材料分子中的正、负电荷中心将发生相对位移，产生极化电荷。这种在外电场作用下，在感光材料中产生极化电荷的现象，叫做感光材料的极化。外电场越强，感光材料被极化的程度就愈高。由于感光材料分子中各原子之间的相互结合能本来就相对较弱，在电场力的作用下，就更容易发生分解，故在电场力的作用下被极化的感光材料会降低其发生光化离解反应的阈值频率。静电感光现象的发生，与胶片是否会发生对外放电无必然的因果关系，即使胶片不对外放电，只要作用于感光材料的外电场作用较强，就依然会令胶片产生静电感光。
无规律的静电感光现象会破坏胶片的感光成像，因此，在日常生活中，人们总是尽可能地避免使胶片带电。但水能覆舟，也能载舟。如果通过实验掌握了各种胶片在一定温度下受到不同强度的外电场作用时发生光化离解反应的阈值频率，我们就可以利用电场作用使感光材料在红外线、微波、超短波等各种波段的电磁波作用下都能够感光成像。
在没有电场作用的情况下能够发生光化离解反应的化合物，受到化合物分子中各原子之间的相互结合能的限制，能够用来作为感光材料的化合物是很少的，由于能够用来作为感光材料的化合物品种有限，也限制了我们对各种胶片在品种和质量上的开发和提高。当化合物处于外电场中时，能够发生光化离解反应的化合物相对地较多一些，只要电场作用较强，即使是较稳定的化合物也能够迅速发生光化离解反应。这使得我们可以将相对较多地化合物归入感光材料，即使该化合物在非极化状态下不能够迅速发生光化离解反应。感光材料在品种上的增多必然会对各种胶片的开发带来有益的影响，使我们得以生产出各种具有更高清晰度的胶片。
超短波的频率远低于热辐射的频率，为避免胶片在发生超短波感光成像时被热辐射感光，必需在曝光盒外部过滤掉各种波长短于超短波的电磁辐射，方法之一是将曝光盒置于液氦或液氮之中，液氦或液氮不吸收超短波，并可降低胶片及附近零部件的热辐射强度，使胶片得以避免或减轻所受到的热辐射作用，尤其是不均匀的热辐射作用。
令待曝光胶片的感光材料极化的电场是由安装固定在曝光盒内一个表面光滑的平板产生的，平板的面积要大于胶片待曝光部分的面积，这将有利于胶片上感光材料层的均匀极化。将待曝光胶片平行于平板放置，周围不能有可使平板上所带电荷分布不均的零部件，以尽可能地使胶片上的感光材料受到基本一致的外电场作用，处于基本相同的极化状态。由于胶片上感光材料层的厚度很薄，由此而造成的极化不均匀程度是很小的，不会影响超短波的感光成像。当我们通过电器控制系统升高平板上电势时，处于平板附近待曝光胶片就会受到平板上多余电荷电场的作用，使胶片上的感光材料在外电场作用下被极化，进而降低其发生光化离解反应的阈值频率，令胶片在超短波的照射下发生光化离解反应，感光成像。
极强的电场作用可以分解许多种化合物，如果感光材料受到的电场作用极强，即使是在没有热辐射作用的情况下，感光材料也会在极强的电场作用下被分解掉。令胶片发生电场感光的电场强度不仅与感光材料的温度有关，而且与感光材料的成份有关，对于不同的感光材料，可通过实验了解各种胶片在一定温度下受到不同强度的外电场作用时发生光化离解反应的阈值频率，具体实验时可先通过试验测定其发生电场感光时平板上电势的量值，然后再在这一电势量值的附近范围内确定其可发生超短波感光成像的各种相关量值。
不同的感光材料在外电场作用下发生光化离解反应在不同的波段其感光敏感性是不同的，且感光敏感性还与胶片的感光材料中的其它原料成份有关，需要通过实验测定对超短波波段感光敏感的感光材料中的其它原料成份。
与传统的感光成像一样，如果胶片在外电场作用下产生的极化电荷对外放电，也会令胶片产生树枝状黑色条纹或斑状静电斑痕，破坏胶片的感光成像。因此，避免使胶片在外电场作用下产生的极化电荷对外放电，是能否实现超短波感光成像的关键因素之一。避免极化电荷对外放电的措施包括稳定平板上的电势，令胶片附近没有导电材料等，必要时也可对胶片本身从结构上进行防止极化电荷放电处理，当胶片离开电场后，极化电荷会自行消失。此外，摩擦产生的静电也会破坏超短波的感光成像，也要尽可能地避免使胶片受到摩擦作用。
有事实表明，压力也是一种可改变感光材料发生光化离解反应的阈值频率的作用形式，当胶片受到较高的压力作用时，也会发生在暗室内令胶片曝光的现象。根据这一现象，利用浸泡曝光盒的液氦或液氮通过液压输送系统将压力作用传递至胶片上，由于流体的压力作用可以均匀地传递至胶片的每一点，故也可利用压力作用补充调整感光材料发生光化离解反应的阈值频率，以便于获得更高清晰度的成像，或者是减少单纯依赖电场调整感光材料发生光化离解反应的阈值频率所带来的可能存在的不利因素的影响。
用于聚焦超短波的摄像装置的聚焦系统在原理上同天文望远镜的聚焦系统基本原理是一样的，不同之处在于超短波摄像装置的镜头必须能够透过超短波，其镜片不一定非用传统的光学镜片，用于控制胶片曝光时间的快门则需用可反射超短波的金属材料制造。
权利要求
1.一种利用摄像装置令超短波感光成像的方法，其特征在于它是令摄像装置的曝光盒处于超低温状态，利用可透射超短波的材料过滤掉各种可进入曝光盒的可见光和热辐射，在曝光盒内安装有一块表面光滑的平板，所述平板通过导线及电器控制系统与电源的一极相连接，通过电器控制系统可使平板带电及调控平板上电势的高底，所述曝光盒中待曝光的胶片平面平行于平板放置，当平板通过导线及电器控制系统带电后，其电场作用使平行于平板放置的待曝光胶片上的感光材料被极化，将感光材料发生光化离解反应的阈值频率降低至超短波频段，当超短波通过摄像系统的相关装置被聚焦到胶片上时，即令胶片发生光化离解反应，感光成像。
2.按照权力要求1所述的一种利用摄像装置令超短波感光成像的方法，其特征在于所述曝光盒处于超低温状态是通过将曝光盒浸泡在液氦或液氮之中来维持的，液氦或液氮由液压输送系统从其生产或储存装置中输送至曝光盒处，所述液压输送系统可使胶片受到流体介质的压力作用，压力作用的量值可通过液压输送系统调整。
全文摘要
本发明公开了一种利用摄像装置令超短波感光成像的方法,它是令摄像装置的曝光盒处于超低温状态,当曝光盒内一块表面光滑的平板带电后,其电场作用使平行于平板放置的待曝光胶片上的感光材料被极化,将感光材料发生光化离解反应的阈值频率降低至超短波频段,当超短波通过摄像系统的相关装置被聚集到胶片上时,即令胶片发生光化离解反应,感光成像。其目的是利用该方法观测包括隐形的军用飞行器在内的各种飞行器、在太空中人造卫星以及地面或海上各种可反射超短波信号的目标的信号特征和方位,并具有极强的抗干扰能力。
文档编号G03B42/00GK1273371SQ00109650
公开日2000年11月15日 申请日期2000年6月20日 优先权日2000年6月20日
发明者马龙 申请人:马龙