Editoriale – Le lenti al Germanio

A differenza dei visori notturni (sia optoelettronici che digitali.) che sono in grado di sfruttare la luce infrarossa (residua) riflessa e che è impercettibile dall’occhio umano, i visori termici funzionano sfruttando la mera rilevazione del calore che è emesso da un corpo o da un oggetto con temperatura superiore agli zero gradi.

Per questo motivo sarà possibile percepire soggetti e oggetti in totale assenza di luce.

PREGI E DIFETTI DEI VISORI TERMICI

  • Sono efficaci di notte senza l’ausilio di luce
  • Mostrano con facilità anche soggetti poco contrastati
  • Sono in grado di verificare minime variazioni di calore anche in presenza di nebbia, foschia, sabbia in sospensione, fogliame, rovi
  • Possono essere utilizzati per cercare scie di sangue anche al crepuscolo, dove spesso è impossibile cercarle senza l’ausilio di un cane addestrato
  •  Permettono le osservazioni diurne
  •  Consentono di fare una rapida scansione nella zona circostante anche per verificare la presenza di soggetti o oggetti magari celati dalla vegetazione
  • Sono una tecnologia in rapido sviluppoLe potenzialità di un visore termico dipendono principalmente dalla risoluzione del sensore, dalla sensibilità termica, dalla correzione della non uniformità (il rumore termico) e dal software di gestione e di interpolazione delle immagini. Sono molto importanti anche la grandezza dell’obbiettivo frontale, la sua apertura (quasi sempre aperta tra F/1 e F/1.2) e la qualità ottica del display. Nel settore venatorio sono disponibili decine di visori termici che, in base alla grandezza del loro sensore, possono essere suddivisi in tre fasce principali:• Bassa risoluzione – ≤ 160×120 (19.200 pixel)
    • Risoluzione media: 320×240 (76.800 pixel)
    • Alta risoluzione – 640×480 (307.200 pixel)

Fig.1 – In questa fotografia è ben visibile la lente al germanio che compone l’obiettivo dell’ATN MARS 4


Nei prossimi articoli illustrerò bene queste caratteristiche tecniche, oggi, però vorrei soffermarmi sulle lenti al Germanio, che come sapete, compongono gli obiettivi dei visori termici, sia prettamente visuali, sia sui cannocchiali da tiro (night and day) e  i sistemi clip-on.

LE LENTI AL GERMANIO

Il Germanio (Ge) è un elemento chimico con un numero atomico  pari a 32 e peso atomico di 72,60. Nella tabella periodica è inserito nei metalloidi, ossia elementi chimici che mostrano proprietà sia dei metalli che dei non metalli.
Il germanio allo stato  puro è un semiconduttore che gli consente di essere utilizzato facilmente in tutti i prodotti che richiedono questa specifica caratteristica tecnica.
Attualmente è utilizzato in varie applicazione ottiche e industriali ( sistema in fibra ottica, Led, Celle Solari, catalizzatori di polimerizzazione e nei sistemi ottici a infrarossi.)

Fig.2-Alcune riprese effettuato con uno dei migliori visori termici attualmente disponibili sul mercato: lo Zeiss DTI 3/35

Nell’uso prettamente ottico è anche utilizzato per la creazione di obiettivi fotografici (spesso grandangolari) e nel settore della microscopia. Questo perché possiede un alto indice di rifrazione e nel contempo una bassa dispersione ottica che limita la presenza di aberrazione cromatica, soprattutto nelle lenti sferiche.

Oggi il Germanio è ampiamente utilizzato nelle applicazioni ottiche come nelle fibre ottiche, nell’obiettivo della fotocamera e nella microscopia. Il Germanio è preferibile nelle applicazioni ottiche grazie al suo alto indice di rifrazione (4.0) e alle sue proprietà di bassa dispersione.   A causa del suo alto indice di rifrazione,. inoltre, è rivestito con materiale anti-riflesso specifico.
In linea di massima è  utilizzato con profitto perché è particolarmente utile nel rilevamento dei  punti caldi nei sistemi di visione termica. Solitamente questo genere di lenti presenta un campo di trasmissione IR compreso tra 1,8-16 µm.
Il lato positivo nel settore dell’Imaging IR e nella progettazione delle termocamere è che essere operano in un intervallo spettrale compreso tra 2 µm a 14 µm. Utilizzando quindi il Germanio sarà possibile coprire un l’intervallo di lunghezze d’onda delle immagini termiche LWIR (8-12 µm) e MWIR (3-5 µm).

Fig.3 -Alcuni obiettivi in Germanio prodotti dal noto costruttore Phenix Optical Co.LTD.

Usualmente le lenti in Germanio impiegate nella visione termica sono ottimizzate con un trattamento anti-riflesso su una o su ogni superficie ottica e sono trattati con rivestimenti specifici (Hard Carbon Diamond, Ultra Carbon, etc., etc.).

Tra le caratteristiche tecniche medie di una lente in Germanio posso citare la possibilità di costruire delle lenti sino a 300 mm di diametro con una tolleranza prossima a 0.01- 0.05 e una tolleranza dello spessore pari a 0 +- 0.2 mm (valori medi)

PHENIX CO.LTD E IL GERMANIO

Fig.4 – Il colosso cinese Phenix Optical Co.Ltd, famosa per la costruzione di microscopi per uso didattico e professionale è anche uno dei maggiori produttori di ottiche IR e rifornisce molti brand famosi del settore dell’imaging termico.
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Mi chiamo Piergiovanni Salimbeni, sono un giornalista indipendente iscritto all’Ordine Professionale dei Giornalisti della Lombardia. Sono nato il 17 Febbraio del 1975 e nel 1997 ho iniziato le mie prime collaborazioni editoriali con alcuni mensili nazionali. Mi sono laureato presso l’Università Statale di Milano con una tesi riguardante i danni da inquinamento elettromagnetico e le antenne di Radio Vaticana. Da quasi venti anni mi occupo di test strumentali, ho iniziato con i telescopi astronomici, per poi specializzarmi nelle ottiche naturalistiche. Nel 2012 ho inaugurato le prime recensioni riguardanti i prodotti per la visione notturna. Mi sono specializzato nell’utilizzo dei visori notturni optoelettronici per poi passare ad analizzare i primi visori digitali notturni e i prodotti per la visione termica. Dopo aver curato lo speciale Visione Notturna per la rivista CacciaMagazine e aver creato il gruppo Facebook “Visori termici, visori notturni e fototrappolaggio” ho deciso di lavorare a questo nuovo progetto editoriale per separare questo genere di recensioni dal mio sito www.binomania.it  dedicato ai binocoli, agli spotting scope e ai telescopi astronomici.

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