Главная тех. библиотека Методы и результаты исследования ближнего ИК диапазона. Апрель 2005

Размещено: necton 02.04.20005
Результаты по исследованиям 2004-2005 года.

Описание:
Ни для кого не секрет, что мы живем в мире, переполненном электромагнитными излучениями. Самое время вспомнить, что посредством зрения, то есть через узенький спектральный мостик видимого излучения, человек получает более 90% информации об окружающем мире. Диапазон длин волн, совместно занимаемый видимым, инфракрасным и ультрафиолетовым излучениями (от 10 нм до 1 мм) носит название оптического. Тяжело представить, что видимый свет занимает всего 0,04% оптического диапазона, притом, что и сам оптический диапазон незначителен в сравнении с остальным электромагнитным спектром. А ведь так хочется предположить, что где то там, совсем рядом, возможна активность незнакомых нам форм жизни...

Электромагнитное излучение непрерывно по всему спектру, часть которого напрямую воспринимается различными органами человеческого организма. Для удобства описания излучения оно было разбито на условные диапазоны длин волн, имеющие практическое значение. Собственно свет, как излучение, напрямую воспринимаемое глазом, лежит в промежутке длин волн от 380 до 780 нм (1 нм = 10-9 м). Разумеется, чувствительность глаз каждого конкретного человека индивидуальна, но в светотехнике пользуются параметрами среднестатистического зрительного аппарата человека.

Скажите... что это ?

Мы внимательно разглядывали снимки, на которых, необъяснимо но... каким то образом проявилось нечто... не наблюдаемое визуально в момент съёмки. Люди приносившие и присылавшие снимки, задавали один и тот же вопрос, на который мы не знали ответа.
Мы задались целью найти ответ, и теперь, считаем нужным, поделится с Вами предварительными двухлетними результатами наших изысканий.
Полагаю, наши наработки, помогут вам, приблизится к постижению природы малоизученных процессов, а предложенный нами прибор-приставка к вашему портативному ПК, который вы без труда сможете собрать самостоятельно – поможет вам шагнуть вперёд технический, и поставить собственные опыты.



Аналитический отдел «Лаборатории Нектона», на протяжений двух лет занимался сбором, и анализом фотоснимков, с цифровым и фотохимическим методом фиксаций изображения. Особенно нас интересовали снимки явлений, которые не наблюдались визуально в момент съёмки, и проявились только потом. После отсортировки явного брака, и каталогизаций фотоизображений, была установлена интересная зависимость.
Из всех имеющихся в нашем распоряжений фотоснимков, разделённых на типы фотоматериалов, с признаками на «аномальность», абсолютно не встречались ортохроматические материалы. Зато чаще всего, не наблюдаемые визуально в момент съёмки явления, фиксировались на фотоматериалы панхроматического типа. А так же, современных типах цветных фотоплёнок, с расширенной спектральной чувствительностью до 750 нм.
Ещё более интересным фактом, явилась пародоксальная возможность цифровых фотокамер, фиксировать АЯ. И прямая зависимость, частоты фиксаций, от характеристик применяемых в различных моделях CCD матриц, с разной глубиной чувствительности в ближний ИК диапазон.


Справка:Ортохроматические фотоматериалы - черно-белые фотоматериалы, обладающие светочувствительностью ко всему видимому спектру, за исключением красной области.
¤ Панхроматические материалы - черно-белые светочувствительные фотографические материалы, сенсибилизированные (обладающие добавочной светочувствительностью) к зелёным, жёлтым и красным лучам (длина волны 500- 700 нм), в отличие от ортохроматических материалов, сенсибилизированных только к зелёным и жёлтым лучам.

Простейшее аналитическое сопоставление позволило предположить, что фиксируемые проявления АЯ в ближнем ИК диапазоне, должны находится сразу за воспринимаемым пределом чувствительности ортохроматического типа фотоматериалов, и человеческого глаза (650-680 нм). Поскольку в тоже время, явления фиксировались на фотоматериалы с чувствительностью до 750 нм, не трудно предположить, что рубеж, с которого начинается «диапазон чудес», лежит между воспринимаемым глазом человека пределом чувствительности (приблизительно 680 нм), и границей чувствительности фотоматериалов (750 нм). Оставалось только определить насколько широк этот диапазон. И каковы особенности и средства фиксаций процессов вызывающих точечные засветки.

Напомню, что CCD матрицы цифровых фотокамер, способны воспринимать диапазон до 1,2 мкм, что предполагает невероятные преимущества перед фотохимическими материалами.
Таким образом, мы склонились к мнению, что существует острая необходимость исследовать ближний ИК диапазон, в местах с различными проявлениями аномальности, именно средствами полупроводниковых сенсоров с различными характеристиками спектральной чувствительности.

Не буду касаться всей цепи опытов и рассуждений, по которой мы пришли к созданию ИК сенсора, но ключевым моментом на этапе поиска информаций – стала публикация Пермского исследователя Н.Субботина (Русская Уфологическая Станция) которая сводилась к тому, что по его экспериментальным результатам, объекты обладают собственной «частотой мерцания» в невидимом глазу ИК диапазоне, и следовательно являются источниками собственной амплитудной модуляций, которую можно обнаружить приборными средствами.

Немедленно связавшись с автором публикаций, мы выяснили, что концепция прибора испытывалась на практике, в совместной Русско-Японской экспедиций в район Молебки. Технический «Сенсор Субботина» был довольно примитивен, и контроль обстановки осуществлялся посредством наушников. В которых звучала преобразованная амплитудная модуляция, принимаемая фотодатчиком. Однако, простота не уменьшала идейную ценность «Субботинского сенсора».

¤ Уже позже, чего только не предлагалось в новаторской концепций подобного прибора. И различные варианты с операционными усилителями, мультиметром, тестером, и даже, подпайка приёмного ИК диода, или фототранзистора, параллельно головке аудиоплеера. Использование готовых фотоприёмников, заботливо упёртых с родного завода.

Связавшись с Н.Субботиным, мы уточнили в каком приблизительно диапазоне АМ, была «заметна на слух» активность в ближнем ИК. Оказалось, это весьма низкие частоты, лежащие в пределах 50-100 Гц. Таково было начало...

В нашем случае, от прибора, требовался точный метод контроля, с возможностью широкодиапазонной записи сигнала в реальном времени, его последующее воспроизведение и широкие возможности анализа.

Через 4 месяца, собрали первый способный работать в полевых условиях, прототип сенсора ближнего ИК диапазона, ИКСН-01, который получился весьма простым, и в тоже время эффективным устройством отвечающим всем требованиям, которые мы для себя поставили на первом этапе работ.

Через год, у нас был законченный самопальный трёхдиапазонный прототип ИК сенсора (ИКСН-04), с адаптером под оптику, аналоговым / цифровым выходом и даже лазерным визиром, для настройки направления съёма информаций.

Целый сезон мы пользовались и первым и четвёртым прототипом. Собирая сравнительные данные о эффективности обоих приборов.

Ближе к делу, или чем принимать



Голубой – кривая наглядно показывающая видимый глазом человека диапазон. Синий – кривая показывающая спектральную чувствительность панхроматических фотоматериалов. Серый – кривая чувствительности ортохроматических фотоматериалов. Зелёный – кривая усреднённой спектральной чувствительности цветных фотоматериалов.
Красный – диапазон чувствительности микросборки TSOP серий.

Анализ снимков, сделанных цифровыми камерами ясно показывал, что объекты прекрасно регистрируются штатными возможностями CCD матрицы фото/видеокамеры, лежащей в среднем в пределах до 1,2 мкм. Следовательно нас вполне устраивал ближний ИК диапазон, оставалось только найти средство приёма сигнала с минимальными искажениями, достаточно низким энергопотреблением, и малыми габаритами. А так же чувствительность фотоприёмника должна была лежать в пределах частот в которых наблюдалась «аномальная» активность.

Исследовались три условных диапазона, с пиком чувствительности в пределах 750 нм, 950 нм, ~1140 нм. Эксперименты показали что, наиболее оправданным для модели «ИКСН-01» оказалось использование ИК приёмника, на базе интегральной сборки TSOP-12(5V) VISHAY. С пиком чувствительности 950 нм.
Данное устройство представляет собой фотодетектор, предусилитель и демодулятор, интегрированный в одном корпусе. Встроенная калибровка сигнал/шум, и TTL CMOS совместимость.
Дело в том, что вся линейка моделей серий TSOP – обладает разной полосой пропускания, по этому, мы рекомендуем вам, применять модель TSOP-1256 с максимальной из всей серий полосой в 56 КГц. (Ценой около 1 $)




Схема датчика принципиально проста и даже в таком примитивном виде, достаточно эффективна для регистраций АМ сигнала там, где вам заблагорассудится. Всё что нам удалось наработать совершенствуя сенсор, это повышение чувствительности к очень слабым сигналам, за счёт применения значительного усиления, применения оптики, и расширения рабочего диапазона. А так же, повышение общей помехоустойчивости, за счёт экранирования монтажной платы устройства и сигнального кабеля.




На схеме:
DCD – Выходной сигнал, на НЧ (линейный) вход звуковой карты.
RTS - Питание + 9В
GND - Питание – 9В
Питается устройство от батарей типа «крона» 9 В. Её вполне хватает на десяток часов непрерывной работы.

На схеме представлен наиболее простой и эффективный способ подключения схемы, к компьютеру через НЧ вход звуковой карты. Но существует ещё способ требующий специального программного обеспечения, это ввод данных непосредственно на порт RS-232.



В этом случае: (для 9-pin connector)
Выходящий со сборки выходной сигнал (OUT), подводится на 1 (DCD) контакт разъёма.
VCC микросборки, подводится на закороченные 7 (RTS) контакты разъёма.
GND микросборки, подводится на закороченные 5 (GND) и 9 (RI) контакты разъёма.Рекомендаций по сборке



Вся стоимость комплектующих прибора, обойдётся вам в цену не более 6$. Рекомендуем, для сборки, пользоваться монтажной платой, и особое внимание обратить на 3 вывод. Место соединения 3-вывода (OUT) с R1, рекомендуем разместить как можно ближе к микросборке и для дальнейшего вывода сигнала использовать экранированный кабель. Саму плату заэкранировать и по возможности ограничить влияние влажности. Например, залив экранированную плату герметиком, прямо в корпусе.
Запитку устройства рекомендуем сделать от автономной батарей или аккумулятора. Дело в том, что не все модели переносных компьютеров поддерживают напряжение соответствующих выводов на COM и LPT разъёмах. И потому, может случиться так, что запитать устройство будет проблематично в любом из выбранным вами вариантов подключения к анализирующему устройству через НЧ вход звуковой карты используя её как АЦП, или порт RS-232.



Анализирующее устройство

В качестве анализирующего устройства рекомендуем использование любого стабильно работающего переносного компьютера, под управлением операционной системы Win98SE, XP, (LongHorn).



Анализирующую и регистрирующую часть, комплекса лучше всего реализовать на программном обеспечений FFT Spectral Analysis, фирмы Sound Technology.

¤ Скачать можно здесь:

Программа требует минимум аппаратных средств, позволяет следить и записывать сигнал с сенсора, через НЧ вход звуковой карты. Как показала практика, частоты дискретизаций большинства звуковых карт, вполне хватает для качественной работы с сигналом. Программа FFT позволяет калибровать сигнал непосредственно программными методами. А так же просматривать и сохранять уже записанный семпл, для последующего анализа.
Объём данных которые вы сможете сохранить и проанализировать, будет зависеть только от объёма дискового пространства вашего ноутбука.

Порядок работы

Перед тем, как подключить внешний сенсор к линейному входу аудиокарты вашего компьютера, убедитесь, что установки уровня сигнала линейного входа, установлены в среднее положение. Максимальный уровень входящего сигнала, теоретический может достигать 5 В. Справедливости ради, скажу, что выход из строя входа звуковой карты, никогда нами не наблюдался. На практике сигнал не превышает 2,8 В.

Далее запустите анализирующую программу, откалибруйте входящий сигнал, отсекая уровень шумов, ниже рассматриваемого уровня. Выберите удобный вам вид представления данных, в виде сонограммы, 3-мерного графика, или осциллограммы.
Предварительно выберите режим, записи или визуального анализа. На практике, повторяемость сигнала настолько высока, что рекомендуем предварительно включить режим «мониторинга без записи», в целях экономий дискового пространства компьютера. В случае, если заметите что то интересное, можете ставить лагерь и уже тогда снаряжаться на «охоту по серьёзному», семплируя сигнал непосредственно на диск ПК.

Рекомендация обязательного характера

Обеспечьте непрерывную видеосъемку процедуры опыта, предварительно поточнее синхронизировав часы камеры и компьютера. Это поможет вам в последующем анализе записанной информаций, не ломать голову над объективным происхождением того или иного сигнала. На съёмке будет видно, например, использовал ли кто то в тот момент, фотовспышку, которую вы могли по каким то причинам не заметить – но... беспристрастно зарегистрировал сенсор. Или держал ли кто-то в руках включенную фото/видеокамеру, или другой возможный техногенный источник модулированного ИК сигнала. В случае использования «провоцирующей тактики» магниевых шашек, и мощных газоразрядных ламп, примите меры к сохранности матрицы камеры, используйте светофильтры. Или откажитесь от использования видео.

Возможные помехи

При применений параллельной съёмки, средствами цифровых фото/видеокамер следует учитывать, что в некоторых моделях, особенно профессиональных и полупрофессиональных, камера излучает модулированный ИК луч, который используется управляющим микропроцессором, для дополнительной коррекций автофокуса камеры. Луч имеет АМ 50-150 Гц, поэтому вы, увидите его отражение на экране анализатора. Рекомендуем перейти на ручную фокусировку, и на время эксперимента, наглухо заклеить стекло ИК передатчика камеры.
Влияние мобильного телефона, в режиме передачи, нами не констатировано, вероятно ввиду хорошего экранирования всех узлов и кабелей комплекса.
При использований «тактики световой провокаций» (газорязрядные лампы, магниевые шашки), а так же при применений фотовспышки, следует учитывать что вы получите в момент срабатывания вспышки характерную кривую, на экране анализатора.
Практика показала не целесообразность учёта сильно «шумящего» диапазона до 1 Кгц. Потому рекомендуем сразу в установках шкалы программного обеспечения, указать рабочий диапазон имеющий начало от 1 Кгц.
При использований активной ИК подсветки, учтите, что например, пролетающий в луче ИК прожектора комар, будет отражать крыльями луч, и увидев на экране характерный сигнал, вы рискуете получить сенсацию там, где её на самом деле нет.

Сигнал



Сигнал достаточно чёткий и широкий, если он будет вами засечён - вы его обязательно увидите даже если «слишком добросовестно» откалибруете уровень шума. Не буду описывать различные особенности полученных результатов. Это будет материалом отдельной открытой статьи, по результатам опытов проведённых в 2004-2005 году, которую планируем опубликовать в конце 2005 года. Вот с этими данными, которые мы опубликуем, и сможете сравнить полученные вами результаты. Так же, будут применены и некоторые совершенно новые технологические наработки, которые должны дать положительный результат . Но об этом позже...


Послесловие

Несомненно, у всех кто захочет собрать схему. Усовершенствовать или предложить новшества – связывайтесь непосредственно со мной по адресу email necton [ a t ] latcom [тчк] lv


Влад Гуща
"Лаборатория Нектона" (Прибалтика-Космопоиск)
Рига. Латвия

[Программа МЗИИМ-Захват]