Tự chế kính hồng ngoại đơn giản

Tự chế kính hồng ngoại đơn giản. Hướng dẫn bạn cách tạo kính hồng ngoại nhìn xuyên màn đêm cực độc đáo.

Tự tạo kính nhìn xuyên màn đêm độc đáo

Nghe tới kính hồng ngoại nhiều người vẫn nghĩ nó là thứ gì đó khá đặc biệt và chỉ có ở các bộ phim hành động Mỹ. Nhưng thực chất nếu biết được cách để bạn có thể nhìn trong đêm tối với loại kính này thì bạn hoàn toàn có thể tự tạo cho mình một bộ thiết bị giúp nhìn trong bóng tối sử dụng đặc tính của hồng ngoại.

Nguyên tắc hoạt động

Về cơ bản sóng hồng ngoại cũng giống như sóng ánh sáng, nhưng sóng hồng ngoại lại có bước sóng nằm ngoài dải nhìn thấy của mắt người vì thế bạn không thể cảm nhận các tia hồng ngoại chiếu đến vật thể. Nhưng các loại Camera kĩ thuật số hiện đang rất phổ biến trên các thiết bị như điện thoại, máy ảnh số có khả năng nhìn thấy các bước sóng hồng ngoại này, vì vậy mà với các loại camera đèn hồng ngoại sẽ có tác dụng như 1 chiếc đèn pin.

Dựa theo nguyên tắc trên thì điều kiện cần là bạn phải có 1 chiếc đèn hồng ngoại và 1 chiếc camera kĩ thuật số để xem ánh sáng qua ống kính của Camera.

Ý tưởng chế tạo

Camera kĩ thuật số có lẽ không phải là thứ gì quá khó tìm tại thị trường Việt Nam ngày nay vì những thứ này đã gần như trở thành món đồ thông dụng với những gia đình lao động bình thường.

Vấn đề là ở đèn hồng ngoại. Khi mới nghe cái tên chắc chắn bạn sẽ nghĩ rằng cái này chắc không phổ biến. Nhưng nếu bạn biết rằng trong nhà bạn hiện tại chắc chắn có không dưới 1 thiết bị có sử dụng loại đèn này thì chắc bạn sẽ phải nghĩ khác. Đó chính là những chiếc điều khiển từ xa cho các thiết bị gia đình như TV, điều hòa, quạt v.v...

Nếu để ý kĩ thì bạn sẽ thấy loại đèn trên các loại điều khiển có hình dáng giống hệt các loại đèn LED vừa mới phát triển ở thị trường Việt Nam vài năm gần đây.

Vì vậy ý tưởng sẽ là tạo ra 1 chiếc đèn hồng ngoại dạng như đèn pin để sử dụng kèm với Camera.

Chuẩn bị

- Một chiếc đèn pin sử dụng bóng LED trắng có rất nhiều trên thị trường. Sử dụng loại bao nhiêu bóng là tùy thuộc vào nhu cầu của bạn.

- Bóng phát sóng hồng ngoại số lượng tùy vào số đèn LED trên đèn pin bạn chuẩn bị. Loại bóng này có thể mua ở dẫy bán đồ linh kiện điện tử của khu chợ trời (phố Thịnh Yên).

Để phân biệt giữa 2 loại bóng này bạn có thể xem 2 hình bên dưới.

Đèn LED trắng.

Đèn hồng ngoại.

Nếu để ý kĩ bạn sẽ thấy bóng LED trắng thông thường sẽ có 1 khoảng màu vàng ở giữa bóng còn đèn hồng ngoại thì không.

Tiến hành

Vì đặc tính của bóng LED hồng ngoại khá giống với bóng LED trắng nên bạn có thể dùng luôn các mạch điện trở bảo vệ của đèn pin để làm mạch bảo vệ cho đèn hồng ngoại. Hay nói cách khác là các bạn dùng mỏ hàn để gỡ toàn bộ đèn LED trắng ra và thay vào bằng toàn đèn hồng ngoại.

Khi đã thay xong, bạn hãy lắp pin vào đèn và chiếu vào Camera của điện thoại hay máy ảnh để xem thử có ánh sáng hay chưa.

Vậy là xong vấn đề đèn hồng ngoại, vấn đề còn lại là làm thế nào để che được ánh sáng phát ra trên màn hình của máy ảnh. Việc này có lẽ có nhiều cách chẳng hạn như may một chiếc mũ vải chùm kín máy ảnh chỉ thò ống kính ra ngoài.

Bây giờ bạn hãy thử sử dụng bộ đồ nghề tự chế của mình rồi tìm đến một ngõ tối nào đó trong khu phố cổ Hà Nội (ngõ bỏ hoang càng tốt) rồi tếp tục chơi lại trò chơi thám hiểm nhà ma quen thuộc mà ngày rằm Trung Thu hàng năm bạn vẫn cầm lồng đèn đi thám hiểm. Theo một số tác phẩm phim khoa học viễn tưởng có nói thì hình như các hồn ma có phát ra 1 lượng sóng hồng ngoại khá yếu và Camera của bạn có thể cảm thấy điều gì đó khi thám hiểm những ngõ tối này.

Chúc các bạn chuẩn bị đồ chơi Trung Thu vui vẻ.

Lưu ý: Những điều bên trên có thể không sử dụng được lâu dài vì nó chỉ dựa trên đặc tính nhìn thấy hồng ngoại của camera chứ chưa đề cập tới độ mạnh yếu của ánh sáng này, nên bạn chỉ có thể dùng nó để tìm hiểu thêm về khoa học chứ không thể thay thế các loại kính nhìn đêm thông dụng được.

Có một số cách sau đây để có thể nhìn trong đêm:

- Khuyếch đại ánh sáng mờ (ánh sáng còn sót)
- Chuyển tín hiệu hồng ngoại thành ánh sáng nhìn thấy
- Thu tín hiệu hồng ngoại:

1. Khuyếch đại ánh sáng mờ:

Ánh sáng ban đêm do tán xạ, từ trăng sao ... có cường độ nhỏ khiến mắt không nhận ra vật. Nhờ dụng cụ thích hợp dựa trên nguyên tắc quang điện để khuyếch đại tín hiệu sáng .

Nguyên tắc chung:

Tín hiệu sáng được thu vào (Catot là tế bào quang điện nhạy, do hiệu ứng quang điện tế bào quang điện sẽ sinh ra các electron . Chùm e này sẽ được khuyếch đại và gia tốc ( bởi hiệu điện thế cỡ 10 -15 kV)rồi đập vào màn huỳnh quang để cho tín hiệu hình ảnh.
Tùy vào cách khuyếch đại mà phân làm 3 loại dụng cụ sau:

- Hội tụ gần:

e được đưa vào một bản tụ điện để tăng tốc rồi đập vào màn huỳnh quang.

Inverter (nghịch đảo) :

Dùng thêm một nguồn Cao thế đế hội tụ chùm e để tăng độ rõ nét màn hình:

MRC
micro-channel
Loại này ở giữa catot và màn hình có thêm một tấm MRC nhằm mục đích là tạo ra nguồn e thứ cấp để khuyếch đại tín hiệu .

Công nghệ mới nhất tấm catot được làm bằng bán dẫn GaAs có độ khuyếch đại 40.000 lần .

Ảnh loại này luôn có màu xanh xanh là do thu từ màn huỳnh quang.

Chuyển tín hiệu hồng ngoại thành ánh sáng nhìn thấy

Đây chính là cái ta gọi là kính ảnh hồng ngoại:

Nguyên tắc cũng tương tự trên, chỉ khác vật liệu dùng làm catot ( bộ phận nhận tín hiệu ) làm bằng bán dẫn và nhạy với các sóng có bước sóng trong dải hồng ngoại, các e được sinh ra cũng được khuyếch đại rồi đập vào màn huỳnh quang.

Với công nghệ mới thì quá trình này còn được thực hiện đơn giản hơn nhiều đó là dùng các CCD trong các máy chụp ảnh kĩ thuật số. Các e được sinh ra tạo thành tín hiệu điện, được khuyếch đại và được chuyển hóa trực tiếp lên các màn hình tinh thể lỏng.

Chụp ảnh tín hiệu hồng ngoại:
Với loại máy ảnh này bộ phận nhận ảnh chỉ nhận tín hiệu hồng ngoại, không nhận tín hiệu ánh sáng . Tín hiệu hồng ngoại phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn phát do đó dựa vào hình ảnh này ta có thể xác định được các vị trí có nhiệt độ khác nhau.
Ví dụ:

Với loại máy ảnh này chụp 1 con vật vào ban đêm hay ban ngày đều thu được ảnh không khác nhau nếu nhiệt độ con vật đó không thay đổi!

(theo wiki)

(St)

Cách tự chế kính thiên văn thành công
Tự chế ống kính Macro cho smartphone
Tự làm kính hiển vi đơn giản
Tự “chế” kính hiển vi bằng smartphone sáng tạo không ngờ
Tự chế bút cảm ứng cho điện thoại iPhone hoặc iPad