NAOMI

Prototyp filtru kompatibilním se snímkovacím zařízením na satelitu

Trvání projektu: 2010 až 2012

Vedoucí projektu: Čestmír Barta

Cílem projektu bylo navrhnout a vyrobit prototyp spektrálního filtru na bázi kalomelu, který by byl kompatibilní se snímkovacím zařízením na palubě satelitu. Kalomel je dvojlomný materiál s vysokým akusticko-optickým koeficientem, který je transparentní ve spektrální oblasti 0,4-20 mm. Jeho vlastnosti ho činí atraktivním pro použití v akusticko-optických laditelných filtrech (AOTF – Acousto- Optical Tunable Filters). AOTF na kalomelové bázi může být využit jako element oddělující určitou část spektra v kompaktním hyperspektrálním snímkovacím zařízení na malé družici. Výhodou AOTF je jeho elektronické řízení a absence jakýchkoliv pohyblivých částí.

Technologický vývoj v BBT umožnil komerční výrobu kalomelových krystalů pro AOTF používaných v aplikacích pro tvarování pomocí laserového pulzu. Nedávné aktivity v BBT a FASTLITE v rámci projektu NAOMI vedly rovněž k vývoji AOTF založeného na kalomelu pro spektrální zobrazovací aplikace. Prototyp AOTF má následující charakteristiky: spektrální rozsah 4-8 μm, spektrální rozlišení 2 cm-1, úhel dopadu ± 10 °, clona 2x2,5 mm2. Další využití kalomelových krystalů pro optické prvky jsou v současné době ve vývoji.

Velkým problémem při řešení filtrů pro střední infračervené akusticko- optické termokamery je snížení účinnosti akusticko-optické difrakce s rostoucí vlnovou délkou. Podle odhadů je potřeba radiofrakvenčního výkonu v řádu stovek wattů při použití standardní konstrukce užívané pro viditelné spektrum, pro spektrum střední infračervené. Tato skutečnost by činila využívání takových přístrojů v kosmických aplikacích velmi nepraktickým, a to především v kontextu malých družic. Z tohoto důvodu byla jako základ celého návrhu vyvinuta nová metoda snímání. Tato metoda umožňuje využívání vysoce efektivních paprskově kolineárních konfigurací, při kterých je dosaženo snížení nároků na energii o jeden až dva řády a zlepšení spektrálního rozlišení. Potenciálního zlepšení spektrálního rozlišení a účinnosti je možné docílit pomocí větších krystalů anebo přechodem na jiné rtuťné halogenidy.

BBT - Materials Processing

Činnost firmy navazuje na aktivity Ing. Čestmíta Bárty a BBT - Materials Processing, Crystal Science & Technology Institute, který založil v roce 1991. Společnost se zabývá se studiem procesů růstu krystalů a tuhnutí tavenin a plynů (kalomel, safír) a vývojem a výrobou programovatelných krystalizátorů, pecí a dalších zařízení zejména pro materiálové vědy v pozemních i kosmických aplikacích (MIR, Foton, ISS). Aktivity BBT čerpají ze zkušeností v programu INTERKOSMOS a v České laboratoři pro mezinárodní přípravu kosmických experimentů v oblasti materiálové vědy. Společnost BBT se rovněž zabývá analýzou digitálního obrazu.

Co vám účast v projektu přinesla?

„Práce na projektu NAOMI nám pomohla dostat se na světově špičkovou úroveň v oblasti laditelných akusto-optických filtrů. Firma díky tomu získala další významné komerční zakázky, zejména exkluzívní OEM dodávky pro výrobce high-tech přístrojů. Na základě dosažených výsledků byla BBT přizvána do konsorcia evropských firem, které v rámci programu FP7 vyvíjejí laserové zařízení pro chirurgické zákroky při léčbě rakoviny.“