en profundidad fera inerte. Se diseñaron y fabricaron las ópticas adecuadas a cada aplica-ción y cada geometría, se desarrolla-ron los sistemas de lectura de la señal eléctrica y, en algunos casos, se llegó a realizar en su totalidad una cámara de infrarrojo con sensores de PbSe. En la figura 1, se representa la evolu-ción de estos sensores a lo largo de estos años. Los primeros arrays, lineales, de 16x1 elementos, sirvieron para sentar las bases para la fabricación de los sen-sores; se estudiaron las característi-cas morfológicas y composicionales del material sensor a lo largo del pro-ceso de fabricación del dispositivo y se hizo un estudio del papel que des-empeñaba el iodo en el proceso de fotoconducción del PbSe. En esta primera etapa cabe destacar la producción de 1500 unidades de módulos optrónicos para espoletas de proximidad VT/IR que solicitó el Cuar-tel General de la Armada para muni-ción de calibre 76/62 contra misiles ro-zaolas. Aparte del suministro, se rea-lizaron pruebas de cualificación muy específicas para validar el producto. Tras la consecución de los objetivos y la aceptación del producto, se estaba en las condiciones de mejorar la de-tección del sensor y de adaptarlo para municiones de otros calibres. Para este proyecto, aparte de trabajar en el diseño y ejecución del encapsu-lado de los módulos para espoleta, se diseñó y optimizó el crecimiento de filtros interferenciales con las carac-terísticas requeridas sobre lentes que más tarde se integraban con el dispo-sitivo sensor. Gracias a estas primeras investiga-ciones se han podido realizar muchos otros proyectos con PbSe como pro-tagonista, obteniéndose incluso dos patentes europeas. Se puede destacar el desarrollo de una matriz de 16x2 elementos que se realizó para el proyecto SEADIR1: «Demostrador Tecnológico para la Vi-gilancia por Infrarrojo de Horizontes», en colaboración con el Departamento de Física de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M). Aparte de en el desarrollo del array bilineal, se trabajó en el diseño y realización de la óptica y mecánica y en la implementación de 1 Proyecto SEADIR. Sensores IR. DN8644, COINCIDENTE (SDGTECEN, DGAM). hardware y software de adquisición, procesado de la señal y representa-ción polar en una pantalla de trazas de blancos. Como resultado de este proyecto sur-gió la necesidad de disponer de una mayor resolución vertical para aplica-ciones de vigilancia de horizontes. La matriz de 16x4 elementos, que apare-ce en la figura 2, fue la geometría de mayor resolución conseguida con un único nivel de metalización. Hasta este momento, la forma están-dar de obtener la señal de detecto-res fotoconductores era mediante la utilización de modulación mecánica («chopper») de la radiación que inci-de en el sensor. En el desarrollo de la electrónica para esta nueva matriz, se comenzaron a utilizar dispositivos digitales de procesado de la señal (DSP) y conversores analógico-di-gitales (ADC). Se diseñó y fabricó la primera cámara de infrarrojos con un sensor de PbSe y sin modulación me-cánica. Poder avanzar en esta línea exigía un reto tecnológico importante, la nece-sidad de obtener matrices de plano focal con un mayor número de ele-mentos, pero el diseño de la matriz de 16x4 ya era bastante complicado para poder leer la señal eléctrica que se produce en cada pixel cuando se detecta una radiación infrarroja. En los sistemas comerciales se comen-zaron a comercializar arrays lineales con sistemas de movimiento para ba-rrer en la otra dimensión y conseguir el efecto 2D. El objetivo era realizar matrices de plano focal que permitie-ran una lectura matricial de la señal y, de esta forma, poder obtener sen-sores más ligeros, sin los problemas mecánicos que puede suponer un sistema de barrido y con mayor rapi-dez en la lectura de señal. A continuación se comenzó a traba-jar en el proyecto SEADIR «Sistema prototipo para Evaluación de Algorit-mos de Detección IR», cuyo objetivo sería desarrollar una herramienta para probar matrices detectoras de PbSe para estudiar la configuración de los sensores, la óptica, y el tipo de lectu-ra y procesado de la señal. Este pro-yecto se llevó a cabo en colaboración con los Departamentos de Física y de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la UC3M. Poco después se desarrollaron sen-sores en forma de matriz cuadrada, el primero de 8x8 elementos que sir-vió como demostrador tecnológico y, más tarde, se consiguieron disposi-tivos de hasta 32x32 elementos. Es-tos dispositivos precisan de un doble nivel de metalización, con una capa intermetálica con los huecos adecua-dos para permitir la interconexión en-tre las dos metalizaciones y poder ha-cer la lectura de la señal. Finalmente se consiguió el desarrollo de los sen-sores así como su caracterización y encapsulamiento. También se diseñó y desarrolló una electrónica de lectura integrada con el sensor obteniendo, así una cámara de fabricación propia, que disponía de una lente también di-señada y fabricada en el CIDA para tal fin. El dispositivo de 8x8 que se presentó en 2003 en el congreso de Defensa y Seguridad de SPIE de Orlando re- Fig. 2. El dispositivo hace una exploración en espiral de forma que detecta los objetivos presentes en tierra en un descenso controlado. A la derecha se muestra el dispositivo que al caer detecta el posible blanco y decide si es o no una falsa alarma para mandar el proyectil. (Fuente: INTA). Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 48. Tercer y cuarto trimestre 2015 17
BOLETIN OBSERVACION TECNOLOGICA 48
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