Тематический картограф (TM) — это один из датчиков наблюдения Земли, представленный в программе Landsat . Первый был размещен на борту Landsat 4 (выведен из эксплуатации в 2001 году), а другой эксплуатировался на борту Landsat 5 до 2012 года. [1] [2] Датчики TM передают семь диапазонов данных изображения (три в видимом диапазоне волн, четыре в инфракрасном диапазоне ). которые имеют пространственное разрешение 30 метров. TM — это сканер с метлой , который снимает многоспектральные изображения по наземному пути . Он не создает непосредственно тематическую карту .
Верхняя фотография справа представляет собой 50-кратное увеличение комбинированных фотомасок, использованных для изготовления Hughes H4040, линейной кремниевой фотодиодной матрицы, используемой в Thematic Mapper для изображения видимых полос. Площадь каждого из 16 фотодиодов составляет 100 микрон, а расстояние между ними — 100 микрон. Есть два ряда, потому что они сканируются перпендикулярно линиям диодов и образуют полную линию без разделения. Метки выравнивания и имена их слоев можно увидеть на каждом конце. Каждый слой имеет свой цвет. Розовый слой представляет собой второй слой алюминия, выполняющий роль отверстия. Отверстия должны были иметь площадь ровно 100 квадратных метров. Точные размеры были необходимы для достижения 30-метрового разрешения на местности. Был изготовлен набор из четырех таких штук, процесс изготовления задокументирован в соответствии с требованиями НАСА, а размеры проверены в рамках моей работы в отделе промышленной продукции компании Hughes Aircraft Company в Карлсбаде, штат Калифорния, в 1978 году. Задача заключалась в том, чтобы адаптировать каждую из них для одного из них. узкие видимые полосы, которые были необходимы. Для этого толщина просветляющего слоя нитрида кремния должна была соответствовать точной цели, например, для одной полосы цель составляла 120 нм, а для следующей полосы требовалось 130 нм. Кроме того, все 16 фотодиодов в массиве должны были иметь одинаковую толщину. В то время все, что было доступно для производства этой пленки, — это система атмосферного осаждения, которая сжигала силан (SiH4) в присутствии аммиака в горизонтальной трубке, нагретой примерно до 850 °C. Но в результате этого процесса образовалась дымчатая пленка, которая значительно различалась на кремниевой пластине и диодной матрице. Поэтому с помощью коллеги, который несколькими годами ранее изобрел осаждение поликремния под низким давлением (LPCVD) в компании Motorola, была построена система нитрида кремния под низким давлением с использованием силана и аммиака для получения точно настраиваемой и одинаковой толщины, необходимой для каждой из полос. Без этого нововведения не было бы ТМ. Чтобы соответствовать спецификациям формирователя изображения, фотодиоды с диффузией бора должны были иметь очень низкий темновой ток и высокую фоточувствительность. Большие кресты, видимые на шаблоне, использовались, когда различные массивы выравнивались вместе при окончательной сборке в Thematic Mapper. Окончательная сборка или Фокальная плоскость ТМ без наполнителей показана на втором фото справа. [2] Они летали на Landsat 4 и поддерживали работу в течение 20 лет.
Справа также показано благодарственное письмо от подразделения промышленной продукции (IPD) компании Hughes Aircraft Company за изобретение системы LPCVD из нитрида кремния, которая сделала возможным создание диодных матриц Thematic Mapper.
Кроме того, на фотографии показан информационный бюллетень Хьюза (IPD) за август 1978 года, в котором выделен второй уровень алюминия, который образовывал световой экран и определял расположение апертур. Это было необходимым требованием для предотвращения короткого замыкания этим экраном алюминиевых выводов нижнего слоя к фотодиодам через дефекты и отверстия, учитывая, что этот слой представлял собой большой лист поверх всего. Добавил ссылку 3.
.
Thematic Mapper стал полезным инструментом в изучении альбедо и его связи с глобальным потеплением и изменением климата . ТМ на Landsat 5 оказался полезным для определения количества потерь льда на ледниках в результате таяния.
Landsat 7 оснащен усовершенствованным датчиком TM, известным как Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+).
2. Дж. Л. Энгл и О. Вайнштейн, «Тематический картограф — обзор», в IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing , vol. ГЭ-21, нет. 3, стр. 258–265, июль 1983 г., doi: 10.1109/TGRS.1983.350551.
3. Письмо профессору Уильяму Томпсону от 4 июля 2021 г. Описание изготовления фотодиодной матрицы H4040 для Thematic Mapper.