一、Algemeen gebruikte onderverdelingskema van infrarooi

Een algemeen gebruikte onderverdelingskema van infrarooi (IR) bestraling is gebaseer op die golflengtereeks. Die IR-spektrum word oor die algemeen in die volgende streke verdeel:

Naby-infrarooi (NIR):Hierdie gebied wissel van ongeveer 700 nanometer (nm) tot 1,4 mikrometer (μm) in golflengte. NIR-straling word dikwels gebruik in afstandwaarneming, optiese vesel telekommunikasie as gevolg van lae verswakking verliese in die SiO2 glas (silika) medium. Beeldversterkers is sensitief vir hierdie area van die spektrum; voorbeelde sluit in nagsigtoestelle soos nagsigbrille. Naby-infrarooi spektroskopie is nog 'n algemene toepassing.

Kortgolflengte infrarooi (SWIR):Ook bekend as die "kortgolf-infrarooi" of "SWIR"-gebied, strek dit van ongeveer 1,4 μm tot 3 μm. SWIR bestraling word algemeen gebruik in beelding, toesig, en spektroskopie toepassings.

Middelgolflengte infrarooi (MWIR):Die MWIR-gebied strek van ongeveer 3 μm tot 8 μm. Hierdie reeks word gereeld in termiese beelding, militêre teiken- en gasopsporingstelsels gebruik.

Lang-golflengte infrarooi (LWIR):Die LWIR-gebied dek golflengtes van ongeveer 8 μm tot 15 μm. Dit word algemeen gebruik in termiese beelding, nagsigstelsels en nie-kontak temperatuurmetings.

Ver-infrarooi (FIR):Hierdie gebied strek van ongeveer 15 μm tot 1 millimeter (mm) in golflengte. FIR-bestraling word dikwels in sterrekunde, afstandswaarneming en sekere mediese toepassings gebruik.

Golflengtereeksdiagram

NIR en SWIR saam word soms "weerkaatsende infrarooi" genoem, terwyl MWIR en LWIR soms na verwys word as "termiese infrarooi".

二、 Toepassings van infrarooi

Nagvisie

Infrarooi (IR) speel 'n deurslaggewende rol in nagsigtoerusting, wat die opsporing en visualisering van voorwerpe in lae-lig of donker omgewings moontlik maak. Tradisionele beeldversterking nagsigtoestelle, soos nagsigbrille of monokulêre, versterk die beskikbare omgewingslig, insluitend enige teenwoordige IR-straling. Hierdie toestelle gebruik 'n fotokatode om inkomende fotone, insluitend IR-fotone, in elektrone om te skakel. Die elektrone word dan versnel en versterk om 'n sigbare beeld te skep. Infrarooi beligters, wat IR-lig uitstraal, word dikwels in hierdie toestelle geïntegreer om sigbaarheid in volledige donkerte of lae ligtoestande te verbeter waar omgewings-IR-straling onvoldoende is.

Lae lig omgewing

Termografie

Infrarooi straling kan gebruik word om die temperatuur van voorwerpe op afstand te bepaal (indien die emissiwiteit bekend is). Dit word termografie genoem, of in die geval van baie warm voorwerpe in die NIR of sigbaar word dit pirometrie genoem. Termografie (termiese beelding) word hoofsaaklik in militêre en industriële toepassings gebruik, maar die tegnologie bereik die publieke mark in die vorm van infrarooi kameras op motors as gevolg van aansienlik verlaagde produksiekoste.

Termiese beelding toepassings

Infrarooi straling kan gebruik word om die temperatuur van voorwerpe op afstand te bepaal (indien die emissiwiteit bekend is). Dit word termografie genoem, of in die geval van baie warm voorwerpe in die NIR of sigbaar word dit pirometrie genoem. Termografie (termiese beelding) word hoofsaaklik in militêre en industriële toepassings gebruik, maar die tegnologie bereik die publieke mark in die vorm van infrarooi kameras op motors as gevolg van aansienlik verlaagde produksiekoste.

Termografiese kameras bespeur straling in die infrarooi reeks van die elektromagnetiese spektrum (ongeveer 9 000–14 000 nanometer of 9–14 μm) en produseer beelde van daardie straling. Aangesien infrarooi straling deur alle voorwerpe op grond van hul temperature uitgestraal word, maak termografie dit volgens die swartliggaam-stralingswet moontlik om 'n mens se omgewing met of sonder sigbare beligting te “sien”. Die hoeveelheid straling wat deur 'n voorwerp uitgestraal word, neem toe met temperatuur, daarom laat termografie 'n mens toe om variasies in temperatuur te sien.

Hiperspektrale beelding

'n Hiperspektrale beeld is 'n "prent" wat deurlopende spektrum deur 'n wye spektrale reeks by elke pixel bevat. Hiperspektrale beeldvorming word belangriker in die veld van toegepaste spektroskopie, veral met NIR-, SWIR-, MWIR- en LWIR-spektrale streke. Tipiese toepassings sluit in biologiese, mineralogiese, verdedigings- en industriële metings.

Die hiperspektrale beeld

Termiese infrarooi hiperspektrale beelding kan op soortgelyke wyse met 'n termografiese kamera uitgevoer word, met die fundamentele verskil dat elke pixel 'n volle LWIR-spektrum bevat. Gevolglik kan chemiese identifikasie van die voorwerp uitgevoer word sonder dat 'n eksterne ligbron soos die Son of die Maan nodig is. Sulke kameras word tipies aangewend vir geologiese metings, buitenshuise toesig en UAV-toepassings.

Verhitting

Infrarooi (IR) straling kan inderdaad as 'n doelbewuste verhittingsbron in verskeie toepassings gebruik word. Dit is hoofsaaklik te wyte aan die vermoë van IR-straling om hitte direk na voorwerpe of oppervlaktes oor te dra sonder om die omliggende lug aansienlik te verhit. Infrarooi (IR) straling kan inderdaad as 'n doelbewuste verhittingsbron in verskeie toepassings gebruik word. Dit is hoofsaaklik te wyte aan die vermoë van IR-straling om hitte direk na voorwerpe of oppervlaktes oor te dra sonder om die omliggende lug aansienlik te verhit.

Die verwarmingsbron

Infrarooi straling word wyd gebruik in verskeie industriële verhittingsprosesse. Byvoorbeeld, in die vervaardiging word IR-lampe of -panele dikwels gebruik om materiale, soos plastiek, metale of bedekkings, te verhit vir uithardings-, droog- of vormingsdoeleindes. IR-straling kan presies beheer en gerig word, wat doeltreffende en vinnige verhitting in spesifieke gebiede moontlik maak.