一፣ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለ የኢንፍራሬድ ንዑስ ክፍል እቅድ

አንድ በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው የኢንፍራሬድ (IR) ጨረራ ንዑስ-ክፍል እቅድ በሞገድ ርዝመት ላይ የተመሰረተ ነው። የ IR ስፔክትረም በአጠቃላይ በሚከተሉት ክልሎች የተከፈለ ነው።

ቅርብ-ኢንፍራሬድ (NIR):ይህ ክልል በግምት ከ700 ናኖሜትሮች (nm) እስከ 1.4 ማይክሮሜትር (μm) በሞገድ ርዝመት ነው። የNIR ጨረሮች ብዙ ጊዜ በርቀት ዳሰሳ፣ በፋይበር ኦፕቲክ ቴሌኮሙኒኬሽን ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ ምክንያቱም በሲኦ2 መስታወት (ሲሊካ) መካከለኛ ዝቅተኛ የመዳከም ኪሳራ። የምስል ማጠናከሪያዎች ለዚህ የስፔክትረም አካባቢ ስሜታዊ ናቸው; ምሳሌዎች እንደ የምሽት እይታ መነጽሮች ያሉ የሌሊት እይታ መሳሪያዎችን ያካትታሉ። የአቅራቢያ ኢንፍራሬድ ስፔክትሮስኮፒ ሌላው የተለመደ መተግበሪያ ነው።

የአጭር ሞገድ ርዝመት ኢንፍራሬድ (SWIR):እንዲሁም "የአጭር ሞገድ ኢንፍራሬድ" ወይም "SWIR" ክልል በመባል ይታወቃል, ከ 1.4 μm ወደ 3 μm ይዘልቃል. የ SWIR ጨረራ በተለምዶ በምስል ፣ በክትትል እና በስፔክትሮስኮፕ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

የመሃል ሞገድ ርዝመት ኢንፍራሬድ (MWIR):የMWIR ክልል በግምት ከ3 μm እስከ 8 μm ይደርሳል። ይህ ክልል በተደጋጋሚ በሙቀት ምስል፣ በወታደራዊ ኢላማ እና በጋዝ መፈለጊያ ስርዓቶች ውስጥ ይሰራል።

ረጅም ሞገድ ርዝመት ያለው ኢንፍራሬድ (LWIR):የLWIR ክልል ከ8 μm እስከ 15 μm የሞገድ ርዝመቶችን ይሸፍናል። እሱ በተለምዶ በሙቀት ምስል ፣ በምሽት እይታ ስርዓቶች እና በማይገናኙ የሙቀት መለኪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

ሩቅ ኢንፍራሬድ (FIR):ይህ ክልል በሞገድ ርዝመት በግምት ከ15 μm እስከ 1 ሚሊሜትር (ሚሜ) ይዘልቃል። FIR ጨረራ ብዙውን ጊዜ በሥነ ፈለክ ጥናት፣ በርቀት ዳሰሳ እና በአንዳንድ የሕክምና መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

የሞገድ ክልል ዲያግራም

NIR እና SWIR አንድ ላይ አንዳንድ ጊዜ “የተንጸባረቀ ኢንፍራሬድ” ይባላሉ፣ MWIR እና LWIR ግን አንዳንድ ጊዜ “thermal infrared” ይባላሉ።

የኢንፍራሬድ መተግበሪያዎች

የምሽት እይታ

ኢንፍራሬድ (IR) በሌሊት እይታ መሳሪያዎች ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል, ይህም ዝቅተኛ ብርሃን ወይም ጨለማ አካባቢዎች ውስጥ ያሉትን ነገሮች ፈልጎ ማግኘት እና ማየት ያስችላል. እንደ የምሽት እይታ መነጽሮች ወይም ሞኖኩላር ያሉ ባህላዊ የምስል ማጠናከሪያ የምሽት እይታ መሳሪያዎች ማንኛውንም የ IR ጨረሮችን ጨምሮ ያለውን የአካባቢ ብርሃን ያጎላሉ። እነዚህ መሳሪያዎች IR ፎቶኖችን ጨምሮ መጪ ፎቶኖችን ወደ ኤሌክትሮኖች ለመቀየር ፎቶ ካቶድ ይጠቀማሉ። የሚታይ ምስል ለመፍጠር ኤሌክትሮኖች ከዚያም ተጣድፈው ይጨምራሉ. የ IR ብርሃንን የሚያመነጩት የኢንፍራሬድ አበራቾች ብዙውን ጊዜ በእነዚህ መሳሪያዎች ውስጥ ሙሉ በሙሉ በጨለማ ወይም በዝቅተኛ የብርሃን ሁኔታዎች ውስጥ ታይነትን ለማጎልበት የአካባቢ IR ጨረሮች በቂ አይደሉም።

ዝቅተኛ ብርሃን አካባቢ

ቴርሞግራፊ

የኢንፍራሬድ ጨረሮች በርቀት የነገሮችን የሙቀት መጠን ለመወሰን (የልቀት መጠን ከታወቀ) መጠቀም ይቻላል. ይህ ቴርሞግራፊ ይባላል ወይም በ NIR ውስጥ በጣም ሞቃት በሆኑ ነገሮች ወይም በሚታዩበት ጊዜ ፒሮሜትሪ ይባላል. ቴርሞግራፊ (ቴርማል ኢሜጂንግ) በዋናነት በወታደራዊ እና በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ነገር ግን ቴክኖሎጂው የምርት ወጪን በእጅጉ በመቀነሱ በመኪናዎች ላይ ኢንፍራሬድ ካሜራዎችን በማቅረብ ለህዝብ ገበያ እየደረሰ ነው።

የሙቀት ምስል መተግበሪያዎች

የኢንፍራሬድ ጨረሮች በርቀት የነገሮችን የሙቀት መጠን ለመወሰን (የልቀት መጠን ከታወቀ) መጠቀም ይቻላል. ይህ ቴርሞግራፊ ይባላል ወይም በ NIR ውስጥ በጣም ሞቃት በሆኑ ነገሮች ወይም በሚታዩበት ጊዜ ፒሮሜትሪ ይባላል. ቴርሞግራፊ (ቴርማል ኢሜጂንግ) በዋናነት በወታደራዊ እና በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ነገር ግን ቴክኖሎጂው የምርት ወጪን በእጅጉ በመቀነሱ በመኪናዎች ላይ ኢንፍራሬድ ካሜራዎችን በማቅረብ ለህዝብ ገበያ እየደረሰ ነው።

ቴርሞግራፊያዊ ካሜራዎች በኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም ኢንፍራሬድ ክልል ውስጥ (9,000-14,000 ናኖሜትሮች ወይም 9-14 μm) ጨረርን ያገኙና የጨረራውን ምስሎች ይፈጥራሉ። የኢንፍራሬድ ጨረሮች የሚለቀቁት በሙቀታቸው ላይ ተመስርተው ስለሆነ፣ በጥቁር ሰውነት የጨረር ሕግ መሠረት፣ ቴርሞግራፊ በሚታይ ብርሃን ወይም ያለ ብርሃን አካባቢን “ማየት” ያስችላል። በአንድ ነገር የሚወጣው የጨረር መጠን በሙቀት መጠን ይጨምራል, ስለዚህ ቴርሞግራፊ አንድ ሰው የሙቀት መጠንን ልዩነት እንዲያይ ያስችለዋል.

የከፍተኛ እይታ ምስል

የከፍተኛ ስፔክትራል ምስል በእያንዳንዱ ፒክሰል ላይ ባለው ሰፊ የእይታ ክልል ውስጥ ቀጣይነት ያለው ስፔክትረምን የያዘ “ስዕል” ነው። የከፍተኛ ስፔክትራል ኢሜጂንግ በተተገበረው ስፔክትሮስኮፒ መስክ በተለይ ከNIR፣ SWIR፣ MWIR እና LWIR ስፔክትራል ክልሎች ጋር ጠቀሜታ እያገኘ ነው። የተለመዱ አፕሊኬሽኖች ባዮሎጂካል፣ ማዕድን፣ መከላከያ እና የኢንዱስትሪ መለኪያዎችን ያካትታሉ።

የ hyperspectral ምስል

Thermal infrared hyperspectral imaging በተመሳሳይ መልኩ ቴርሞግራፊክ ካሜራን በመጠቀም ሊከናወን ይችላል ይህም መሠረታዊ ልዩነት እያንዳንዱ ፒክስል ሙሉ የLWIR ስፔክትረም ይይዛል። ስለሆነም የነገሩን ኬሚካላዊ መለየት እንደ ፀሐይ ወይም ጨረቃ ያሉ ውጫዊ የብርሃን ምንጮች ሳያስፈልግ ሊከናወን ይችላል. እንደነዚህ ያሉ ካሜራዎች በተለምዶ ለጂኦሎጂካል መለኪያዎች, ለቤት ውጭ ክትትል እና ለ UAV መተግበሪያዎች ይተገበራሉ.

ማሞቂያ

የኢንፍራሬድ (IR) ጨረር በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ሆን ተብሎ እንደ ማሞቂያ ምንጭ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ይህ በዋነኛነት የ IR ጨረሮች ሙቀትን በዙሪያው ያለውን አየር በከፍተኛ ሁኔታ ሳያሞቁ በቀጥታ ወደ ነገሮች ወይም ንጣፎች የማስተላለፍ ችሎታ ነው. የኢንፍራሬድ (IR) ጨረር በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ሆን ተብሎ እንደ ማሞቂያ ምንጭ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ይህ በዋነኛነት የ IR ጨረሮች ሙቀትን በዙሪያው ያለውን አየር በከፍተኛ ሁኔታ ሳያሞቁ በቀጥታ ወደ ነገሮች ወይም ንጣፎች የማስተላለፍ ችሎታ ነው.

የማሞቂያ ምንጭ

በተለያዩ የኢንዱስትሪ ማሞቂያ ሂደቶች ውስጥ የኢንፍራሬድ ጨረር በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ፣ በማኑፋክቸሪንግ ውስጥ፣ የአይአር አምፖሎች ወይም ፓነሎች ብዙውን ጊዜ እንደ ፕላስቲክ፣ ብረታ ብረት ወይም ሽፋን ያሉ ቁሳቁሶችን ለማሞቅ፣ ለማድረቅ ወይም ለመቅረጽ ዓላማዎች ያገለግላሉ። የ IR ጨረሮች በትክክል ሊቆጣጠሩት እና ሊመሩ ይችላሉ, ይህም በተወሰኑ ቦታዎች ላይ ውጤታማ እና ፈጣን ማሞቂያ እንዲኖር ያስችላል.