一、Шырока выкарыстоўваная схема падраздзялення інфрачырвонага выпраменьвання

Адна часта выкарыстоўваная схема падраздзялення інфрачырвонага (ВК) выпраменьвання заснавана на дыяпазоне даўжынь хваль. ІЧ-спектр звычайна дзеліцца на наступныя вобласці:

Блізкі інфрачырвоны дыяпазон (NIR):Гэтая вобласць знаходзіцца ў дыяпазоне ад прыблізна 700 нанаметраў (нм) да 1,4 мікраметра (мкм) даўжыні хвалі. NIR-выпраменьванне часта выкарыстоўваецца ў дыстанцыйным зандзіраванні, валаконна-аптычнай тэлекамунікацыі з-за нізкіх страт на згасанне ў асяроддзі SiO2 (шкло кремнезема). ЭАП адчувальныя да гэтай вобласці спектру; прыклады ўключаюць прыборы начнога бачання, такія як акуляры начнога бачання. Спектраскапія блізкага інфрачырвонага дыяпазону - яшчэ адно распаўсюджанае прымяненне.

Кароткахвалевае інфрачырвонае выпраменьванне (SWIR):Таксама вядомая як «кароткахвалевая інфрачырвоная» або «SWIR» вобласць, яна распасціраецца прыкладна ад 1,4 мкм да 3 мкм. Выпраменьванне SWIR звычайна выкарыстоўваецца для візуалізацыі, назірання і спектраскапіі.

Інфрачырвонае выпраменьванне сярэдняй даўжыні хвалі (MWIR):Вобласць MWIR ахоплівае прыблізна ад 3 мкм да 8 мкм. Гэты дыяпазон часта выкарыстоўваецца ў цеплавізарах, ваенных цэлеўказаннях і сістэмах выяўлення газу.

Даўгахвалевы інфрачырвоны (LWIR):Вобласць LWIR ахоплівае даўжыні хваль ад 8 мкм да 15 мкм. Ён звычайна выкарыстоўваецца ў цеплавізарах, сістэмах начнога бачання і бескантактавых вымярэннях тэмпературы.

Далёкі інфрачырвоны (FIR):Гэтая вобласць распасціраецца прыблізна ад 15 мкм да 1 міліметра (мм) даўжыні хвалі. КІХ-выпраменьванне часта выкарыстоўваецца ў астраноміі, дыстанцыйным зандзіраванні і некаторых медыцынскіх праграмах.

Дыяграма дыяпазону даўжынь хваль

NIR і SWIR разам часам называюць "адбітым інфрачырвоным", у той час як MWIR і LWIR часам называюць "цеплавым інфрачырвоным".

二、Прымяненне інфрачырвонага выпраменьвання

Начны бачанне

Інфрачырвонае (ВК) адыгрывае вырашальную ролю ў абсталяванні начнога бачання, дазваляючы выяўляць і візуалізаваць аб'екты ва ўмовах нізкай асветленасці або цемры. Традыцыйныя прыборы начнога бачання з інтэнсіфікацыяй выявы, такія як акуляры начнога бачання або манакуляры, узмацняюць даступнае навакольнае асвятленне, уключаючы прысутнае ІЧ-выпраменьванне. Гэтыя прылады выкарыстоўваюць фотакатод для пераўтварэння ўваходных фатонаў, у тым ліку ІЧ-фатонаў, у электроны. Затым электроны паскараюцца і ўзмацняюцца для стварэння бачнага малюнка. Інфрачырвоныя асвятляльнікі, якія выпраменьваюць ВК-святло, часта інтэгруюцца ў гэтыя прылады для паляпшэння бачнасці ў поўнай цемры або ва ўмовах нізкай асветленасці, калі навакольнага ВК-выпраменьвання недастаткова.

Асяроддзе з нізкім асвятленнем

Тэрмаграфія

Інфрачырвонае выпраменьванне можна выкарыстоўваць для дыстанцыйнага вызначэння тэмпературы аб'ектаў (калі вядома каэфіцыент выпраменьвання). Гэта называецца тэрмаграфіяй, а ў выпадку вельмі гарачых аб'ектаў у NIR або бачным дыяпазоне - піраметрыяй. Тэрмаграфія (цеплавізар) у асноўным выкарыстоўваецца ў ваенных і прамысловых мэтах, але тэхналогія выходзіць на публічны рынак у выглядзе інфрачырвоных камер на аўтамабілях з-за значнага зніжэння вытворчых выдаткаў.

Тэрмавізійныя праграмы

Інфрачырвонае выпраменьванне можна выкарыстоўваць для дыстанцыйнага вызначэння тэмпературы аб'ектаў (калі вядома каэфіцыент выпраменьвання). Гэта называецца тэрмаграфіяй, а ў выпадку вельмі гарачых аб'ектаў у NIR або бачным дыяпазоне - піраметрыяй. Тэрмаграфія (цеплавізар) у асноўным выкарыстоўваецца ў ваенных і прамысловых мэтах, але тэхналогія выходзіць на публічны рынак у выглядзе інфрачырвоных камер на аўтамабілях з-за значнага зніжэння вытворчых выдаткаў.

Тэрмаграфічныя камеры выяўляюць выпраменьванне ў інфрачырвоным дыяпазоне электрамагнітнага спектру (прыкладна 9000–14000 нанаметраў або 9–14 мкм) і ствараюць выявы гэтага выпраменьвання. Паколькі інфрачырвонае выпраменьванне выпраменьваецца ўсімі аб'ектамі ў залежнасці ад іх тэмпературы, згодна з законам выпраменьвання чорнага цела, тэрмаграфія дазваляе "бачыць" навакольнае асяроддзе з бачным асвятленнем або без яго. Колькасць выпраменьвання, якое выпраменьвае аб'ект, павялічваецца з павышэннем тэмпературы, таму тэрмаграфія дазваляе бачыць змены тэмпературы.

Гіперспектральнае малюнак

Гіперспектральны відарыс - гэта "малюнак", які змяшчае бесперапынны спектр у шырокім спектральным дыяпазоне ў кожным пікселі. Гіперспектральнае адлюстраванне набывае ўсё большае значэнне ў галіне прыкладной спектраскапіі, асабліва ў спектральных абласцях NIR, SWIR, MWIR і LWIR. Тыповыя вобласці прымянення ўключаюць біялагічныя, мінералагічныя, абаронныя і прамысловыя вымярэнні.

Гіперспектральная выява

Цеплавая інфрачырвоная гіперспектральная візуалізацыя можа быць выканана аналагічным чынам з дапамогай тэрмаграфічнай камеры, з той прынцыповай розніцай, што кожны піксель змяшчае поўны спектр LWIR. Такім чынам, хімічная ідэнтыфікацыя аб'екта можа быць выканана без неабходнасці выкарыстання вонкавай крыніцы святла, такой як Сонца або Месяц. Такія камеры звычайна выкарыстоўваюцца для геалагічных вымярэнняў, вонкавага назірання і беспілотных лятальных апаратаў.

Ацяпленне

Інфрачырвонае (ВК) выпраменьванне сапраўды можа быць выкарыстана ў якасці наўмыснай крыніцы нагрэву ў розных сферах прымянення. У першую чаргу гэта звязана са здольнасцю ВК-выпраменьвання непасрэдна перадаваць цяпло прадметам або паверхням без істотнага нагрэву навакольнага паветра. Інфрачырвонае (ВК) выпраменьванне сапраўды можа быць выкарыстана ў якасці наўмыснай крыніцы нагрэву ў розных сферах прымянення. У першую чаргу гэта звязана са здольнасцю ВК-выпраменьвання непасрэдна перадаваць цяпло прадметам або паверхням без істотнага нагрэву навакольнага паветра.

Крыніца ацяплення

Інфрачырвонае выпраменьванне шырока выкарыстоўваецца ў розных прамысловых працэсах ацяплення. Напрыклад, у вытворчасці ВК-лямпы або панэлі часта выкарыстоўваюцца для нагрэву матэрыялаў, такіх як пластмасы, металы або пакрыцця, для іх зацвярдзення, сушкі або фармавання. ІЧ-выпраменьванне можна дакладна кантраляваць і накіроўваць, што дазваляе эфектыўна і хутка награваць пэўныя вобласці.