一、 Често използвана схема на подразделение на инфрачервените

Една често използвана схема на подразделение на инфрачервено (IR) излъчване се основава на обхвата на дължината на вълната. IR спектърът обикновено се разделя на следните региони:

Близо инфрачервен (NIR):Този регион варира от приблизително 700 нанометра (NM) до 1,4 микрометра (μm) в дължина на вълната. Нир радиацията често се използва при дистанционно наблюдение, оптична телекомуникация с влакна поради ниски загуби на затихване в средата на стъклото SiO2 (силициев диоксид). Интензификаторите на изображението са чувствителни към тази област на спектъра; Примерите включват устройства за нощно виждане като очила за нощно виждане. Близо инфрачервената спектроскопия е друго общо приложение.

Инфрачервена дължина на къса вълна (SWIR):Известен също като „инфрачервен“ или „SWIR“ регион, той се простира от около 1,4 μm до 3 μm. SWIR радиацията обикновено се използва при приложения за изображения, наблюдение и спектроскопия.

Инфрачервена дължина в средата на вълната (MWIR):MWIR регионът се простира от приблизително 3 μm до 8 μm. Този диапазон често се използва в термични изображения, военно насочване и системи за откриване на газ.

Инфрачервена дължина на дълга вълна (LWIR):Областта на LWIR обхваща дължините на вълните от около 8 μm до 15 μm. Обикновено се използва при термични изображения, системи за нощно виждане и измерване на температурата без контакт.

Далечни инфрачервени (FIR):Този регион се простира от приблизително 15 μm до 1 милиметър (mm) по дължина на вълната. FIR лъчението често се използва в астрономия, дистанционно наблюдение и някои медицински приложения.

Диаграма на обхвата на дължината на вълната

NIR и SWIR заедно понякога се наричат ​​„отразени инфрачервени“, докато MWIR и LWIR понякога се наричат ​​„термичен инфрачервен“.

二、 Приложения на инфрачервена

Нощно виждане

Инфрачервеният (IR) играе решаваща роля в оборудването за нощно виждане, което позволява откриването и визуализацията на обекти в ниска светлина или тъмна среда. Традиционните устройства за интензификация на изображението през нощното виждане, като очила за нощно виждане или монокулари, усилват наличната атмосферна светлина, включително всяка наличие на IR радиация. Тези устройства използват фотокатод за преобразуване на входящи фотони, включително IR фотони, в електрони. След това електроните се ускоряват и усилват, за да създадат видимо изображение. Инфрачервените осветителни тела, които излъчват IR светлина, често са интегрирани в тези устройства, за да подобрят видимостта в пълна тъмнина или условия с ниска осветеност, при които атмосферната IR радиация е недостатъчна.

Ниска светлинна среда

Термография

Инфрачервеното излъчване може да се използва за дистанционно определяне на температурата на обектите (ако е известна емисивността). Това се нарича термография или в случай на много горещи обекти в NIR или видимо се нарича пирометрия. Термографията (термични изображения) се използва главно във военни и индустриални приложения, но технологията достига до публичния пазар под формата на инфрачервени камери за автомобили поради значително намалени производствени разходи.

Приложения за термични изображения

Инфрачервеното излъчване може да се използва за дистанционно определяне на температурата на обектите (ако е известна емисивността). Това се нарича термография или в случай на много горещи обекти в NIR или видимо се нарича пирометрия. Термографията (термични изображения) се използва главно във военни и индустриални приложения, но технологията достига до публичния пазар под формата на инфрачервени камери за автомобили поради значително намалени производствени разходи.

Термографските камери откриват радиация в инфрачервения обхват на електромагнитния спектър (приблизително 9 000–14 000 нанометри или 9–14 μm) и произвеждат изображения на това радиация. Тъй като инфрачервеното излъчване се излъчва от всички предмети въз основа на техните температури, според закона за радиация на черното тяло, термографията дава възможност да се „вижда“ средата със или без видимо осветяване. Количеството радиация, излъчвано от обект, се увеличава с температурата, следователно термографията позволява да се види изменения в температурата.

Хиперспектрално изображение

Хиперспектралното изображение е „картина“, съдържаща непрекъснат спектър през широк спектрален диапазон при всеки пиксел. Хиперспектралното изображение придобива значение в областта на приложената спектроскопия, особено при спектрални региони на NIR, SWIR, MWIR и LWIR. Типичните приложения включват биологични, минералогични, отбранителни и индустриални измервания.

Хиперспектралното изображение

Термично инфрачервено хиперспектрално изображение може да се извърши по подобен начин с помощта на термографска камера, с основната разлика, че всеки пиксел съдържа пълен LWIR спектър. Следователно, химическото идентифициране на обекта може да се извърши без нужда от външен източник на светлина като слънцето или луната. Такива камери обикновено се прилагат за геоложки измервания, наблюдение на открито и приложения на БЛА.

Отопление

Инфрачервеното (IR) излъчване наистина може да се използва като умишлен източник на отопление в различни приложения. Това се дължи предимно на способността на IR радиацията директно да прехвърля топлина върху предмети или повърхности, без значително нагряване на околния въздух. Инфрачервеното (IR) излъчване наистина може да се използва като умишлен източник на отопление в различни приложения. Това се дължи предимно на способността на IR радиацията директно да прехвърля топлина върху предмети или повърхности, без значително нагряване на околния въздух.

Източникът на отопление

Инфрачервената радиация се използва широко в различни процеси на промишлено отопление. Например, при производството, IR лампи или панели често се използват за топлинни материали, като пластмаси, метали или покрития, за втвърдяване, сушене или образуване на цели. IR излъчването може да бъде точно контролирано и насочено, което позволява ефективно и бързо нагряване в определени райони.