一、Esquema de subdivisió d'infrarojos utilitzat habitualment

Un esquema de subdivisió de radiació infraroja (IR) utilitzat habitualment es basa en el rang de longitud d'ona. L'espectre IR es divideix generalment en les regions següents:

Infrarojos propers (NIR):Aquesta regió oscil·la entre aproximadament 700 nanòmetres (nm) i 1,4 micròmetres (μm) de longitud d'ona. La radiació NIR s'utilitza sovint en teledetecció, telecomunicacions de fibra òptica a causa de les baixes pèrdues d'atenuació en el medi de vidre SiO2 (sílice). Els intensificadors d'imatge són sensibles a aquesta zona de l'espectre; exemples inclouen dispositius de visió nocturna com ara ulleres de visió nocturna. L'espectroscòpia d'infraroig proper és una altra aplicació habitual.

Infrarojos de longitud d'ona curta (SWIR):També coneguda com la regió "infraroja d'ona curta" o "SWIR", s'estén des d'uns 1,4 μm fins a 3 μm. La radiació SWIR s'utilitza habitualment en aplicacions d'imatge, vigilància i espectroscòpia.

Infrarojos de longitud d'ona mitjana (MWIR):La regió MWIR abasta des d'aproximadament 3 μm a 8 μm. Aquest rang s'utilitza amb freqüència en sistemes d'imatge tèrmica, orientació militar i sistemes de detecció de gasos.

Infrarojos de longitud d'ona llarga (LWIR):La regió LWIR cobreix longituds d'ona d'uns 8 μm a 15 μm. S'utilitza habitualment en imatges tèrmiques, sistemes de visió nocturna i mesures de temperatura sense contacte.

Infraroig llunyà (FIR):Aquesta regió s'estén d'aproximadament 15 μm a 1 mil·límetre (mm) de longitud d'ona. La radiació FIR s'utilitza sovint en astronomia, teledetecció i determinades aplicacions mèdiques.

Diagrama de rang de longituds d'ona

NIR i SWIR junts de vegades s'anomenen "infrarojos reflectits", mentre que MWIR i LWIR de vegades s'anomenen "infrarojos tèrmics".

二、Aplicacions d'infrarojos

Visió nocturna

L'infrarojo (IR) té un paper crucial en els equips de visió nocturna, permetent la detecció i visualització d'objectes en entorns amb poca llum o foscos. Els dispositius tradicionals de visió nocturna d'intensificació d'imatge, com ara ulleres de visió nocturna o monoculars, amplifiquen la llum ambiental disponible, inclosa qualsevol radiació IR present. Aquests dispositius utilitzen un fotocàtode per convertir els fotons entrants, inclosos els fotons IR, en electrons. Els electrons s'acceleren i s'amplifican per crear una imatge visible. Els il·luminadors d'infrarojos, que emeten llum IR, sovint s'integren en aquests dispositius per millorar la visibilitat en condicions de foscor total o de poca llum on la radiació IR ambiental és insuficient.

Ambient amb poca llum

Termografia

La radiació infraroja es pot utilitzar per determinar de forma remota la temperatura dels objectes (si se'n coneix l'emissivitat). Això s'anomena termografia, o en el cas d'objectes molt calents al NIR o visibles s'anomena pirometria. La termografia (imatge tèrmica) s'utilitza principalment en aplicacions militars i industrials, però la tecnologia està arribant al mercat públic en forma de càmeres d'infrarojos als cotxes a causa dels costos de producció molt reduïts.

Aplicacions d'imatge tèrmica

La radiació infraroja es pot utilitzar per determinar de forma remota la temperatura dels objectes (si se'n coneix l'emissivitat). Això s'anomena termografia, o en el cas d'objectes molt calents al NIR o visibles s'anomena pirometria. La termografia (imatge tèrmica) s'utilitza principalment en aplicacions militars i industrials, però la tecnologia està arribant al mercat públic en forma de càmeres d'infrarojos als cotxes a causa dels costos de producció molt reduïts.

Les càmeres termogràfiques detecten radiació en el rang d'infrarojos de l'espectre electromagnètic (aproximadament 9.000-14.000 nanòmetres o 9-14 μm) i produeixen imatges d'aquesta radiació. Com que la radiació infraroja és emesa per tots els objectes en funció de les seves temperatures, segons la llei de radiació del cos negre, la termografia permet "veure" el propi entorn amb o sense il·luminació visible. La quantitat de radiació emesa per un objecte augmenta amb la temperatura, per tant, la termografia permet veure les variacions de temperatura.

Imatge hiperespectral

Una imatge hiperespectral és una "imatge" que conté un espectre continu a través d'un ampli rang espectral a cada píxel. La imatge hiperespectral està guanyant importància en el camp de l'espectroscòpia aplicada, especialment amb les regions espectrals NIR, SWIR, MWIR i LWIR. Les aplicacions típiques inclouen mesures biològiques, mineralògiques, de defensa i industrials.

La imatge hiperespectral

La imatge hiperespectral d'infrarojos tèrmics es pot realitzar de manera similar mitjançant una càmera termogràfica, amb la diferència fonamental que cada píxel conté un espectre LWIR complet. En conseqüència, la identificació química de l'objecte es pot realitzar sense necessitat d'una font de llum externa com el Sol o la Lluna. Aquestes càmeres s'apliquen normalment per a mesures geològiques, vigilància exterior i aplicacions d'UAV.

Calefacció

De fet, la radiació infraroja (IR) es pot utilitzar com a font de calefacció deliberada en diverses aplicacions. Això es deu principalment a la capacitat de la radiació IR de transferir directament la calor a objectes o superfícies sense escalfar significativament l'aire circumdant. De fet, la radiació infraroja (IR) es pot utilitzar com a font de calefacció deliberada en diverses aplicacions. Això es deu principalment a la capacitat de la radiació IR de transferir directament la calor a objectes o superfícies sense escalfar significativament l'aire circumdant.

La font de calefacció

La radiació infraroja s'utilitza àmpliament en diversos processos de calefacció industrial. Per exemple, en la fabricació, les làmpades o panells IR s'utilitzen sovint per escalfar materials, com ara plàstics, metalls o recobriments, amb finalitats de curat, assecat o conformació. La radiació IR es pot controlar i dirigir amb precisió, permetent un escalfament eficient i ràpid en zones específiques.