Běžně používané schéma dělení infračerveného záření

Jedno běžně používané schéma rozdělení infračerveného (IR) záření je založeno na rozsahu vlnových délek. IR spektrum se obecně dělí do následujících oblastí:

Blízké infračervené záření (NIR):Tato oblast má vlnovou délku přibližně od 700 nanometrů (nm) do 1,4 mikrometru (μm). Blízké infračervené záření se často používá v dálkovém průzkumu Země a optických telekomunikacích kvůli nízkým útlumovým ztrátám ve skleněném médiu SiO2 (oxid křemičitý). Zesilovače obrazu jsou na tuto oblast spektra citlivé; příklady zahrnují zařízení pro noční vidění, jako jsou brýle pro noční vidění. Další běžnou aplikací je spektroskopie blízké infračervené oblasti.

Krátkovlnné infračervené záření (SWIR):Také známá jako oblast „krátkovlnného infračerveného záření“ nebo „SWIR“, sahá od přibližně 1,4 μm do 3 μm. SWIR záření se běžně využívá v zobrazovacích, sledovacích a spektroskopických aplikacích.

Středovlnné infračervené záření (MWIR):Oblast MWIR se pohybuje od přibližně 3 μm do 8 μm. Tento rozsah se často používá v termovizi, vojenském zaměřování a systémech detekce plynů.

Dlouhovlnné infračervené záření (LWIR):Oblast LWIR pokrývá vlnové délky od přibližně 8 μm do 15 μm. Běžně se používá v termovizi, systémech nočního vidění a bezkontaktním měření teploty.

Dálkové infračervené záření (FIR):Tato oblast se rozprostírá od přibližně 15 μm do 1 milimetru (mm) na vlnové délce. FIR záření se často používá v astronomii, dálkovém průzkumu Země a některých lékařských aplikacích.

Diagram rozsahu vlnových délek

NIR a SWIR se někdy společně nazývají „odrazené infračervené záření“, zatímco MWIR a LWIR se někdy označují jako „tepelné infračervené záření“.

二、Aplikace infračerveného záření

Noční vidění

Infračervené (IR) záření hraje klíčovou roli v zařízeních pro noční vidění, protože umožňuje detekci a vizualizaci objektů v prostředí se slabým osvětlením nebo v tmě. Tradiční zařízení pro noční vidění se zesilovačem obrazu, jako jsou brýle pro noční vidění nebo monokulární dalekohledy, zesilují dostupné okolní světlo, včetně veškerého přítomného infračerveného záření. Tato zařízení používají fotokatodu k přeměně přicházejících fotonů, včetně infračervených fotonů, na elektrony. Elektrony jsou poté urychlovány a zesilovány, čímž vzniká viditelný obraz. Do těchto zařízení jsou často integrovány infračervené iluminátory, které emitují infračervené světlo, aby se zlepšila viditelnost v úplné tmě nebo za podmínek slabého osvětlení, kde je okolní infračervené záření nedostatečné.

Prostředí se slabým osvětlením

Termografie

Infračervené záření lze použít k dálkovému určení teploty objektů (pokud je známa emisivita). Tomu se říká termografie, nebo v případě velmi horkých objektů v blízké infračervené nebo viditelné oblasti spektra pyrometrie. Termografie (termografie) se používá hlavně ve vojenských a průmyslových aplikacích, ale tato technologie se díky výrazně sníženým výrobním nákladům dostává i na veřejný trh v podobě infračervených kamer v automobilech.

Aplikace termovize

Infračervené záření lze použít k dálkovému určení teploty objektů (pokud je známa emisivita). Tomu se říká termografie, nebo v případě velmi horkých objektů v blízké infračervené nebo viditelné oblasti spektra pyrometrie. Termografie (termografie) se používá hlavně ve vojenských a průmyslových aplikacích, ale tato technologie se díky výrazně sníženým výrobním nákladům dostává i na veřejný trh v podobě infračervených kamer v automobilech.

Termografické kamery detekují záření v infračerveném rozsahu elektromagnetického spektra (zhruba 9 000–14 000 nanometrů neboli 9–14 μm) a vytvářejí obrazy tohoto záření. Vzhledem k tomu, že infračervené záření je podle zákona o záření černého tělesa vyzařováno všemi objekty na základě jejich teploty, umožňuje termografie „vidět“ vlastní prostředí s viditelným osvětlením i bez něj. Množství záření vyzařovaného objektem se zvyšuje s teplotou, a proto termografie umožňuje vidět teplotní změny.

Hyperspektrální zobrazování

Hyperspektrální obraz je „obraz“ obsahující spojité spektrum v širokém spektrálním rozsahu v každém pixelu. Hyperspektrální zobrazování nabývá na významu v oblasti aplikované spektroskopie, zejména ve spektrálních oblastech NIR, SWIR, MWIR a LWIR. Mezi typické aplikace patří biologická, mineralogická, obranná a průmyslová měření.

Hyperspektrální obraz

Termografické infračervené hyperspektrální zobrazování lze podobně provádět pomocí termografické kamery, s tím zásadním rozdílem, že každý pixel obsahuje plné LWIR spektrum. Chemickou identifikaci objektu lze tedy provést bez nutnosti externího zdroje světla, jako je Slunce nebo Měsíc. Takové kamery se obvykle používají pro geologická měření, venkovní dohled a aplikace s bezpilotními vzdušnými prostředky (UAV).

Topení

Infračervené (IR) záření lze skutečně použít jako záměrný zdroj tepla v různých aplikacích. To je dáno především schopností infračerveného záření přímo přenášet teplo na předměty nebo povrchy, aniž by významně ohřívalo okolní vzduch. Infračervené (IR) záření lze skutečně použít jako záměrný zdroj tepla v různých aplikacích. To je dáno především schopností infračerveného záření přímo přenášet teplo na předměty nebo povrchy, aniž by významně ohřívalo okolní vzduch.

Zdroj tepla

Infračervené záření se široce používá v různých průmyslových topných procesech. Například ve výrobě se infračervené lampy nebo panely často používají k ohřevu materiálů, jako jsou plasty, kovy nebo povlaky, za účelem vytvrzování, sušení nebo tvarování. Infračervené záření lze přesně řídit a směrovat, což umožňuje efektivní a rychlý ohřev v určitých oblastech.