一、Běžně používané schéma dělení infračerveného záření

Jedno běžně používané schéma dělení infračerveného (IR) záření je založeno na rozsahu vlnových délek. Infračervené spektrum je obecně rozděleno do následujících oblastí:

Blízké infračervené (NIR):Tato oblast se pohybuje od přibližně 700 nanometrů (nm) do 1,4 mikrometrů (μm) vlnové délky. NIR záření se často používá v dálkovém průzkumu, v telekomunikacích z optických vláken kvůli nízkým ztrátám útlumu v médiu SiO2 sklo (oxid křemičitý). Zesilovače obrazu jsou citlivé na tuto oblast spektra; příklady zahrnují zařízení pro noční vidění, jako jsou brýle pro noční vidění. Další běžnou aplikací je blízká infračervená spektroskopie.

Infračervené krátkovlnné (SWIR):Také známá jako „krátkovlnná infračervená“ nebo „SWIR“ oblast, sahá od přibližně 1,4 μm do 3 μm. SWIR záření se běžně používá v aplikacích zobrazování, sledování a spektroskopie.

Infračervená střední vlnová délka (MWIR):Oblast MWIR se rozprostírá od přibližně 3 μm do 8 μm. Tento rozsah se často používá v termálním zobrazování, vojenském zaměřování a systémech detekce plynů.

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

Diagram vlnového rozsahu

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

二、Aplikace infračerveného záření

Noční vidění

Infračervené (IR) hraje klíčovou roli v zařízeních pro noční vidění, které umožňuje detekci a vizualizaci objektů v prostředí se slabým osvětlením nebo ve tmě. Tradiční zařízení pro noční vidění se zesílením obrazu, jako jsou brýle pro noční vidění nebo monokuláry, zesilují dostupné okolní světlo, včetně veškerého přítomného IR záření. Tato zařízení využívají fotokatodu k přeměně příchozích fotonů, včetně IR fotonů, na elektrony. Elektrony jsou poté urychleny a zesíleny, aby vznikl viditelný obraz. Infračervené iluminátory, které vyzařují IR světlo, jsou často integrovány do těchto zařízení, aby zlepšily viditelnost v úplné tmě nebo v podmínkách slabého osvětlení, kde je okolní IR záření nedostatečné.

Prostředí s nízkým osvětlením

Termografie

Infračervené záření lze použít k dálkovému určení teploty objektů (pokud je známa emisivita). To se nazývá termografie nebo v případě velmi horkých objektů v NIR nebo viditelných objektů se nazývá pyrometrie. Termografie (tepelné zobrazování) se používá hlavně ve vojenských a průmyslových aplikacích, ale tato technologie se dostává na veřejný trh ve formě infračervených kamer na automobilech kvůli výrazně sníženým výrobním nákladům.

Termovizní aplikace

Infračervené záření lze použít k dálkovému určení teploty objektů (pokud je známa emisivita). To se nazývá termografie nebo v případě velmi horkých objektů v NIR nebo viditelných objektů se nazývá pyrometrie. Termografie (tepelné zobrazování) se používá hlavně ve vojenských a průmyslových aplikacích, ale tato technologie se dostává na veřejný trh ve formě infračervených kamer na automobilech kvůli výrazně sníženým výrobním nákladům.

Termografické kamery detekují záření v infračerveném rozsahu elektromagnetického spektra (zhruba 9 000–14 000 nanometrů nebo 9–14 μm) a vytvářejí snímky tohoto záření. Vzhledem k tomu, že infračervené záření je emitováno všemi objekty na základě jejich teplot, podle zákona o záření černého tělesa umožňuje termografie „vidět“ své prostředí s viditelným osvětlením nebo bez něj. Množství záření emitovaného předmětem se zvyšuje s teplotou, proto termografie umožňuje vidět změny teploty.

Hyperspektrální zobrazování

Hyperspektrální obraz je „obrázek“ obsahující spojité spektrum v širokém spektrálním rozsahu na každém pixelu. Hyperspektrální zobrazování nabývá na významu v oblasti aplikované spektroskopie, zejména se spektrálními oblastmi NIR, SWIR, MWIR a LWIR. Typické aplikace zahrnují biologická, mineralogická, obranná a průmyslová měření.

Hyperspektrální obraz

Termální infračervené hyperspektrální zobrazování lze obdobně provádět pomocí termografické kamery se zásadním rozdílem, že každý pixel obsahuje celé spektrum LWIR. V důsledku toho může být chemická identifikace objektu provedena bez potřeby externího zdroje světla, jako je Slunce nebo Měsíc. Takové kamery se typicky používají pro geologická měření, venkovní dohled a UAV aplikace.

Topení

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

Zdroj vytápění

Infračervené záření je široce používáno v různých průmyslových procesech vytápění. Například ve výrobě se IR lampy nebo panely často používají k ohřevu materiálů, jako jsou plasty, kovy nebo povlaky, pro účely vytvrzování, sušení nebo tvarování. Infračervené záření může být přesně řízeno a směrováno, což umožňuje účinné a rychlé zahřívání v konkrétních oblastech.