一、 Běžně používané schéma infračerveného

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

Blízká infračervená (NIR):Tato oblast se pohybuje od přibližně 700 nanometrů (NM) do 1,4 mikrometrů (μm) v vlnové délce. NIR záření se často používá při dálkovém průzkumu, vláknových optických telekomunikacích kvůli nízkým ztrátám útlumu ve sklenici SIO2 (oxid křemičitý). Intenzifikátory obrazu jsou citlivé na tuto oblast spektra; Příklady zahrnují zařízení pro noční vidění, jako jsou brýle pro noční vidění. Další běžnou aplikací je téměř infračervená spektroskopie.

Infračervená s krátkou vlnovou délkou (SWIR):Také známý jako oblast „krátkovlnných infračervených“ nebo „SWIR“, sahá od asi 1,4 μm do 3 μm. SWIR záření se běžně používá při zobrazování, sledování a spektroskopických aplikacích.

Infračervené délky střední vlnové délky (MWIR):Oblast MWIR se rozprostírá od přibližně 3 μm do 8 μm. Tento rozsah se často používá v tepelném zobrazování, vojenském cílení a systémech detekce plynu.

Infračervená délka (LWIR):Oblast LWIR pokrývá vlnové délky od přibližně 8 μm do 15 μm. Běžně se používá při tepelném zobrazování, systémech nočního vidění a měření bez kontaktní teploty.

Far infrared (FIR):Tato oblast sahá přibližně 15 μm do 1 milimetr (mm) na vlnové délce. Záření FIR se často používá v astronomii, dálkovém průzkumu a některých lékařských aplikacích.

Schéma dosahu vlnových délek

NIR a SWIR společně se někdy nazývají „odražený infračervený“, zatímco MWIR a LWIR jsou někdy označovány jako „tepelné infračervené položky“.

二、 Aplikace infračervených

Noční vidění

Infračervené (IR) hraje klíčovou roli v vybavení pro noční vidění, což umožňuje detekci a vizualizaci objektů v prostředí s nízkým osvětlením nebo tmavých. Tradiční zařízení pro intenzifikaci nočního vidění obrazu, jako jsou brýle pro noční vidění nebo monokulary, zesilují dostupné okolní světlo, včetně jakéhokoli přítomného IR záření. Tato zařízení používají fotokatodu k přeměně příchozích fotonů, včetně IR fotonů, na elektrony. Elektrony jsou poté zrychleny a zesíleny za účelem vytvoření viditelného obrazu. Infračervené iluminátory, které emitují IR světlo, jsou často integrovány do těchto zařízení, aby se zvýšila viditelnost v úplné tmě nebo podmínkách nízkého osvětlení, kde je nestačí IR ambientní IR nestačí.

Prostředí nízkého světla

Termografie

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

Aplikace tepelného zobrazování

Infračervené záření lze použít k vzdálenému stanovení teploty objektů (pokud je známa emisivita). Toto se nazývá termografie nebo v případě velmi horkých objektů v NIR nebo viditelné se nazývá pyrometrie. Termografie (tepelné zobrazování) se používá hlavně ve vojenských a průmyslových aplikacích, ale technologie dosahuje 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 obrazy tohoto záření. Vzhledem k tomu, že infračervené záření je emitováno všemi objekty na základě jejich teplot, podle zákona o radiaci černého těla umožňuje termografie „vidět“ své prostředí s viditelným osvětlením nebo bez něj. Množství záření emitovaného objektem se zvyšuje s teplotou, a proto termografie umožňuje vidět změny teploty.

Hyperspektrální zobrazování

Hyperspektrální obraz je „obrázek“ obsahující kontinuální spektrum prostřednictvím širokého spektrálního rozsahu v každém pixelu. Hyperspektrální zobrazování získává důležitost v oblasti aplikované spektroskopie, zejména s NIR, SWIR, MWIR a LWIR spektrálními oblastmi. Mezi typické aplikace patří biologická, mineralogická, obrana a průmyslová měření.

Hyperspektrální obraz

Tepelné infračervené hyperspektrální zobrazování lze podobně provádět pomocí termografické kamery, se základním rozdílem, že každý pixel obsahuje plné LWIR spektrum. V důsledku toho lze chemickou identifikaci objektu provádět bez potřeby vnějšího světelného zdroje, jako je Slunce nebo Měsíc. Takové kamery se obvykle používají pro geologická měření, venkovní dohled a aplikace UAV.

Topení

Infračervené (IR) záření lze skutečně použít jako úmyslný zdroj vytápění v různých aplikacích. Důvodem je primárně schopnost IR záření přímo přenášet teplo na objekty nebo povrchy bez výrazného zahřívání okolního vzduchu. Infračervené (IR) záření lze skutečně použít jako úmyslný zdroj vytápění v různých aplikacích. Důvodem je primárně schopnost IR záření přímo přenášet teplo na objekty nebo povrchy bez výrazného zahřívání okolního vzduchu.

Zdroj vytápění

Infračervené záření se široce používá v různých procesech průmyslového topení. Například při výrobě se IR lampy nebo panely často používají k tepelným materiálům, jako jsou plasty, kovy nebo povlaky, pro účely léčení, sušení nebo formování. IR záření může být přesně kontrolováno a nasměrováno, což umožňuje efektivní a rychlé vytápění v konkrétních oblastech.