Cynllun is-rannu is-goch a ddefnyddir yn gyffredin

Mae un cynllun isrannu cyffredin ar gyfer ymbelydredd isgoch (IR) yn seiliedig ar yr ystod donfedd. Yn gyffredinol, mae'r sbectrwm IR wedi'i rannu i'r rhanbarthau canlynol:

Isgoch agos (NIR):Mae'r rhanbarth hwn yn amrywio o tua 700 nanometr (nm) i 1.4 micrometr (μm) o ran tonfedd. Defnyddir ymbelydredd NIR yn aml mewn synhwyro o bell, telathrebu ffibr optig oherwydd colledion gwanhau isel yn y cyfrwng gwydr SiO2 (silica). Mae dwysáwyr delwedd yn sensitif i'r ardal hon o'r sbectrwm; mae enghreifftiau'n cynnwys dyfeisiau gweledigaeth nos fel gogls gweledigaeth nos. Mae sbectrosgopeg is-goch agos yn gymhwysiad cyffredin arall.

Isgoch tonfedd fer (SWIR):Fe'i gelwir hefyd yn rhanbarth "is-goch tonfedd fer" neu "SWIR", mae'n ymestyn o tua 1.4 μm i 3 μm. Defnyddir ymbelydredd SWIR yn gyffredin mewn cymwysiadau delweddu, gwyliadwriaeth a sbectrosgopeg.

Isgoch tonfedd ganol (MWIR):Mae rhanbarth MWIR yn ymestyn o tua 3 μm i 8 μm. Defnyddir yr ystod hon yn aml mewn delweddu thermol, targedu milwrol, a systemau canfod nwy.

Isgoch tonfedd hir (LWIR):Mae rhanbarth LWIR yn cwmpasu tonfeddi o tua 8 μm i 15 μm. Fe'i defnyddir yn gyffredin mewn delweddu thermol, systemau gweledigaeth nos, a mesuriadau tymheredd digyswllt.

Is-goch pell (FIR):Mae'r rhanbarth hwn yn ymestyn o tua 15 μm i 1 milimetr (mm) o ran tonfedd. Defnyddir ymbelydredd FIR yn aml mewn seryddiaeth, synhwyro o bell, a rhai cymwysiadau meddygol.

Diagram amrediad tonfedd

Weithiau gelwir NIR a SWIR gyda'i gilydd yn "is-goch adlewyrchol", tra weithiau cyfeirir at MWIR ac LWIR fel "is-goch thermol".

二, Cymwysiadau isgoch

Gweledigaeth nos

Mae is-goch (IR) yn chwarae rhan hanfodol mewn offer gweledigaeth nos, gan alluogi canfod a delweddu gwrthrychau mewn amgylcheddau golau isel neu dywyll. Mae dyfeisiau gweledigaeth nos dwysáu delwedd traddodiadol, fel gogls gweledigaeth nos neu fonocwlars, yn mwyhau'r golau amgylchynol sydd ar gael, gan gynnwys unrhyw ymbelydredd IR sy'n bresennol. Mae'r dyfeisiau hyn yn defnyddio ffotocatod i drosi ffotonau sy'n dod i mewn, gan gynnwys ffotonau IR, yn electronau. Yna caiff yr electronau eu cyflymu a'u mwyhau i greu delwedd weladwy. Yn aml, caiff goleuadau is-goch, sy'n allyrru golau IR, eu hintegreiddio i'r dyfeisiau hyn i wella gwelededd mewn tywyllwch llwyr neu amodau golau isel lle nad yw ymbelydredd IR amgylchynol yn ddigonol.

Amgylchedd golau isel

Thermograffeg

Gellir defnyddio ymbelydredd is-goch i bennu tymheredd gwrthrychau o bell (os yw'r allyrredd yn hysbys). Gelwir hyn yn thermograffeg, neu yn achos gwrthrychau poeth iawn yn yr NIR neu'n weladwy fe'i gelwir yn pyrometreg. Defnyddir thermograffeg (delweddu thermol) yn bennaf mewn cymwysiadau milwrol a diwydiannol ond mae'r dechnoleg yn cyrraedd y farchnad gyhoeddus ar ffurf camerâu is-goch ar geir oherwydd costau cynhyrchu sydd wedi'u lleihau'n fawr.

Cymwysiadau delweddu thermol

Gellir defnyddio ymbelydredd is-goch i bennu tymheredd gwrthrychau o bell (os yw'r allyrredd yn hysbys). Gelwir hyn yn thermograffeg, neu yn achos gwrthrychau poeth iawn yn yr NIR neu'n weladwy fe'i gelwir yn pyrometreg. Defnyddir thermograffeg (delweddu thermol) yn bennaf mewn cymwysiadau milwrol a diwydiannol ond mae'r dechnoleg yn cyrraedd y farchnad gyhoeddus ar ffurf camerâu is-goch ar geir oherwydd costau cynhyrchu sydd wedi'u lleihau'n fawr.

Mae camerâu thermograffig yn canfod ymbelydredd yn ystod is-goch y sbectrwm electromagnetig (tua 9,000–14,000 nanometr neu 9–14 μm) ac yn cynhyrchu delweddau o'r ymbelydredd hwnnw. Gan fod ymbelydredd is-goch yn cael ei allyrru gan bob gwrthrych yn seiliedig ar eu tymheredd, yn ôl cyfraith ymbelydredd corff-du, mae thermograffeg yn ei gwneud hi'n bosibl "gweld" amgylchedd rhywun gyda neu heb oleuadau gweladwy. Mae faint o ymbelydredd a allyrrir gan wrthrych yn cynyddu gyda thymheredd, felly mae thermograffeg yn caniatáu i rywun weld amrywiadau mewn tymheredd.

Delweddu hyperspectral

Mae delwedd hyperspectrol yn "lun" sy'n cynnwys sbectrwm parhaus trwy ystod sbectrol eang ym mhob picsel. Mae delweddu hyperspectrol yn ennill pwysigrwydd ym maes sbectrosgopeg gymhwysol yn enwedig gyda rhanbarthau sbectrol NIR, SWIR, MWIR, ac LWIR. Mae cymwysiadau nodweddiadol yn cynnwys mesuriadau biolegol, mwynau, amddiffynnol, a diwydiannol.

Y ddelwedd hyperspectral

Gellir perfformio delweddu hyperspectrol isgoch thermol yn yr un modd gan ddefnyddio camera thermograffig, gyda'r gwahaniaeth sylfaenol bod pob picsel yn cynnwys sbectrwm LWIR llawn. O ganlyniad, gellir perfformio adnabod cemegol y gwrthrych heb yr angen am ffynhonnell golau allanol fel yr Haul neu'r Lleuad. Defnyddir camerâu o'r fath fel arfer ar gyfer mesuriadau daearegol, gwyliadwriaeth awyr agored a chymwysiadau UAV.

Gwresogi

Gellir defnyddio ymbelydredd is-goch (IR) yn wir fel ffynhonnell wresogi fwriadol mewn amrywiol gymwysiadau. Mae hyn yn bennaf oherwydd gallu ymbelydredd IR i drosglwyddo gwres yn uniongyrchol i wrthrychau neu arwynebau heb gynhesu'r aer cyfagos yn sylweddol. Gellir defnyddio ymbelydredd is-goch (IR) yn wir fel ffynhonnell wresogi fwriadol mewn amrywiol gymwysiadau. Mae hyn yn bennaf oherwydd gallu ymbelydredd IR i drosglwyddo gwres yn uniongyrchol i wrthrychau neu arwynebau heb gynhesu'r aer cyfagos yn sylweddol.

Y ffynhonnell wresogi

Defnyddir ymbelydredd is-goch yn helaeth mewn amrywiol brosesau gwresogi diwydiannol. Er enghraifft, mewn gweithgynhyrchu, defnyddir lampau neu baneli is-goch yn aml i gynhesu deunyddiau, fel plastigau, metelau, neu orchuddion, at ddibenion halltu, sychu, neu ffurfio. Gellir rheoli a chyfeirio ymbelydredd is-goch yn fanwl gywir, gan ganiatáu gwresogi effeithlon a chyflym mewn ardaloedd penodol.