一、Almindelig brugt underopdelingsskema for infrarød

Et almindeligt anvendt underopdelingsskema for infrarød (IR) stråling er baseret på bølgelængdeområdet. IR-spektret er generelt opdelt i følgende regioner:

Nær-infrarød (NIR):Denne region spænder fra cirka 700 nanometer (nm) til 1,4 mikrometer (μm) i bølgelængde. NIR-stråling bruges ofte til fjernmåling, fiberoptisk telekommunikation på grund af lave dæmpningstab i SiO2-glasmediet (silica). Billedforstærkere er følsomme over for dette område af spektret; eksempler omfatter nattesynsanordninger såsom nattesynsbriller. Nær-infrarød spektroskopi er en anden almindelig anvendelse.

Kortbølgelængde infrarød (SWIR):Også kendt som "kortbølge-infrarød" eller "SWIR"-region, strækker den sig fra omkring 1,4 μm til 3 μm. SWIR-stråling er almindeligt anvendt til billeddannelse, overvågning og spektroskopi.

Midtbølgelængde infrarød (MWIR):MWIR-regionen spænder fra ca. 3 μm til 8 μm. Denne rækkevidde bruges ofte i termisk billeddannelse, militær målretning og gasdetektionssystemer.

Langbølgelængde infrarød (LWIR):LWIR-regionen dækker bølgelængder fra omkring 8 μm til 15 μm. Det er almindeligt anvendt i termisk billeddannelse, nattesynssystemer og berøringsfri temperaturmålinger.

Langt infrarød (FIR):Denne region strækker sig fra cirka 15 μm til 1 millimeter (mm) i bølgelængde. FIR-stråling bruges ofte i astronomi, fjernmåling og visse medicinske anvendelser.

Bølgelængdeområde diagram

NIR og SWIR sammen kaldes nogle gange "reflekteret infrarød", hvorimod MWIR og LWIR undertiden omtales som "termisk infrarød".

二、Anvendelser af infrarød

Nattesyn

Infrarød (IR) spiller en afgørende rolle i nattesynsudstyr, hvilket muliggør detektering og visualisering af objekter i svagt lys eller mørke omgivelser. Traditionelle billedforstærkende nattesynsenheder, såsom nattesynsbriller eller monokulære, forstærker det tilgængelige omgivende lys, inklusive eventuel IR-stråling. Disse enheder bruger en fotokatode til at konvertere indkommende fotoner, herunder IR-fotoner, til elektroner. Elektronerne accelereres derefter og forstærkes for at skabe et synligt billede. Infrarøde illuminatorer, som udsender IR-lys, er ofte integreret i disse enheder for at forbedre synlighed i fuldstændig mørke eller svage lysforhold, hvor den omgivende IR-stråling er utilstrækkelig.

Miljø med lavt lys

Termografi

Infrarød stråling kan bruges til at fjernbestemme temperaturen på objekter (hvis emissiviteten er kendt). Dette kaldes termografi, eller i tilfælde af meget varme genstande i NIR eller synlige kaldes det pyrometri. Termografi (termisk billeddannelse) bruges hovedsageligt i militære og industrielle applikationer, men teknologien når det offentlige marked i form af infrarøde kameraer på biler på grund af stærkt reducerede produktionsomkostninger.

Termiske billedbehandlingsapplikationer

Infrarød stråling kan bruges til at fjernbestemme temperaturen på objekter (hvis emissiviteten er kendt). Dette kaldes termografi, eller i tilfælde af meget varme genstande i NIR eller synlige kaldes det pyrometri. Termografi (termisk billeddannelse) bruges hovedsageligt i militære og industrielle applikationer, men teknologien når det offentlige marked i form af infrarøde kameraer på biler på grund af stærkt reducerede produktionsomkostninger.

Termografiske kameraer registrerer stråling i det infrarøde område af det elektromagnetiske spektrum (omtrent 9.000-14.000 nanometer eller 9-14 μm) og producerer billeder af denne stråling. Da infrarød stråling udsendes af alle objekter baseret på deres temperaturer, i henhold til loven om sort-legemestråling, gør termografi det muligt at "se" ens omgivelser med eller uden synlig belysning. Mængden af ​​stråling, der udsendes af et objekt, stiger med temperaturen, derfor giver termografi mulighed for at se variationer i temperaturen.

Hyperspektral billeddannelse

Et hyperspektralt billede er et "billede", der indeholder kontinuerligt spektrum gennem et bredt spektralområde ved hver pixel. Hyperspektral billeddannelse får stadig større betydning inden for anvendt spektroskopi, især med NIR-, SWIR-, MWIR- og LWIR-spektralområder. Typiske anvendelser omfatter biologiske, mineralogiske, forsvars- og industrielle målinger.

Det hyperspektrale billede

Termisk infrarød hyperspektral billeddannelse kan udføres på lignende måde ved hjælp af et termografisk kamera, med den grundlæggende forskel, at hver pixel indeholder et fuldt LWIR-spektrum. Følgelig kan kemisk identifikation af objektet udføres uden behov for en ekstern lyskilde såsom Solen eller Månen. Sådanne kameraer anvendes typisk til geologiske målinger, udendørs overvågning og UAV-anvendelser.

Opvarmning

Infrarød (IR) stråling kan faktisk bruges som en bevidst varmekilde i forskellige applikationer. Dette skyldes primært IR-strålingens evne til direkte at overføre varme til genstande eller overflader uden væsentlig opvarmning af den omgivende luft. Infrarød (IR) stråling kan faktisk bruges som en bevidst varmekilde i forskellige applikationer. Dette skyldes primært IR-strålingens evne til direkte at overføre varme til genstande eller overflader uden væsentlig opvarmning af den omgivende luft.

Opvarmningskilden

Infrarød stråling er meget udbredt i forskellige industrielle opvarmningsprocesser. I fremstillingen anvendes f.eks. IR-lamper eller paneler ofte til at opvarme materialer, såsom plast, metaller eller belægninger, til hærdning, tørring eller formgivningsformål. IR-stråling kan styres og styres præcist, hvilket giver mulighed for effektiv og hurtig opvarmning i specifikke områder.