一、 Esquema de subdivisión de infrarrojo comúnmente utilizado

Un esquema de subdivisión de la radiación infrarroja (IR) comúnmente utilizada se basa en el rango de longitud de onda. El espectro IR generalmente se divide en las siguientes regiones:

Infrarrojo cercano (NIR):Esta región varía de aproximadamente 700 nanómetros (nm) a 1.4 micrómetros (μm) en la longitud de onda. La radiación NIR a menudo se usa en telecomunicaciones de fibra óptica, de fibra óptica debido a las bajas pérdidas de atenuación en el medio de vidrio SIO2 (sílice). Los intensificadores de imagen son sensibles a esta área del espectro; Los ejemplos incluyen dispositivos de visión nocturna como gafas de visión nocturna. La espectroscopía de infrarrojo cercano es otra aplicación común.

Infrarrojo de longitud de onda corta (SWIR):También conocida como la región de "infrarrojo de onda corta" o "swir", se extiende de aproximadamente 1,4 μm a 3 μm. La radiación SWIR se utiliza comúnmente en aplicaciones de imágenes, vigilancia y espectroscopía.

Infrarrojo de longitud de onda media (MWIR):La región MWIR abarca de aproximadamente 3 μm a 8 μm. Este rango se emplea con frecuencia en imágenes térmicas, orientación militar y sistemas de detección de gases.

Infrarrojo de longitud de onda larga (LWIR):La región de LWIR cubre longitudes de onda de alrededor de 8 μm a 15 μm. Se usa comúnmente en imágenes térmicas, sistemas de visión nocturna y mediciones de temperatura sin contacto.

Infrarrojo lejano (FIR):Esta región se extiende de aproximadamente 15 μm a 1 milímetro (mm) en la longitud de onda. La radiación FIR a menudo se usa en astronomía, teledetección y ciertas aplicaciones médicas.

Diagrama de rango de longitud de onda

Nir y Swir juntos a veces se denominan "infrarrojos reflejados", mientras que MWIR y LWIR a veces se denomina "infrarrojo térmico".

二、 Aplicaciones de infrarrojos

Visión nocturna

El infrarrojo (IR) juega un papel crucial en los equipos de visión nocturna, lo que permite la detección y visualización de objetos en entornos de poca luz u oscura. Intensificación de imágenes tradicional Los dispositivos de visión nocturna, como gafas de visión nocturna o monoculares, amplifican la luz ambiental disponible, incluida cualquier radiación IR presente. Estos dispositivos usan un fotocatodo para convertir fotones entrantes, incluidos los fotones IR, en electrones. Los electrones se aceleran y se amplifican para crear una imagen visible. Los iluminadores infrarrojos, que emiten luz IR, a menudo se integran en estos dispositivos para mejorar la visibilidad en la oscuridad completa o las condiciones de poca luz donde la radiación IR ambiente es insuficiente.

Ambiente de baja luz

Termografía

La radiación infrarroja se puede usar para determinar de forma remota la temperatura de los objetos (si se conoce la emisividad). Esto se denomina termografía, o en el caso de objetos muy calientes en el NIR o visible, se denomina pirometría. La termografía (imágenes térmicas) se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales, pero la tecnología está llegando al mercado público en forma de cámaras infrarrojas en automóviles debido a los costos de producción en gran medida.

Aplicaciones de imágenes térmicas

La radiación infrarroja se puede usar para determinar de forma remota la temperatura de los objetos (si se conoce la emisividad). Esto se denomina termografía, o en el caso de objetos muy calientes en el NIR o visible, se denomina pirometría. La termografía (imágenes térmicas) se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales, pero la tecnología está llegando al mercado público en forma de cámaras infrarrojas en automóviles debido a los costos de producción en gran medida.

Las cámaras termográficas detectan la radiación en el rango infrarrojo del espectro electromagnético (aproximadamente 9,000-14,000 nanómetros o 9-14 μm) y producen imágenes de esa radiación. Dado que todos los objetos emiten la radiación infrarroja en función de sus temperaturas, de acuerdo con la ley de radiación del cuerpo negro, la termografía permite "ver" el entorno de uno con o sin iluminación visible. La cantidad de radiación emitida por un objeto aumenta con la temperatura, por lo tanto, la termografía permite ver variaciones en la temperatura.

Imagen hiperespectral

Una imagen hiperespectral es una "imagen" que contiene espectro continuo a través de un amplio rango espectral en cada píxel. La imagen hiperespectral está ganando importancia en el campo de la espectroscopía aplicada, particularmente con las regiones espectrales NIR, SWIR, MWIR y LWIR. Las aplicaciones típicas incluyen mediciones biológicas, mineralógicas, de defensa e industriales.

La imagen hiperespectral

La imagen hiperespectral infrarroja térmica se puede realizar de manera similar utilizando una cámara termográfica, con la diferencia fundamental de que cada píxel contiene un espectro LWIR completo. En consecuencia, la identificación química del objeto se puede realizar sin necesidad de una fuente de luz externa como el sol o la luna. Dichas cámaras generalmente se aplican para mediciones geológicas, vigilancia al aire libre y aplicaciones de UAV.

Calefacción

La radiación infrarroja (IR) se puede utilizar como una fuente de calentamiento deliberada en varias aplicaciones. Esto se debe principalmente a la capacidad de la radiación IR para transferir directamente el calor a objetos o superficies sin calentar significativamente el aire circundante. La radiación infrarroja (IR) se puede utilizar como una fuente de calentamiento deliberada en varias aplicaciones. Esto se debe principalmente a la capacidad de la radiación IR para transferir directamente el calor a objetos o superficies sin calentar significativamente el aire circundante.

La fuente de calefacción

La radiación infrarroja se usa ampliamente en varios procesos de calefacción industrial. Por ejemplo, en la fabricación, las lámparas o paneles IR a menudo se emplean para materiales de calor, como plásticos, metales o recubrimientos, para curar, secar o formar fines. La radiación IR se puede controlar y dirigirse con precisión, lo que permite calentamiento eficiente y rápido en áreas específicas.