一、 Tavaliselt kasutatav infrapuna-alajaotuse skeem

Üks infrapuna (IR) kiirguse alajaotuse skeem põhineb lainepikkuse vahemikul. IR -spekter jaguneb üldiselt järgmisteks piirkondadeks:

Lähedane (NIR):See piirkond ulatub umbes 700 nanomeetrist (NM) kuni 1,4 mikromeetrini (μM) lainepikkuses. NIR -kiirgust kasutatakse sageli kaugseire, kiudoptilise telekommunikatsiooni korral, kuna SiO2 klaasi (ränidioksiid) söötmes on madala sumbumise kadu. Kujutise intensiivistajad on selle spektri selle piirkonna suhtes tundlikud; Näited hõlmavad öist nägemise seadmeid, näiteks Night Vision Prillid. Lähis-infrapuna spektroskoopia on veel üks tavaline rakendus.

Lühilainepikkusega infrapuna (SWIR):Tuntud ka kui „lühilaine infrapuna” või “SWIR” piirkond, ulatub see umbes 1,4 μm kuni 3 μm. SWIR -kiirgust kasutatakse tavaliselt pildistamise, seire- ja spektroskoopia rakendustes.

Keskmise lainepikkusega infrapuna (MWIR):MWIR -i piirkond ulatub umbes 3 μM kuni 8 μM. Seda vahemikku kasutatakse sageli termilises kuvamises, sõjaliste sihtimise ja gaasi tuvastamise süsteemides.

Pika lainepikkusega infrapuna (LWIR):LWIR -i piirkond katab lainepikkusi umbes 8 μm kuni 15 μm. Seda kasutatakse tavaliselt termilise pildistamise, öösel nägemissüsteemides ja kontaktivaba temperatuuri mõõtmistes.

Kaugelt-infrapuna (FIR):See piirkond ulatub umbes 15 μm -lt 1 millimeetrist (mM) lainepikkuses. FIR -kiirgust kasutatakse sageli astronoomias, kaugseire ja teatud meditsiinilistes rakendustes.

Lainepikkuse vahemiku skeem

NIR -i ja Swirit koos nimetatakse mõnikord peegeldunud infrapuna, samas kui MWIR ja LWIR -i nimetatakse mõnikord termiliseks infrapunaks.

二、 Infrapunarakendused

Öine nägemine

Infrapuna (IR) mängib üliolulist rolli öösel nägemisseadmetes, võimaldades objektide tuvastamist ja visualiseerimist hämaras või pimedas keskkonnas. Traditsiooniline piltide intensiivistamise öövisiooniseadmed, näiteks öövisiooniprillid või monokulaarid, võimendavad saadaolevat ümbritsevat valgust, sealhulgas olemasolevat IR -kiirgust. Need seadmed kasutavad sissetulevate footonite, sealhulgas IR -footonite teisendamiseks fotokatoodi elektronideks. Seejärel kiirendatakse elektronid ja võimendatakse nähtava pildi loomiseks. IR-valgust kiirgavaid infrapunavalgustusi integreeritakse sageli nendesse seadmetesse, et suurendada nähtavust täielikes pimeduses või hämaras tingimustes, kus ümbritseva iR-kiirguse ebapiisav on ebapiisav.

Vähese valgusega keskkond

Termograafia

Infrapunakiirgust saab kasutada objektide temperatuuri kaugjuhtimiseks (kui emissioon on teada). Seda nimetatakse termograafiaks või NIR -is väga kuumade objektide korral või nähtavaks nimetatakse seda püromeetriaks. Termograafiat (termilist kuvamist) kasutatakse peamiselt sõjalistes ja tööstuslikes rakendustes, kuid tehnoloogia jõuab avalikul turul autode infrapunakaamerate näol, kuna tootmiskulud on tunduvalt vähenenud.

Termilised pildistamise rakendused

Infrapunakiirgust saab kasutada objektide temperatuuri kaugjuhtimiseks (kui emissioon on teada). Seda nimetatakse termograafiaks või NIR -is väga kuumade objektide korral või nähtavaks nimetatakse seda püromeetriaks. Termograafiat (termilist kuvamist) kasutatakse peamiselt sõjalistes ja tööstuslikes rakendustes, kuid tehnoloogia jõuab avalikul turul autode infrapunakaamerate näol, kuna tootmiskulud on tunduvalt vähenenud.

Termograafilised kaamerad tuvastavad kiirguse elektromagnetilise spektri infrapunavahemikus (umbes 9 000–14 000 nanomeetrit ehk 9–14 μm) ja tekitavad pilte sellest kiirgusest. Kuna infrapunakiirgust eraldavad kõik objektid nende temperatuuride põhjal, võimaldab termograafia musta keha kiirgusseaduse kohaselt keskkonda näha nähtava valgustusega või ilma. Objekti kiirguse hulk suureneb temperatuuriga, seetõttu võimaldab termograafia näha temperatuuri variatsioone.

Hüperspektriline pildistamine

Hüperspektriline pilt on “pilt”, mis sisaldab pidevat spektrit läbi laia spektri vahemikku igal pikslil. Hüperspektriline kuvamine on oluline rakendatud spektroskoopia valdkonnas, eriti NIR, SWIR, MWIR ja LWIR -spektripiirkondade puhul. Tüüpilised rakendused hõlmavad bioloogilisi, mineraloogilisi, kaitse- ja tööstuslikke mõõtmisi.

Hüperspektriline pilt

Termilist infrapunahüperspektrilist pildistamist saab sarnaselt läbi viia termograafilise kaamera abil, põhimõttelise erinevusega, et iga piksl sisaldab täielikku LWIR -spektrit. Järelikult saab objekti keemilise tuvastamise läbi viia ilma välise valgusallika, näiteks päike või kuu järele. Selliseid kaameraid rakendatakse tavaliselt geoloogiliste mõõtmiste, vabaõhutööde ja UAV -i rakenduste jaoks.

Kuumutamine

Infrapuna (IR) kiirgust saab erinevates rakendustes tõepoolest kasutada tahtliku kütteallikana. See on peamiselt tingitud IR -kiirguse võimest üle viia soojust objektidele või pindadele, ilma ümbritsevat õhku oluliselt kuumutamata. Infrapuna (IR) kiirgust saab erinevates rakendustes tõepoolest kasutada tahtliku kütteallikana. See on peamiselt tingitud IR -kiirguse võimest üle viia soojust objektidele või pindadele, ilma ümbritsevat õhku oluliselt kuumutamata.

Kütteallikas

Infrapunakiirgust kasutatakse laialdaselt erinevates tööstuslikes kütteprotsessides. Näiteks töötlemisel kasutatakse IR -lampe või paneele sageli soojusmaterjalide, näiteks plasti, metallide või kattete jaoks kõvenemiseks, kuivatamiseks või moodustamiseks. IR -kiirgust saab täpselt juhtida ja suunata, võimaldades konkreetsetes piirkondades tõhusat ja kiiret kuumutamist.