一、 Schéma de subdivision couramment utilisé de l'infrarouge

Un schéma de sous-division couramment utilisé du rayonnement infrarouge (IR) est basé sur la plage de longueur d'onde. Le spectre IR est généralement divisé en les régions suivantes:

Proche infrarouge (NIR):Cette région varie d'environ 700 nanomètres (nm) à 1,4 micromètre (μM) en longueur d'onde. Le rayonnement du NIR est souvent utilisé dans la télécommande de télécommunications en fibre optique en raison de faibles pertes d'atténuation dans le milieu SIO2 Glass (Silice). Les intensificateurs d'image sont sensibles à cette zone du spectre; Les exemples incluent des dispositifs de vision nocturne tels que les lunettes de vision nocturne. La spectroscopie proche infrarouge est une autre application courante.

Infrarouge à longueur d'onde (Swir):Également connu sous le nom de région «infrarouge à ondes courtes» ou «Swir», elle s'étend d'environ 1,4 μm à 3 μm. Le rayonnement SWIR est couramment utilisé dans les applications d'imagerie, de surveillance et de spectroscopie.

Infrarouge de longueur d'onde (MWIR):La région MWIR s'étend d'environ 3 μm à 8 μm. Cette plage est fréquemment utilisée dans l'imagerie thermique, le ciblage militaire et les systèmes de détection de gaz.

Infrarouge à longueur d'onde (LWIR):La région LWIR couvre les longueurs d'onde d'environ 8 μm à 15 μm. Il est couramment utilisé dans l'imagerie thermique, les systèmes de vision nocturne et les mesures de température sans contact.

Far-infrarouge (FIR):Cette région s'étend d'environ 15 μm à 1 millimètre (mm) en longueur d'onde. Le rayonnement FIR est souvent utilisé dans l'astronomie, la télédétection et certaines applications médicales.

Diagramme de plage de longueur d'onde

Nir et Swir ensemble sont parfois appelés «infrarouges réfléchis», tandis que MWIR et LWIR sont parfois appelés «infrarouges thermiques».

二、 Applications de l'infrarouge

Vision nocturne

L'infrarouge (IR) joue un rôle crucial dans l'équipement de vision nocturne, permettant la détection et la visualisation des objets dans des environnements à faible luminosité ou sombres. Les dispositifs de vision nocturne traditionnels de l'image, tels que les lunettes de vision nocturne ou les monoculaires, amplifient la lumière ambiante disponible, y compris tout rayonnement IR présent. Ces appareils utilisent une photocathode pour convertir les photons entrants, y compris les photons IR, en électrons. Les électrons sont ensuite accélérés et amplifiés pour créer une image visible. Les illuminateurs infrarouges, qui émettent la lumière IR, sont souvent intégrés dans ces appareils pour améliorer la visibilité dans l'obscurité complète ou les conditions de faible luminosité où le rayonnement IR ambiant est insuffisant.

Environnement de faible luminosité

Thermographie

Le rayonnement infrarouge peut être utilisé pour déterminer à distance la température des objets (si l'émissivité est connue). Ceci est appelé thermographie, ou dans le cas d'objets très chauds dans le NIR ou visible, il est appelé pyrométrie. La thermographie (imagerie thermique) est principalement utilisée dans les applications militaires et industrielles, mais la technologie atteint le marché public sous forme de caméras infrarouges sur les voitures en raison de coûts de production considérablement réduits.

Applications d'imagerie thermique

Le rayonnement infrarouge peut être utilisé pour déterminer à distance la température des objets (si l'émissivité est connue). Ceci est appelé thermographie, ou dans le cas d'objets très chauds dans le NIR ou visible, il est appelé pyrométrie. La thermographie (imagerie thermique) est principalement utilisée dans les applications militaires et industrielles, mais la technologie atteint le marché public sous forme de caméras infrarouges sur les voitures en raison de coûts de production considérablement réduits.

Les caméras thermographiques détectent le rayonnement dans la plage infrarouge du spectre électromagnétique (environ 9 000 à 14 000 nanomètres ou 9–14 μm) et produisent des images de ce rayonnement. Étant donné que le rayonnement infrarouge est émis par tous les objets en fonction de leurs températures, selon la loi sur les radiations du corps noir, la thermographie permet de «voir» son environnement avec ou sans éclairage visible. La quantité de rayonnement émise par un objet augmente avec la température, donc la thermographie permet de voir des variations de température.

Imagerie hyperspectrale

Une image hyperspectrale est une «image» contenant un spectre continu à travers une large plage spectrale à chaque pixel. L'imagerie hyperspectrale gagne de l'importance dans le domaine de la spectroscopie appliquée, en particulier avec les régions spectrales NIR, SWIR, MWIR et LWIR. Les applications typiques comprennent les mesures biologiques, minéralogiques, de défense et industrielles.

L'image hyperspectrale

L'imagerie hyperspectrale thermique infrarouge peut être effectuée de manière similaire à l'aide d'une caméra thermographique, avec la différence fondamentale que chaque pixel contient un spectre LWIR complet. Par conséquent, l'identification chimique de l'objet peut être effectuée sans avoir besoin d'une source de lumière externe comme le soleil ou la lune. Ces caméras sont généralement appliquées pour les mesures géologiques, la surveillance extérieure et les applications d'UAV.

Chauffage

Le rayonnement infrarouge (IR) peut en effet être utilisé comme source de chauffage délibérée dans diverses applications. Cela est principalement dû à la capacité du rayonnement IR à transférer directement la chaleur vers des objets ou des surfaces sans chauffer de manière significative l'air environnant. Le rayonnement infrarouge (IR) peut en effet être utilisé comme source de chauffage délibérée dans diverses applications. Cela est principalement dû à la capacité du rayonnement IR à transférer directement la chaleur vers des objets ou des surfaces sans chauffer de manière significative l'air environnant.

La source de chauffage

Le rayonnement infrarouge est largement utilisé dans divers processus de chauffage industriel. Par exemple, dans la fabrication, les lampes IR ou les panneaux sont souvent utilisées pour chauffer les matériaux, tels que les plastiques, les métaux ou les revêtements, à des fins de séchage, de séchage ou de formation. Le rayonnement IR peut être contrôlé et dirigé avec précision, permettant un chauffage efficace et rapide dans des zones spécifiques.