一、अवरक्त की आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली उप-विभाजन योजना

इन्फ्रारेड (आईआर) विकिरण की आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली उप-विभाजन योजना तरंग दैर्ध्य सीमा पर आधारित है। आईआर स्पेक्ट्रम को आम तौर पर निम्नलिखित क्षेत्रों में विभाजित किया गया है:

निकट-अवरक्त (एनआईआर):यह क्षेत्र तरंग दैर्ध्य में लगभग 700 नैनोमीटर (एनएम) से 1.4 माइक्रोमीटर (μm) तक होता है। SiO2 ग्लास (सिलिका) माध्यम में कम क्षीणन हानि के कारण NIR विकिरण का उपयोग अक्सर रिमोट सेंसिंग, फाइबर ऑप्टिक दूरसंचार में किया जाता है। इमेज इंटेंसिफायर स्पेक्ट्रम के इस क्षेत्र के प्रति संवेदनशील हैं; उदाहरणों में रात्रि दृष्टि उपकरण जैसे रात्रि दृष्टि चश्में शामिल हैं। निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी एक अन्य सामान्य अनुप्रयोग है।

लघु-तरंग दैर्ध्य अवरक्त (SWIR):इसे "शॉर्टवेव इन्फ्रारेड" या "SWIR" क्षेत्र के रूप में भी जाना जाता है, यह लगभग 1.4 μm से 3 μm तक फैला हुआ है। SWIR विकिरण का उपयोग आमतौर पर इमेजिंग, निगरानी और स्पेक्ट्रोस्कोपी अनुप्रयोगों में किया जाता है।

मध्य-तरंग दैर्ध्य अवरक्त (MWIR):MWIR क्षेत्र लगभग 3 μm से 8 μm तक फैला हुआ है। इस रेंज का उपयोग अक्सर थर्मल इमेजिंग, सैन्य लक्ष्यीकरण और गैस डिटेक्शन सिस्टम में किया जाता है।

लंबी तरंग दैर्ध्य अवरक्त (LWIR):LWIR क्षेत्र लगभग 8 μm से 15 μm तक तरंग दैर्ध्य को कवर करता है। इसका उपयोग आमतौर पर थर्मल इमेजिंग, नाइट विजन सिस्टम और गैर-संपर्क तापमान माप में किया जाता है।

सुदूर अवरक्त (एफआईआर):यह क्षेत्र तरंग दैर्ध्य में लगभग 15 μm से 1 मिलीमीटर (मिमी) तक फैला हुआ है। एफआईआर विकिरण का उपयोग अक्सर खगोल विज्ञान, रिमोट सेंसिंग और कुछ चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया जाता है।

तरंग दैर्ध्य रेंज आरेख

NIR और SWIR को एक साथ कभी-कभी "परावर्तित अवरक्त" कहा जाता है, जबकि MWIR और LWIR को कभी-कभी "थर्मल अवरक्त" कहा जाता है।

二、अवरक्त के अनुप्रयोग

रात्रि दर्शन

इन्फ्रारेड (आईआर) रात्रि दृष्टि उपकरणों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो कम रोशनी या अंधेरे वातावरण में वस्तुओं का पता लगाने और देखने में सक्षम बनाता है। पारंपरिक छवि गहनता वाले रात्रि दृष्टि उपकरण, जैसे कि रात्रि दृष्टि चश्में या मोनोक्युलर, उपलब्ध परिवेशीय प्रकाश को बढ़ाते हैं, जिसमें मौजूद कोई भी आईआर विकिरण भी शामिल है। ये उपकरण आईआर फोटॉनों सहित आने वाले फोटॉनों को इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करने के लिए एक फोटोकैथोड का उपयोग करते हैं। फिर एक दृश्य छवि बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को त्वरित और प्रवर्धित किया जाता है। इन्फ्रारेड इलुमिनेटर, जो आईआर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, अक्सर पूर्ण अंधेरे या कम रोशनी की स्थिति में दृश्यता बढ़ाने के लिए इन उपकरणों में एकीकृत होते हैं जहां परिवेशी आईआर विकिरण अपर्याप्त होता है।

कम रोशनी वाला वातावरण

थर्मोग्राफी

इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग वस्तुओं के तापमान को दूर से निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है (यदि उत्सर्जन ज्ञात हो)। इसे थर्मोग्राफी कहा जाता है, या एनआईआर या दृश्यमान में बहुत गर्म वस्तुओं के मामले में इसे पायरोमेट्री कहा जाता है। थर्मोग्राफी (थर्मल इमेजिंग) का उपयोग मुख्य रूप से सैन्य और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है लेकिन उत्पादन लागत में काफी कमी के कारण यह तकनीक कारों पर इन्फ्रारेड कैमरों के रूप में सार्वजनिक बाजार तक पहुंच रही है।

थर्मल इमेजिंग अनुप्रयोग

इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग वस्तुओं के तापमान को दूर से निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है (यदि उत्सर्जन ज्ञात हो)। इसे थर्मोग्राफी कहा जाता है, या एनआईआर या दृश्यमान में बहुत गर्म वस्तुओं के मामले में इसे पायरोमेट्री कहा जाता है। थर्मोग्राफी (थर्मल इमेजिंग) का उपयोग मुख्य रूप से सैन्य और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है लेकिन उत्पादन लागत में काफी कमी के कारण यह तकनीक कारों पर इन्फ्रारेड कैमरों के रूप में सार्वजनिक बाजार तक पहुंच रही है।

थर्मोग्राफिक कैमरे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम (लगभग 9,000-14,000 नैनोमीटर या 9-14 माइक्रोमीटर) की अवरक्त रेंज में विकिरण का पता लगाते हैं और उस विकिरण की छवियां बनाते हैं। चूंकि अवरक्त विकिरण सभी वस्तुओं द्वारा उनके तापमान के आधार पर उत्सर्जित होता है, ब्लैक-बॉडी विकिरण कानून के अनुसार, थर्मोग्राफी किसी के पर्यावरण को दृश्य रोशनी के साथ या उसके बिना "देखना" संभव बनाती है। किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित विकिरण की मात्रा तापमान के साथ बढ़ती है, इसलिए थर्मोग्राफी किसी को तापमान में भिन्नता देखने की अनुमति देती है।

हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग

हाइपरस्पेक्ट्रल छवि एक "चित्र" है जिसमें प्रत्येक पिक्सेल पर एक विस्तृत वर्णक्रमीय सीमा के माध्यम से निरंतर स्पेक्ट्रम होता है। हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग एप्लाइड स्पेक्ट्रोस्कोपी के क्षेत्र में विशेष रूप से एनआईआर, एसडब्ल्यूआईआर, एमडब्ल्यूआईआर और एलडब्ल्यूआईआर स्पेक्ट्रल क्षेत्रों में महत्व प्राप्त कर रही है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में जैविक, खनिज विज्ञान, रक्षा और औद्योगिक माप शामिल हैं।

हाइपरस्पेक्ट्रल छवि

थर्मल इन्फ्रारेड हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग को थर्मोग्राफिक कैमरे का उपयोग करके समान रूप से किया जा सकता है, जिसमें मूलभूत अंतर यह है कि प्रत्येक पिक्सेल में पूर्ण LWIR स्पेक्ट्रम होता है। नतीजतन, वस्तु की रासायनिक पहचान सूर्य या चंद्रमा जैसे बाहरी प्रकाश स्रोत की आवश्यकता के बिना की जा सकती है। ऐसे कैमरे आमतौर पर भूवैज्ञानिक माप, बाहरी निगरानी और यूएवी अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

गरम करना

इन्फ्रारेड (आईआर) विकिरण का उपयोग वास्तव में विभिन्न अनुप्रयोगों में एक जानबूझकर हीटिंग स्रोत के रूप में किया जा सकता है। यह मुख्य रूप से आसपास की हवा को महत्वपूर्ण रूप से गर्म किए बिना वस्तुओं या सतहों पर सीधे गर्मी स्थानांतरित करने की आईआर विकिरण की क्षमता के कारण है। इन्फ्रारेड (आईआर) विकिरण का उपयोग वास्तव में विभिन्न अनुप्रयोगों में एक जानबूझकर हीटिंग स्रोत के रूप में किया जा सकता है। यह मुख्य रूप से आसपास की हवा को महत्वपूर्ण रूप से गर्म किए बिना वस्तुओं या सतहों पर सीधे गर्मी स्थानांतरित करने की आईआर विकिरण की क्षमता के कारण है।

ताप स्रोत

विभिन्न औद्योगिक तापन प्रक्रियाओं में इन्फ्रारेड विकिरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, विनिर्माण क्षेत्र में, आईआर लैंप या पैनलों का उपयोग अक्सर प्लास्टिक, धातु, या कोटिंग्स जैसी सामग्रियों को गर्म करने, सुखाने या बनाने के उद्देश्यों के लिए किया जाता है। आईआर विकिरण को सटीक रूप से नियंत्रित और निर्देशित किया जा सकता है, जिससे विशिष्ट क्षेत्रों में कुशल और तेज़ हीटिंग की अनुमति मिलती है।