Uobičajeno korištena shema podjele infracrvenog zračenja

Jedna često korištena shema podjele infracrvenog (IR) zračenja temelji se na rasponu valnih duljina. IR spektar se općenito dijeli na sljedeća područja:

Blisko infracrveno (NIR):Ovo područje valne duljine kreće se od približno 700 nanometara (nm) do 1,4 mikrometra (μm). NIR zračenje se često koristi u daljinskom istraživanju i optičkoj telekomunikaciji zbog niskih gubitaka prigušenja u SiO2 staklenom (silicijevom) mediju. Pojačivači slike osjetljivi su na ovo područje spektra; primjeri uključuju uređaje za noćno gledanje poput naočala za noćno gledanje. Spektroskopija bliskog infracrvenog zračenja još je jedna uobičajena primjena.

Kratkovalno infracrveno zračenje (SWIR):Također poznato kao područje "kratkovalnog infracrvenog zračenja" ili "SWIR", proteže se od otprilike 1,4 μm do 3 μm. SWIR zračenje se obično koristi u primjenama snimanja, nadzora i spektroskopije.

Infracrveno zračenje srednje valne duljine (MWIR):MWIR područje proteže se od približno 3 μm do 8 μm. Ovaj raspon se često koristi u termovizijskom snimanju, vojnom ciljanju i sustavima za detekciju plina.

Dugovalno infracrveno zračenje (LWIR):LWIR područje pokriva valne duljine od oko 8 μm do 15 μm. Uobičajeno se koristi u termovizijskom snimanju, sustavima za noćno gledanje i beskontaktnim mjerenjima temperature.

Daleko infracrveno (FIR):Ovo područje se proteže od približno 15 μm do 1 milimetra (mm) u valnoj duljini. FIR zračenje se često koristi u astronomiji, daljinskom istraživanju i određenim medicinskim primjenama.

Dijagram raspona valnih duljina

NIR i SWIR zajedno se ponekad nazivaju „reflektirano infracrveno zračenje“, dok se MWIR i LWIR ponekad nazivaju „termalno infracrveno zračenje“.

二、Primjene infracrvene veze

Noćni vid

Infracrveno (IR) zračenje igra ključnu ulogu u opremi za noćno gledanje, omogućujući detekciju i vizualizaciju objekata u uvjetima slabog osvjetljenja ili tame. Tradicionalni uređaji za noćno gledanje s pojačavanjem slike, poput naočala za noćno gledanje ili monokulara, pojačavaju dostupnu ambijentalnu svjetlost, uključujući i prisutno IR zračenje. Ovi uređaji koriste fotokatodu za pretvaranje dolaznih fotona, uključujući IR fotone, u elektrone. Elektroni se zatim ubrzavaju i pojačavaju kako bi se stvorila vidljiva slika. Infracrveni iluminatori, koji emitiraju IR svjetlost, često su integrirani u ove uređaje kako bi se poboljšala vidljivost u potpunom mraku ili uvjetima slabog osvjetljenja gdje je ambijentalno IR zračenje nedovoljno.

Okruženje sa slabim osvjetljenjem

Termografija

Infracrveno zračenje može se koristiti za daljinsko određivanje temperature objekata (ako je emisivnost poznata). To se naziva termografija ili, u slučaju vrlo vrućih objekata u bliskom infracrvenom ili vidljivom području, pirometrija. Termografija (termalno snimanje) se uglavnom koristi u vojnim i industrijskim primjenama, ali tehnologija dopire na javno tržište u obliku infracrvenih kamera na automobilima zbog znatno smanjenih troškova proizvodnje.

Primjene termovizijskog snimanja

Infracrveno zračenje može se koristiti za daljinsko određivanje temperature objekata (ako je emisivnost poznata). To se naziva termografija ili, u slučaju vrlo vrućih objekata u bliskom infracrvenom ili vidljivom području, pirometrija. Termografija (termalno snimanje) se uglavnom koristi u vojnim i industrijskim primjenama, ali tehnologija dopire na javno tržište u obliku infracrvenih kamera na automobilima zbog znatno smanjenih troškova proizvodnje.

Termografske kamere detektiraju zračenje u infracrvenom rasponu elektromagnetskog spektra (otprilike 9000–14 000 nanometara ili 9–14 μm) i stvaraju slike tog zračenja. Budući da infracrveno zračenje emitiraju svi objekti na temelju svojih temperatura, prema zakonu zračenja crnog tijela, termografija omogućuje "vidjeti" vlastitu okolinu sa ili bez vidljivog osvjetljenja. Količina zračenja koju emitira objekt povećava se s temperaturom, stoga termografija omogućuje uočavanje varijacija temperature.

Hiperspektralno snimanje

Hiperspektralna slika je „slika“ koja sadrži kontinuirani spektar kroz široki spektralni raspon na svakom pikselu. Hiperspektralno snimanje dobiva na važnosti u području primijenjene spektroskopije, posebno s NIR, SWIR, MWIR i LWIR spektralnim područjima. Tipične primjene uključuju biološka, ​​mineraloška, ​​obrambena i industrijska mjerenja.

Hiperspektralna slika

Termalno infracrveno hiperspektralno snimanje može se slično izvesti pomoću termografske kamere, s temeljnom razlikom što svaki piksel sadrži puni LWIR spektar. Posljedično, kemijska identifikacija objekta može se izvesti bez potrebe za vanjskim izvorom svjetlosti poput Sunca ili Mjeseca. Takve se kamere obično primjenjuju za geološka mjerenja, vanjski nadzor i primjene bespilotnih letjelica.

Grijanje

Infracrveno (IR) zračenje doista se može koristiti kao namjerni izvor grijanja u raznim primjenama. To je prvenstveno zbog sposobnosti IR zračenja da izravno prenosi toplinu na predmete ili površine bez značajnog zagrijavanja okolnog zraka. Infracrveno (IR) zračenje doista se može koristiti kao namjerni izvor grijanja u raznim primjenama. To je prvenstveno zbog sposobnosti IR zračenja da izravno prenosi toplinu na predmete ili površine bez značajnog zagrijavanja okolnog zraka.

Izvor grijanja

Infracrveno zračenje se široko koristi u raznim industrijskim procesima grijanja. Na primjer, u proizvodnji se IR lampe ili paneli često koriste za zagrijavanje materijala, poput plastike, metala ili premaza, u svrhu stvrdnjavanja, sušenja ili oblikovanja. IR zračenje se može precizno kontrolirati i usmjeravati, što omogućuje učinkovito i brzo zagrijavanje u određenim područjima.