Shat

סכמת תת-חטיבות משנה נפוצה של קרינת אינפרא אדום (IR) מבוססת על טווח אורך הגל. ספקטרום ה- IR מחולק בדרך כלל לאזורים הבאים:

כמעט אינפרא אדום (NIR):אזור זה נע בין 700 ננומטר (NM) ל 1.4 מיקרומטר (מיקרומטר) באורך גל. קרינת NIR משמשת לרוב בחישה מרחוק, טלקומוניקציה סיבית אופטית בגלל הפסדי הנחתה נמוכים במדיום זכוכית SiO2 (סיליקה). מעצבי תמונה רגישים לאזור זה של הספקטרום; דוגמאות לכך כוללות מכשירי ראיית לילה כמו משקפי ראיית לילה. ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא אדום היא יישום נפוץ נוסף.

אינפרא אדום באורך גל קצר (SWIR):הוא גם האזור "אינפרא אדום" או "SWIR", הוא משתרע מכ- 1.4 מיקרומטר ל -3 מיקרומטר. קרינת SWIR משמשת בדרך כלל ביישומי הדמיה, מעקב וספקטרוסקופיה.

אינפרא אדום אורך גל אמצע (MWIR):אזור MWIR משתרע על פני כ -3 מיקרומטר ל 8 מיקרומטר. טווח זה משמש לעתים קרובות במערכות הדמיה תרמית, מיקוד צבאי וגילוי גז.

אינפרא אדום אורך גל ארוך (LWIR):אזור LWIR מכסה אורכי גל מסביבות 8 מיקרומטר ל 15 מיקרומטר. הוא משמש לרוב בהדמיה תרמית, מערכות ראיית לילה ומדידות טמפרטורה ללא קשר.

אינפרא אדום (FIR):אזור זה נמשך בין 15 מיקרומטר למילימטר (מ"מ) באורך גל. קרינת FIR משמשת לרוב באסטרונומיה, חישה מרחוק ויישומים רפואיים מסוימים.

תרשים טווח אורך גל

NIR ו- SWIR יחד נקרא לפעמים "אינפרא אדום משתקף", ואילו MWIR ו- LWIR מכונים לעיתים "אינפרא אדום תרמי".

二、 יישומים של אינפרא אדום

חזון לילה

אינפרא אדום (IR) ממלא תפקיד מכריע בציוד ראיית לילה, ומאפשר גילוי והדמיה של חפצים בסביבות נמוכות או אפלות. מכשירי ראיית לילה מסורתיים של דימוי, כגון משקפי ראיית לילה או מונוקולרים, מגבירים את אור הסביבה הזמין, כולל כל קרינת IR. מכשירים אלה משתמשים בפוטוקאטודה כדי להמיר פוטונים נכנסים, כולל פוטוני IR, לאלקטרונים. לאחר מכן מואצים האלקטרונים ומוגברים ליצירת תמונה גלויה. מאירות אינפרא אדום, הפולטות אור IR, משולבות לרוב במכשירים אלה כדי לשפר את הנראות בחושך מוחלט או בתנאי תאורה נמוכה שבהם קרינת IR הסביבתית אינה מספיקה.

סביבת אור נמוך

תרמוגרפיה

ניתן להשתמש בקרינה אינפרא אדום כדי לקבוע מרחוק את טמפרטורת האובייקטים (אם ידוע על הפליטה). זה מכונה תרמוגרפיה, או במקרה של חפצים חמים מאוד ב- NIR או גלויים, מכונה פירומטריה. תרמוגרפיה (הדמיה תרמית) משמשת בעיקר ביישומים צבאיים ותעשייתיים אך הטכנולוגיה מגיעה לשוק הציבורי בצורה של מצלמות אינפרא אדום על מכוניות בגלל עלויות הייצור המופחתות מאוד.

יישומי הדמיה תרמית

ניתן להשתמש בקרינה אינפרא אדום כדי לקבוע מרחוק את טמפרטורת האובייקטים (אם ידוע על הפליטה). זה מכונה תרמוגרפיה, או במקרה של חפצים חמים מאוד ב- NIR או גלויים, מכונה פירומטריה. תרמוגרפיה (הדמיה תרמית) משמשת בעיקר ביישומים צבאיים ותעשייתיים אך הטכנולוגיה מגיעה לשוק הציבורי בצורה של מצלמות אינפרא אדום על מכוניות בגלל עלויות הייצור המופחתות מאוד.

מצלמות תרמוגרפיות מגלות קרינה בטווח האינפרא אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי (בערך 9,000–14,000 ננומטר או 9–14 מיקרומטר) ומייצרות תמונות של אותה קרינה. מכיוון שקרינה אינפרא אדום נפלטת על ידי כל האובייקטים על בסיס הטמפרטורות שלהם, על פי חוק הקרינה של הגוף השחור, התרמוגרפיה מאפשרת "לראות" את הסביבה של האדם עם או בלי תאורה גלויה. כמות הקרינה הנפלטת על ידי אובייקט עולה עם הטמפרטורה, ולכן התרמוגרפיה מאפשרת לראות וריאציות בטמפרטורה.

הדמיה היפרפרקטלית

תמונה היפרפרקטלית היא "תמונה" המכילה ספקטרום רציף דרך טווח ספקטרלי רחב בכל פיקסל. הדמיה היפרספרקטלית צוברת חשיבות בתחום הספקטרוסקופיה המיושמת במיוחד עם אזורים ספקטרליים של NIR, SWIR, MWIR ו- LWIR. יישומים אופייניים כוללים מדידות ביולוגיות, מינרלוגיות, הגנה ותעשייה.

התמונה ההיפרספרקטלית

ניתן לבצע באופן דומה דימות היפר -ספקטרלית אינפרא אדום תרמית באמצעות מצלמה תרמוגרפית, עם ההבדל הבסיסי שכל פיקסל מכיל ספקטרום LWIR מלא. כתוצאה מכך, ניתן לבצע זיהוי כימי של האובייקט ללא צורך במקור אור חיצוני כמו השמש או הירח. מצלמות כאלה מיושמות בדרך כלל למדידות גיאולוגיות, מעקב חיצוני ויישומי מל"ט.

הַסָקָה

קרינת אינפרא אדום (IR) אכן יכולה לשמש כמקור חימום מכוון ביישומים שונים. זה נובע בעיקר מהיכולת של קרינת IR להעביר ישירות חום לחפצים או משטחים מבלי לחמם משמעותית את האוויר שמסביב. קרינת אינפרא אדום (IR) אכן יכולה לשמש כמקור חימום מכוון ביישומים שונים. זה נובע בעיקר מהיכולת של קרינת IR להעביר ישירות חום לחפצים או משטחים מבלי לחמם משמעותית את האוויר שמסביב.

מקור החימום

קרינת אינפרא אדום נמצאת בשימוש נרחב בתהליכי חימום תעשייתיים שונים. לדוגמה, בייצור, מנורות או לוחות IR משמשים לרוב לחומרי חום, כמו פלסטיק, מתכות או ציפויים, לריפוי, ייבוש או יצירת מטרות. ניתן לשלוט ולהכוון במדויק את קרינת ה- IR, ומאפשר חימום יעיל ומהיר באזורים ספציפיים.