一．赤外線の一般的な細分化方式

赤外線（IR）放射の一般的な区分方法の一つは、波長範囲に基づくものです。IRスペクトルは一般的に以下の領域に分けられます。

近赤外線（NIR）:この領域は、波長が約700ナノメートル（nm）から1.4マイクロメートル（μm）の範囲です。近赤外線は、SiO2ガラス（シリカ）媒体における減衰損失が少ないため、リモートセンシングや光ファイバー通信によく利用されます。イメージインテンシファイアはこのスペクトル領域に感度があり、暗視ゴーグルなどの暗視装置がその例として挙げられます。近赤外分光法も、この領域の一般的な応用例の一つです。

短波長赤外線（SWIR）:「短波赤外線」または「SWIR」領域とも呼ばれ、波長は約1.4μmから3μmまで広がっています。SWIR放射は、画像処理、監視、分光分析などの用途で広く利用されています。

中波長赤外線（MWIR）:MWIR領域は、およそ3μmから8μmの範囲に及ぶ。この波長域は、熱画像、軍事目標捕捉、ガス検知システムなどで頻繁に利用されている。

長波長赤外線（LWIR）:長波長赤外線（LWIR）領域は、約8μmから15μmの波長範囲をカバーします。この領域は、サーマルイメージング、暗視システム、非接触温度測定などに広く利用されています。

遠赤外線（FIR）:この領域は、波長が約15μmから1mmの範囲に及ぶ。遠赤外線は、天文学、リモートセンシング、および特定の医療用途でよく利用される。

波長範囲図

近赤外線（NIR）と短波赤外線（SWIR）を合わせたものは「反射赤外線」と呼ばれることがあり、一方、中波赤外線（MWIR）と長波赤外線（LWIR）は「熱赤外線」と呼ばれることがある。

二、赤外線の応用

暗視

赤外線（IR）は暗視装置において重要な役割を果たし、低照度または暗闇の環境下で物体を検出および可視化することを可能にします。暗視ゴーグルや単眼鏡などの従来の画像増強型暗視装置は、存在する赤外線放射を含む周囲の光を増幅します。これらの装置は光電陰極を使用して、赤外線光子を含む入射光子を電子に変換します。その後、電子は加速および増幅され、可視画像が生成されます。赤外線を放射する赤外線照明器は、完全な暗闇や周囲の赤外線放射が不十分な低照度条件下での視認性を向上させるために、これらの装置に組み込まれることがよくあります。

低照度環境

サーモグラフィ

赤外線は、物体の温度を遠隔で測定するために使用できます（放射率が既知の場合）。これはサーモグラフィと呼ばれ、近赤外線または可視光領域で非常に高温の物体を測定する場合は、高温測定と呼ばれます。サーモグラフィ（熱画像）は主に軍事および産業用途で使用されていますが、製造コストが大幅に削減されたことにより、自動車用赤外線カメラの形で一般市場にも普及しつつあります。

熱画像アプリケーション

赤外線は、物体の温度を遠隔で測定するために使用できます（放射率が既知の場合）。これはサーモグラフィと呼ばれ、近赤外線または可視光領域で非常に高温の物体を測定する場合は、高温測定と呼ばれます。サーモグラフィ（熱画像）は主に軍事および産業用途で使用されていますが、製造コストが大幅に削減されたことにより、自動車用赤外線カメラの形で一般市場にも普及しつつあります。

サーモグラフィーカメラは、電磁スペクトルの赤外線領域（およそ9,000～14,000ナノメートル、または9～14μm）の放射線を検出し、その放射線の画像を生成します。黒体放射の法則によれば、すべての物体は温度に応じて赤外線を放射するため、サーモグラフィーによって可視光の有無にかかわらず、周囲の環境を「見る」ことが可能になります。物体から放射される放射線の量は温度とともに増加するため、サーモグラフィーによって温度変化を視覚的に捉えることができるのです。

ハイパースペクトルイメージング

ハイパースペクトル画像とは、各ピクセルにおいて広範囲のスペクトルを連続的に捉えた「画像」のことです。ハイパースペクトルイメージングは​​、特に近赤外線（NIR）、短波赤外線（SWIR）、中波赤外線（MWIR）、長波赤外線（LWIR）のスペクトル領域において、応用分光法の分野で重要性を増しています。代表的な応用例としては、生物学、鉱物学、防衛、産業分野における計測などが挙げられます。

ハイパースペクトル画像

熱赤外線ハイパースペクトルイメージングは​​、サーモグラフィカメラを用いて同様に実施できますが、根本的な違いは、各ピクセルが完全な長波長赤外線スペクトルを含んでいる点です。そのため、太陽や月などの外部光源を必要とせずに、対象物の化学的識別を行うことができます。このようなカメラは、一般的に地質学的測定、屋外監視、およびUAV（無人航空機）用途に用いられています。

加熱

赤外線（IR）放射は、さまざまな用途で意図的な加熱源として使用できます。これは主に、IR放射が周囲の空気を大きく加熱することなく、物体や表面に直接熱を伝えることができるためです。赤外線（IR）放射は、さまざまな用途で意図的な加熱源として使用できます。これは主に、IR放射が周囲の空気を大きく加熱することなく、物体や表面に直接熱を伝えることができるためです。

加熱源

赤外線は、様々な産業用加熱プロセスで広く利用されています。例えば、製造業では、プラスチック、金属、コーティング剤などの材料を硬化、乾燥、成形するために、赤外線ランプやパネルがよく用いられます。赤外線は精密に制御・照射できるため、特定の領域を効率的かつ迅速に加熱することが可能です。