一、 ხშირად გამოყენებული ინფრაწითელი ქვე-განყოფილების სქემა

ინფრაწითელი (IR) გამოსხივების ერთ-ერთი ხშირად გამოყენებული ქვედანაყოფის სქემა ემყარება ტალღის სიგრძის დიაპაზონს. IR სპექტრი ზოგადად იყოფა შემდეგ რეგიონებში:

ინფრაწითელთან ახლოს (NIR):ეს რეგიონი მერყეობს დაახლოებით 700 ნანომეტრიდან (NM) - დან 1.4 მიკრომეტრამდე (μM) ტალღის სიგრძეზე. NIR გამოსხივება ხშირად გამოიყენება დისტანციური შეგრძნებით, ბოჭკოვანი ტელეკომუნიკაციით SIO2 მინის (სილიციუმის) საშუალო დანაკარგების გამო. გამოსახულების გამაძლიერებლები მგრძნობიარეა სპექტრის ამ არეალის მიმართ; მაგალითებში მოცემულია ღამის ხედვის მოწყობილობები, როგორიცაა ღამის ხედვის სათვალე. ინფრაწითელი სპექტროსკოპია კიდევ ერთი გავრცელებული პროგრამაა.

მოკლე ტალღის სიგრძის ინფრაწითელი (SWIR):ასევე ცნობილია როგორც "მოკლე ტალღის ინფრაწითელი" ან "SWIR" რეგიონი, იგი ვრცელდება დაახლოებით 1.4 μm- დან 3 μm- მდე. SWIR გამოსხივება ჩვეულებრივ გამოიყენება ვიზუალიზაციის, მეთვალყურეობისა და სპექტროსკოპიის პროგრამებში.

შუა ტალღის სიგრძის ინფრაწითელი (MWIR):MWIR რეგიონი მოიცავს დაახლოებით 3 μm- დან 8 μm- მდე. ეს დიაპაზონი ხშირად დასაქმებულია თერმული გამოსახულების, სამხედრო მიზნობრივი და გაზის გამოვლენის სისტემებში.

გრძელი ტალღის სიგრძის ინფრაწითელი (lwir):LWIR რეგიონი მოიცავს ტალღების სიგრძეებს დაახლოებით 8 μm- დან 15 μm- მდე. იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება თერმული გამოსახულების, ღამის ხედვის სისტემებში და კონტაქტური ტემპერატურის გაზომვებში.

შორს ინფრაწითელი (FIR):ეს რეგიონი ვრცელდება დაახლოებით 15 μm- დან 1 მილიმეტრამდე (მმ) ტალღის სიგრძეზე. ნაძვის გამოსხივება ხშირად გამოიყენება ასტრონომიის, დისტანციური ზონდირების და გარკვეულ სამედიცინო პროგრამებში.

ტალღის სიგრძის დიაგრამა

NIR- ს და SWIR- ს ერთად ზოგჯერ "ასახულ ინფრაწითელი" უწოდებენ, ხოლო MWIR- ს და LWIR- ს ზოგჯერ "თერმული ინფრაწითელი" მოიხსენიებენ.

二、 ინფრაწითელი განაცხადები

ღამის ხედვა

ინფრაწითელი (IR) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ღამის ხედვის მოწყობილობებში, რაც საშუალებას აძლევს ობიექტების გამოვლენას და დაბალ შუქზე ან ბნელ გარემოში. ტრადიციული გამოსახულების ინტენსიფიკაცია ღამის ხედვის მოწყობილობები, როგორიცაა ღამის ხედვის სათვალეები ან მონოკულაციები, აძლიერებს არსებულ გარემო შუქს, მათ შორის ნებისმიერი IR გამოსხივების ჩათვლით. ეს მოწყობილობები იყენებენ ფოტოკატოდს, რომ შემომავალი ფოტონები, მათ შორის IR ფოტონები, ელექტრონებად გადააქციონ. ელექტრონები შემდეგ დაჩქარებულია და გაძლიერებულია თვალსაჩინო გამოსახულების შესაქმნელად. ინფრაწითელი ილუმინატორები, რომლებიც ასხივებენ IR შუქს, ხშირად ინტეგრირებულნი არიან ამ მოწყობილობებში, რათა გააძლიერონ ხილვა სრულ სიბნელეში ან დაბალი შუქის პირობებში, სადაც გარემოს სხივი არასაკმარისია.

დაბალი მსუბუქი გარემო

თერმოგრაფია

ინფრაწითელი გამოსხივება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ობიექტების ტემპერატურის დისტანციურად დასადგენად (თუ ცნობილია ემისიურობა). ამას უწოდებენ თერმოგრაფიას, ან NIR- ში ძალიან ცხელი ობიექტების შემთხვევაში, მას უწოდებენ პირომეტრიას. თერმოგრაფია (თერმული გამოსახულება) ძირითადად გამოიყენება სამხედრო და სამრეწველო პროგრამებში, მაგრამ ტექნოლოგია აღწევს საჯარო ბაზარს მანქანებზე ინფრაწითელი კამერების სახით, წარმოების ხარჯების მნიშვნელოვნად შემცირების გამო.

თერმული ვიზუალიზაციის პროგრამები

ინფრაწითელი გამოსხივება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ობიექტების ტემპერატურის დისტანციურად დასადგენად (თუ ცნობილია ემისიურობა). ამას უწოდებენ თერმოგრაფიას, ან NIR- ში ძალიან ცხელი ობიექტების შემთხვევაში, მას უწოდებენ პირომეტრიას. თერმოგრაფია (თერმული გამოსახულება) ძირითადად გამოიყენება სამხედრო და სამრეწველო პროგრამებში, მაგრამ ტექნოლოგია აღწევს საჯარო ბაზარს მანქანებზე ინფრაწითელი კამერების სახით, წარმოების ხარჯების მნიშვნელოვნად შემცირების გამო.

თერმოგრაფიული კამერები ასახელებენ გამოსხივებას ელექტრომაგნიტური სპექტრის ინფრაწითელ დიაპაზონში (დაახლოებით 9,000–14,000 ნანომეტრი ან 9–14 μm) და წარმოქმნიან ამ რადიაციის სურათებს. იმის გამო, რომ ინფრაწითელი გამოსხივება ასხივებს ყველა ობიექტს, მათი ტემპერატურის საფუძველზე, შავი სხეულის სხივური კანონის თანახმად, თერმოგრაფია შესაძლებელს ხდის ადამიანის გარემოს "დანახვას" თვალსაჩინო განათებით ან მის გარეშე. ობიექტის მიერ გამოსხივებული გამოსხივების რაოდენობა იზრდება ტემპერატურით, ამიტომ თერმოგრაფია საშუალებას აძლევს ნახოს ტემპერატურის ცვალებადობა.

ჰიპერპექტრული გამოსახულება

ჰიპერპექტრული სურათი არის "სურათი", რომელიც შეიცავს უწყვეტი სპექტრს თითოეულ პიქსელზე ფართო სპექტრული დიაპაზონის მეშვეობით. ჰიპერპექტრული ვიზუალიზაცია მნიშვნელობას იძენს გამოყენებითი სპექტროსკოპიის სფეროში, განსაკუთრებით NIR, SWIR, MWIR და LWIR სპექტრული რეგიონებით. ტიპურ პროგრამებში შედის ბიოლოგიური, მინერალოგიური, თავდაცვისა და სამრეწველო გაზომვები.

ჰიპერპექტრული სურათი

თერმული ინფრაწითელი ჰიპერპექტრული გამოსახულება შეიძლება ანალოგიურად შესრულდეს თერმოგრაფიული კამერის გამოყენებით, ფუნდამენტური განსხვავებით, რომ თითოეული პიქსელი შეიცავს LWIR- ის სრულ სპექტრს. შესაბამისად, ობიექტის ქიმიური იდენტიფიკაცია შეიძლება განხორციელდეს გარე შუქის წყაროს საჭიროების გარეშე, როგორიცაა მზე ან მთვარე. ასეთი კამერები, როგორც წესი, გამოიყენება გეოლოგიური გაზომვების, გარე თვალთვალის და UAV პროგრამებისთვის.

გათბობა

ინფრაწითელი (IR) გამოსხივება მართლაც შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც მიზანმიმართული გათბობის წყარო სხვადასხვა პროგრამებში. ეს, პირველ რიგში, გამოწვეულია IR გამოსხივების უნარით, რომ უშუალოდ გადაიტანოს სითბო ობიექტებზე ან ზედაპირებზე, მიმდებარე ჰაერის მნიშვნელოვნად გაცხელების გარეშე. ინფრაწითელი (IR) გამოსხივება მართლაც შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც მიზანმიმართული გათბობის წყარო სხვადასხვა პროგრამებში. ეს, პირველ რიგში, გამოწვეულია IR გამოსხივების უნარით, რომ უშუალოდ გადაიტანოს სითბო ობიექტებზე ან ზედაპირებზე, მიმდებარე ჰაერის მნიშვნელოვნად გაცხელების გარეშე.

გათბობის წყარო

ინფრაწითელი გამოსხივება ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სამრეწველო გათბობის პროცესში. მაგალითად, წარმოებაში, IR ნათურები ან პანელები ხშირად გამოიყენება სითბოს მასალებზე, მაგალითად, პლასტმასის, ლითონების ან საიზოლაციო მასალებისთვის, სამკურნალოდ, საშრობი ან ფორმირების მიზნით. IR გამოსხივება შეიძლება ზუსტად კონტროლირებადი და მიმართული იყოს, რაც საშუალებას იძლევა ეფექტური და სწრაფი გათბობა კონკრეტულ ადგილებში.