1. 적외선의 일반적인 세분화 방식

적외선(IR) 복사선을 분류하는 데 일반적으로 사용되는 방법 중 하나는 파장 범위를 기준으로 하는 것입니다. 적외선 스펙트럼은 일반적으로 다음과 같은 영역으로 나뉩니다.

근적외선(NIR):이 영역은 파장이 약 700나노미터(nm)에서 1.4마이크로미터(μm) 사이입니다. 근적외선(NIR)은 이산화규소(SiO2) 유리(실리카) 매질에서 감쇠 손실이 적기 때문에 원격 감지 및 광섬유 통신에 자주 사용됩니다. 영상 증폭기는 이 스펙트럼 영역에 민감하며, 야간 투시경과 같은 야간 투시 장치가 그 예입니다. 근적외선 분광법 또한 흔히 사용되는 응용 분야입니다.

단파장 적외선(SWIR):단파 적외선(SWIR) 영역이라고도 불리는 이 영역은 약 1.4μm에서 3μm까지의 파장 범위를 갖습니다. SWIR 복사선은 영상 촬영, 감시 및 분광학 분야에서 널리 활용됩니다.

중파장 적외선(MWIR):중적외선(MWIR) 영역은 약 3μm에서 8μm까지의 파장 범위를 포함합니다. 이 범위는 열화상, 군사 표적 설정 및 가스 감지 시스템에 자주 사용됩니다.

장파장 적외선(LWIR):장파 적외선(LWIR) 영역은 약 8μm에서 15μm 사이의 파장을 포함합니다. 이 영역은 열화상, 야간 투시 시스템 및 비접촉 온도 측정에 일반적으로 사용됩니다.

원적외선(FIR):이 영역은 파장이 약 15μm에서 1mm까지 확장됩니다. 원적외선(FIR)은 천문학, 원격 탐사 및 특정 의료 분야에서 자주 사용됩니다.

파장 범위 다이어그램

근적외선(NIR)과 단파장 적외선(SWIR)을 합쳐서 "반사 적외선"이라고 부르는 경우가 있으며, 중파장 적외선(MWIR)과 장파장 적외선(LWIR)을 합쳐서 "열 적외선"이라고 부르는 경우도 있습니다.

2, 적외선 응용

야간 투시경

적외선(IR)은 야간 투시 장비에서 중요한 역할을 하며, 저조도 또는 어두운 환경에서 물체를 탐지하고 시각화할 수 있도록 해줍니다. 야간 투시경이나 단안경과 같은 기존의 영상 증폭 야간 투시 장치는 주변의 빛, 즉 존재하는 적외선을 증폭합니다. 이러한 장치는 광음극을 사용하여 입사하는 광자(적외선 광자 포함)를 전자로 변환합니다. 그런 다음 전자를 가속하고 증폭하여 가시광선 이미지를 생성합니다. 적외선을 방출하는 적외선 조명기는 주변의 적외선이 부족한 완전한 어둠 속이나 저조도 환경에서 시야를 향상시키기 위해 이러한 장치에 통합되는 경우가 많습니다.

저조도 환경

열화상

적외선은 (방사율을 알고 있다면) 물체의 온도를 원격으로 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 열화상 촬영이라고 하며, 근적외선 또는 가시광선 영역에서 매우 뜨거운 물체를 측정할 때는 고온 측정이라고 합니다. 열화상 촬영(열영상) 기술은 주로 군사 및 산업 분야에서 사용되지만, 생산 비용이 크게 절감됨에 따라 자동차용 적외선 카메라 형태로 일반 시장에도 보급되고 있습니다.

열화상 응용 분야

적외선은 (방사율을 알고 있다면) 물체의 온도를 원격으로 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 열화상 촬영이라고 하며, 근적외선 또는 가시광선 영역에서 매우 뜨거운 물체를 측정할 때는 고온 측정이라고 합니다. 열화상 촬영(열영상) 기술은 주로 군사 및 산업 분야에서 사용되지만, 생산 비용이 크게 절감됨에 따라 자동차용 적외선 카메라 형태로 일반 시장에도 보급되고 있습니다.

열화상 카메라는 전자기 스펙트럼의 적외선 영역(대략 9,000~14,000나노미터 또는 9~14마이크로미터)의 복사선을 감지하여 이미지를 생성합니다. 흑체 복사 법칙에 따라 모든 물체는 온도에 따라 적외선을 방출하므로, 열화상 촬영을 통해 가시광선 유무에 관계없이 주변 환경을 "볼" 수 있습니다. 물체가 방출하는 복사량은 온도가 높아질수록 증가하므로, 열화상 촬영은 온도 변화를 감지하는 데 유용합니다.

초분광 이미징

초분광 영상은 각 픽셀에서 넓은 스펙트럼 범위에 걸쳐 연속적인 스펙트럼을 포함하는 "사진"입니다. 초분광 영상 기술은 응용 분광학 분야, 특히 근적외선(NIR), 단파 적외선(SWIR), 중파 적외선(MWIR), 장파 적외선(LWIR) 영역에서 중요성이 커지고 있습니다. 대표적인 응용 분야로는 생물학, 광물학, 국방 및 산업 분야의 측정이 있습니다.

초분광 이미지

열적외선 초분광 이미징은 열화상 카메라를 사용하여 유사하게 수행할 수 있지만, 근본적인 차이점은 각 픽셀이 전체 장파 적외선(LWIR) 스펙트럼을 포함한다는 것입니다. 따라서 태양이나 달과 같은 외부 광원 없이도 물체의 화학적 성분을 식별할 수 있습니다. 이러한 카메라는 일반적으로 지질 조사, 실외 감시 및 무인 항공기(UAV) 응용 분야에 사용됩니다.

난방

적외선(IR)은 다양한 분야에서 의도적인 가열원으로 사용될 수 있습니다. 이는 적외선이 주변 공기를 크게 가열하지 않고 물체나 표면에 직접 열을 전달할 수 있기 때문입니다. 적외선(IR)은 다양한 분야에서 의도적인 가열원으로 사용될 수 있습니다. 이는 적외선이 주변 공기를 크게 가열하지 않고 물체나 표면에 직접 열을 전달할 수 있기 때문입니다.

열원

적외선은 다양한 산업 가열 공정에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 제조 분야에서는 플라스틱, 금속, 코팅재 등의 재료를 경화, 건조 또는 성형하기 위해 적외선 램프나 패널을 사용하여 가열하는 경우가 많습니다. 적외선은 정밀하게 제어하고 특정 부위에 집중시킬 수 있어 효율적이고 신속한 가열이 가능합니다.