一、 Infrasarkanā starojuma sub-sadalīšanas shēma parasti

Viena parasti izmantotā infrasarkanā starojuma (IR) starojuma apakšvienības shēma ir balstīta uz viļņu garuma diapazonu. IR spektrs parasti tiek sadalīts šādos reģionos:

Tuvu infrasarkanais (NIR):Šis reģions svārstās no aptuveni 700 nanometriem (nm) līdz 1,4 mikrometriem (μM) viļņa garumā. NIR starojumu bieži izmanto attālās izpētes, optiskās šķiedras telekomunikācijas laikā, jo SiO2 stikla (silīcija dioksīda) barotnē ir mazs vājināšanās zudumi. Attēla pastiprinātāji ir jutīgi pret šo spektra zonu; Kā piemērus var minēt nakts redzamības ierīces, piemēram, nakts redzamības aizsargbrilles. Vēl viena izplatīta lietojumprogramma ir gandrīz infrasarkanā spektroskopija.

Īsviļņu garuma infrasarkanais (SWIR):Pazīstams arī kā “īsviļņu infrasarkanais” vai “SWIR” reģions, tas stiepjas no aptuveni 1,4 μm līdz 3 μm. SWIR starojumu parasti izmanto attēlveidošanas, uzraudzības un spektroskopijas lietojumos.

Vidēja garuma infrasarkanais (MWIR):MWIR reģions ir no aptuveni 3 μm līdz 8 μm. Šis diapazons bieži tiek izmantots termiskās attēlveidošanas, militārās mērķauditorijas atlases un gāzes noteikšanas sistēmās.

Garā viļņa garuma infrasarkanais (LWIR):LWIR reģions aptver viļņu garumu no aptuveni 8 μm līdz 15 μm. To parasti izmanto termiskās attēlveidošanas, nakts redzamības sistēmās un bezkontakta temperatūras mērījumos.

Far-infrasarkanais (FIR):Šis reģions stiepjas no aptuveni 15 μm līdz 1 milimetru (mm) viļņa garumā. FIR starojums bieži tiek izmantots astronomijā, tālvadībā un noteiktos medicīniskos lietojumos.

Viļņu garuma diagramma

NIR un SWIR kopā dažreiz sauc par “atspoguļotu infrasarkano staru”, turpretī MWIR un LWIR dažreiz sauc par “termisko infrasarkano staru”.

二、 Infrasarkanā starojuma pielietojumi

Nakts redze

Infrasarkanajam (IR) ir izšķiroša loma nakts redzamības aprīkojumā, dodot iespēju objektu noteikšanai un vizualizācijai zemas gaismas vai tumšās vidēs. Tradicionālās attēla intensifikācijas nakts redzamības ierīces, piemēram, nakts redzamības aizsargbrilles vai monokulas, pastiprina pieejamo apkārtējo gaismu, ieskaitot jebkuru pašreizējo IR starojumu. Šīs ierīces izmanto fotokatodu, lai ienākošos fotonus, ieskaitot IR fotonus, pārveidotu elektronos. Pēc tam elektroni tiek paātrināti un pastiprināti, lai izveidotu redzamu attēlu. Infrasarkanie apgaismotāji, kas izstaro IR gaismu, bieži tiek integrēti šajās ierīcēs, lai uzlabotu redzamību pilnīgā tumsā vai zemā apgaismojumā, kur apkārtējās vides starojums nav pietiekams.

Zema gaismas vide

Termogrāfija

Infrasarkano starojumu var izmantot, lai attālināti noteiktu objektu temperatūru (ja emisija ir zināma). To sauc par termogrāfiju vai ļoti karstu priekšmetu gadījumā NIR vai redzams to sauc par pirometriju. Termogrāfija (termiskā attēlveidošana) galvenokārt tiek izmantota militāros un rūpnieciskos lietojumos, bet tehnoloģija nonāk sabiedriskajā tirgū infrasarkano kameru veidā uz automašīnām, pateicoties ievērojami samazinātām ražošanas izmaksām.

Termiskās attēlveidošanas lietojumprogrammas

Infrasarkano starojumu var izmantot, lai attālināti noteiktu objektu temperatūru (ja emisija ir zināma). To sauc par termogrāfiju vai ļoti karstu priekšmetu gadījumā NIR vai redzams to sauc par pirometriju. Termogrāfija (termiskā attēlveidošana) galvenokārt tiek izmantota militāros un rūpnieciskos lietojumos, bet tehnoloģija nonāk sabiedriskajā tirgū infrasarkano kameru veidā uz automašīnām, pateicoties ievērojami samazinātām ražošanas izmaksām.

Termogrāfiskās kameras nosaka starojumu elektromagnētiskā spektra (aptuveni 9000–14 000 nanometru jeb 9–14 μm) infrasarkanā diapazonā un rada šī starojuma attēlus. Tā kā infrasarkano starojumu izstaro visi objekti, pamatojoties uz to temperatūru, saskaņā ar melnā ķermeņa radiācijas likumu, termogrāfija ļauj “redzēt” vidi ar redzamu apgaismojumu vai bez tā. Objekta izstarotā starojuma daudzums palielinās līdz ar temperatūru, tāpēc termogrāfija ļauj redzēt temperatūras izmaiņas.

Hiperspektrālā attēlveidošana

Hiperspektrālais attēls ir “attēls”, kas satur nepārtrauktu spektru caur plašu spektrālo diapazonu katrā pikselī. Hiperspektrālā attēlveidošana iegūst nozīmi lietišķās spektroskopijas jomā, īpaši ar NIR, SWIR, MWIR un LWIR spektrālajiem reģioniem. Tipiski lietojumi ir bioloģiskie, mineraloģiskie, aizsardzības un rūpniecības mērījumi.

Hiperspektrālais attēls

Termiskā infrasarkanā hiperspektrālā attēlveidošana var tikt veikta līdzīgi, izmantojot termogrāfisko kameru, ar būtisku atšķirību, ka katrs pikselis satur pilnu LWIR spektru. Līdz ar to objekta ķīmisko identificēšanu var veikt bez nepieciešamības pēc ārēja gaismas avota, piemēram, saule vai mēness. Šādas kameras parasti izmanto ģeoloģiskiem mērījumiem, āra uzraudzībai un UAV lietojumiem.

Sildīšana

Infrasarkano (IR) starojumu patiešām var izmantot kā apzinātu apkures avotu dažādos lietojumos. Tas galvenokārt ir saistīts ar IR starojuma spēju tieši pārnest siltumu uz objektiem vai virsmām, ievērojami sildot apkārtējo gaisu. Infrasarkano (IR) starojumu patiešām var izmantot kā apzinātu apkures avotu dažādos lietojumos. Tas galvenokārt ir saistīts ar IR starojuma spēju tieši pārnest siltumu uz objektiem vai virsmām, ievērojami sildot apkārtējo gaisu.

Apkures avots

Infrasarkano starojumu plaši izmanto dažādos rūpniecības apkures procesos. Piemēram, ražošanā BR lampas vai paneļi bieži tiek izmantoti siltuma materiāliem, piemēram, plastmasai, metāliem vai pārklājumiem, sacietēšanas, žāvēšanas vai formēšanas nolūkos. IR starojumu var precīzi kontrolēt un virzīt, ļaujot efektīvi un ātru sildīšanu noteiktās vietās.