一、 ഇൻഫ്രാറെഡിൻ്റെ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സബ് ഡിവിഷൻ സ്കീം

ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) വികിരണത്തിൻ്റെ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉപവിഭാഗം സ്കീം തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഐആർ സ്പെക്ട്രം സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന മേഖലകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് (NIR):ഈ പ്രദേശം ഏകദേശം 700 നാനോമീറ്റർ (nm) മുതൽ 1.4 മൈക്രോമീറ്റർ (μm) വരെ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ളതാണ്. SiO2 ഗ്ലാസ് (സിലിക്ക) മാധ്യമത്തിൽ കുറഞ്ഞ അറ്റൻവേഷൻ നഷ്ടം കാരണം എൻഐആർ വികിരണം റിമോട്ട് സെൻസിംഗ്, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇമേജ് ഇൻ്റൻസിഫയറുകൾ സ്പെക്ട്രത്തിൻ്റെ ഈ മേഖലയോട് സംവേദനക്ഷമമാണ്; ഉദാഹരണങ്ങളിൽ നൈറ്റ് വിഷൻ ഗ്ലാസുകൾ പോലുള്ള നൈറ്റ് വിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി മറ്റൊരു സാധാരണ പ്രയോഗമാണ്.

ഹ്രസ്വ-തരംഗദൈർഘ്യ ഇൻഫ്രാറെഡ് (SWIR):"ഷോർട്ട്‌വേവ് ഇൻഫ്രാറെഡ്" അല്ലെങ്കിൽ "SWIR" മേഖല എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഏകദേശം 1.4 μm മുതൽ 3 μm വരെ നീളുന്നു. SWIR റേഡിയേഷൻ സാധാരണയായി ഇമേജിംഗ്, നിരീക്ഷണം, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മിഡ്-വേവ്ലെങ്ത് ഇൻഫ്രാറെഡ് (MWIR):MWIR മേഖല ഏകദേശം 3 μm മുതൽ 8 μm വരെ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്നു. തെർമൽ ഇമേജിംഗ്, മിലിട്ടറി ടാർഗെറ്റിംഗ്, ഗ്യാസ് ഡിറ്റക്ഷൻ സിസ്റ്റം എന്നിവയിൽ ഈ ശ്രേണി പതിവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ദൈർഘ്യമേറിയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഇൻഫ്രാറെഡ് (LWIR):LWIR മേഖല ഏകദേശം 8 μm മുതൽ 15 μm വരെ തരംഗദൈർഘ്യം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. തെർമൽ ഇമേജിംഗ്, നൈറ്റ് വിഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ, നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് താപനില അളക്കൽ എന്നിവയിൽ ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഫാർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് (എഫ്ഐആർ):ഈ പ്രദേശം ഏകദേശം 15 μm മുതൽ 1 മില്ലിമീറ്റർ (mm) വരെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ വ്യാപിക്കുന്നു. ജ്യോതിശാസ്ത്രം, റിമോട്ട് സെൻസിംഗ്, ചില മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയിൽ FIR റേഡിയേഷൻ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണി ഡയഗ്രം

NIR ഉം SWIR ഉം ഒരുമിച്ച് ചിലപ്പോൾ "പ്രതിഫലിച്ച ഇൻഫ്രാറെഡ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു, അതേസമയം MWIR, LWIR എന്നിവ ചിലപ്പോൾ "തെർമൽ ഇൻഫ്രാറെഡ്" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.

二, ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രയോഗങ്ങൾ

രാത്രി കാഴ്ച

ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) രാത്രി ദർശന ഉപകരണങ്ങളിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തിലോ ഇരുണ്ട ചുറ്റുപാടുകളിലോ ഉള്ള വസ്തുക്കളുടെ കണ്ടെത്തലും ദൃശ്യവൽക്കരണവും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. നൈറ്റ് വിഷൻ ഗ്ലാസുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മോണോക്കുലറുകൾ പോലെയുള്ള പരമ്പരാഗത ഇമേജ് തീവ്രത നൈറ്റ് വിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ, നിലവിലുള്ള ഏതെങ്കിലും ഐആർ റേഡിയേഷൻ ഉൾപ്പെടെ ലഭ്യമായ ആംബിയൻ്റ് ലൈറ്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഐആർ ഫോട്ടോണുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഇൻകമിംഗ് ഫോട്ടോണുകളെ ഇലക്ട്രോണുകളാക്കി മാറ്റാൻ ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു ഫോട്ടോകാഥോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ദൃശ്യമാകുന്ന ചിത്രം സൃഷ്ടിക്കാൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഐആർ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഇൻഫ്രാറെഡ് ഇല്യൂമിനേറ്ററുകൾ, പൂർണ്ണമായ ഇരുട്ടിൽ അല്ലെങ്കിൽ ആംബിയൻ്റ് ഐആർ റേഡിയേഷൻ അപര്യാപ്തമായ കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തിൽ ദൃശ്യപരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് പലപ്പോഴും ഈ ഉപകരണങ്ങളിൽ സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

വെളിച്ചം കുറഞ്ഞ അന്തരീക്ഷം

തെർമോഗ്രാഫി

ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കളുടെ താപനില വിദൂരമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും (എമിസിവിറ്റി അറിയാമെങ്കിൽ). ഇതിനെ തെർമോഗ്രാഫി എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ NIR അല്ലെങ്കിൽ കാണാവുന്ന വളരെ ചൂടുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ അതിനെ പൈറോമെട്രി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തെർമോഗ്രഫി (തെർമൽ ഇമേജിംഗ്) പ്രധാനമായും സൈനിക, വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറച്ചതിനാൽ സാങ്കേതികവിദ്യ കാറുകളിലെ ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്യാമറകളുടെ രൂപത്തിൽ പൊതുവിപണിയിൽ എത്തുന്നു.

തെർമൽ ഇമേജിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കളുടെ താപനില വിദൂരമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും (എമിസിവിറ്റി അറിയാമെങ്കിൽ). ഇതിനെ തെർമോഗ്രാഫി എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ NIR അല്ലെങ്കിൽ കാണാവുന്ന വളരെ ചൂടുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ അതിനെ പൈറോമെട്രി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തെർമോഗ്രഫി (തെർമൽ ഇമേജിംഗ്) പ്രധാനമായും സൈനിക, വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറച്ചതിനാൽ സാങ്കേതികവിദ്യ കാറുകളിലെ ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്യാമറകളുടെ രൂപത്തിൽ പൊതുവിപണിയിൽ എത്തുന്നു.

തെർമോഗ്രാഫിക് ക്യാമറകൾ വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രത്തിൻ്റെ ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിൽ (ഏകദേശം 9,000-14,000 നാനോമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ 9-14 μm) വികിരണം കണ്ടെത്തുകയും ആ വികിരണത്തിൻ്റെ ചിത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എല്ലാ വസ്തുക്കളും അവയുടെ താപനിലയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ, ബ്ലാക്ക്-ബോഡി റേഡിയേഷൻ നിയമമനുസരിച്ച്, തെർമോഗ്രാഫി ഒരാളുടെ പരിസ്ഥിതിയെ ദൃശ്യമായ പ്രകാശത്തോടെയോ അല്ലാതെയോ "കാണാൻ" സാധ്യമാക്കുന്നു. ഒരു വസ്തു പുറത്തുവിടുന്ന വികിരണത്തിൻ്റെ അളവ് താപനിലയനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു, അതിനാൽ താപനിലയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ കാണാൻ തെർമോഗ്രാഫി ഒരാളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജിംഗ്

ഓരോ പിക്സലിലും വിശാലമായ സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണിയിലൂടെ തുടർച്ചയായ സ്പെക്ട്രം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു "ചിത്രം" ആണ് ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജ്. അപ്ലൈഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി മേഖലയിൽ പ്രത്യേകിച്ച് NIR, SWIR, MWIR, LWIR സ്പെക്ട്രൽ മേഖലകളിൽ ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജിംഗ് പ്രാധാന്യം നേടുന്നു. സാധാരണ പ്രയോഗങ്ങളിൽ ബയോളജിക്കൽ, മിനറോളജിക്കൽ, ഡിഫൻസ്, വ്യാവസായിക അളവുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ചിത്രം

തെർമോഗ്രാഫിക് ക്യാമറ ഉപയോഗിച്ച് തെർമൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജിംഗ് സമാനമായി നിർവഹിക്കാൻ കഴിയും, ഓരോ പിക്സലിലും പൂർണ്ണമായ LWIR സ്പെക്ട്രം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, സൂര്യനെയോ ചന്ദ്രനെയോ പോലുള്ള ബാഹ്യ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ വസ്തുവിൻ്റെ രാസ തിരിച്ചറിയൽ നടത്താൻ കഴിയും. ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ അളവുകൾ, ഔട്ട്ഡോർ നിരീക്ഷണം, UAV ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഇത്തരം ക്യാമറകൾ സാധാരണയായി പ്രയോഗിക്കുന്നു.

ചൂടാക്കൽ

ഇൻഫ്രാറെഡ് (ഐആർ) വികിരണം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ബോധപൂർവമായ ചൂടാക്കൽ ഉറവിടമായി ഉപയോഗിക്കാം. ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനെ ഗണ്യമായി ചൂടാക്കാതെ വസ്തുക്കളിലേക്കോ പ്രതലങ്ങളിലേക്കോ നേരിട്ട് താപം കൈമാറാനുള്ള ഐആർ റേഡിയേഷൻ്റെ കഴിവാണ് ഇതിന് പ്രാഥമികമായി കാരണം. ഇൻഫ്രാറെഡ് (ഐആർ) വികിരണം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ബോധപൂർവമായ ചൂടാക്കൽ ഉറവിടമായി ഉപയോഗിക്കാം. ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനെ ഗണ്യമായി ചൂടാക്കാതെ വസ്തുക്കളിലേക്കോ പ്രതലങ്ങളിലേക്കോ നേരിട്ട് താപം കൈമാറാനുള്ള ഐആർ റേഡിയേഷൻ്റെ കഴിവാണ് ഇതിന് പ്രാഥമികമായി കാരണം.

ചൂടാക്കൽ ഉറവിടം

ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം വിവിധ വ്യാവസായിക ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, നിർമ്മാണത്തിൽ, ഐആർ വിളക്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പാനലുകൾ പലപ്പോഴും പ്ലാസ്റ്റിക്, ലോഹങ്ങൾ, അല്ലെങ്കിൽ കോട്ടിംഗുകൾ പോലുള്ള വസ്തുക്കൾ ചൂടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ക്യൂറിംഗ്, ഉണക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ രൂപീകരണ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി. ഐആർ റേഡിയേഷൻ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാനും സംവിധാനം ചെയ്യാനും കഴിയും, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട പ്രദേശങ്ങളിൽ കാര്യക്ഷമവും വേഗത്തിലുള്ളതുമായ ചൂടാക്കൽ അനുവദിക്കുന്നു.