一、Хэт улаан туяаны өргөн хэрэглэгддэг дэд хуваах схем

Хэт улаан туяаны (IR) цацрагийн нэг түгээмэл хэрэглэгддэг дэд хуваах схем нь долгионы уртын мужид суурилдаг. IR спектрийг ерөнхийд нь дараах бүсүүдэд хуваадаг.

Ойролцоох хэт улаан туяа (NIR):Энэ бүс нь ойролцоогоор 700 нанометр (нм)-аас 1.4 микрометр (мкм) хүртэлх долгионы урттай байдаг. SiO2 шилэн (цахиур) орчин дахь сулралтын алдагдал бага байдаг тул NIR цацрагийг алсаас тандан судлах, шилэн кабелийн харилцаа холбоонд ихэвчлэн ашигладаг. Зургийн эрчимжүүлэгч нь спектрийн энэ хэсэгт мэдрэмтгий байдаг; Жишээ нь шөнийн харааны шил гэх мэт шөнийн харааны төхөөрөмжүүд орно. Ойролцоох хэт улаан туяаны спектроскопи бол өөр нэг түгээмэл хэрэглээ юм.

Богино долгионы хэт улаан туяа (SWIR):"Богино долгионы хэт улаан туяа" эсвэл "SWIR" бүс гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь 1.4 мкм-ээс 3 мкм хүртэл үргэлжилдэг. SWIR цацрагийг дүрслэл, тандалт, спектроскопийн хэрэглээнд ихэвчлэн ашигладаг.

Дунд долгионы хэт улаан туяаны (MWIR):MWIR бүс нь ойролцоогоор 3 мкм-ээс 8 мкм хүртэл байдаг. Энэ хүрээг ихэвчлэн дулааны дүрслэл, цэргийн онилгоо, хий илрүүлэх системд ашигладаг.

Урт долгионы хэт улаан туяа (LWIR):LWIR муж нь ойролцоогоор 8 μм-ээс 15 μм хүртэлх долгионы уртыг хамардаг. Энэ нь ихэвчлэн дулааны дүрслэл, шөнийн харааны систем, контактгүй температурыг хэмжихэд ашиглагддаг.

Хэт улаан туяаны (FIR):Энэ бүс нь ойролцоогоор 15 мкм-ээс 1 миллиметр (мм) долгионы урттай байдаг. FIR цацрагийг ихэвчлэн одон орон судлал, алсын зайнаас тандан судлах, зарим эмнэлгийн хэрэглээнд ашигладаг.

Долгионы уртын диаграмм

NIR болон SWIR-ийг заримдаа "туссан хэт улаан туяа" гэж нэрлэдэг бол MWIR ба LWIR-ийг заримдаа "дулааны хэт улаан туяа" гэж нэрлэдэг.

、 Хэт улаан туяаны хэрэглээ

Шөнийн хараа

Хэт улаан туяа (IR) нь шөнийн харааны төхөөрөмжид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд гэрэл багатай эсвэл харанхуй орчинд объектуудыг илрүүлэх, дүрслэх боломжийг олгодог. Шөнийн харааны шил эсвэл монокуляр зэрэг дүрсийг эрчимжүүлдэг уламжлалт төхөөрөмжүүд нь хүрээлэн буй орчны гэрлийг, түүний дотор байгаа IR цацрагийг нэмэгдүүлдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ирж буй фотонууд, түүний дотор IR фотонуудыг электрон болгон хувиргахад фотокатод ашигладаг. Дараа нь электронуудыг хурдасгаж, олшруулж, харагдахуйц дүр төрхийг бий болгодог. IR гэрлийг ялгаруулдаг хэт улаан туяаны гэрэлтүүлэгчийг ихэвчлэн харанхуй эсвэл хүрээлэн буй орчны IR цацраг хангалтгүй гэрэл багатай нөхцөлд харагдах байдлыг сайжруулахын тулд эдгээр төхөөрөмжүүдэд нэгтгэдэг.

Гэрэл багатай орчин

Термографи

Хэт улаан туяаны цацрагийг объектын температурыг алсаас тодорхойлоход ашиглаж болно (хэрэв ялгаруулах чадвар нь мэдэгдэж байгаа бол). Үүнийг термографи гэж нэрлэдэг, эсвэл NIR-д маш халуун эсвэл харагдахуйц объектуудыг пирометр гэж нэрлэдэг. Термографи (дулааны дүрслэл) нь ихэвчлэн цэргийн болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашиглагддаг боловч үйлдвэрлэлийн өртөг эрс багассан тул технологи нь автомашинд хэт улаан туяаны камер хэлбэрээр олон нийтийн зах зээлд хүрч байна.

Дулааны дүрслэлийн програмууд

Хэт улаан туяаны цацрагийг объектын температурыг алсаас тодорхойлоход ашиглаж болно (хэрэв ялгаруулах чадвар нь мэдэгдэж байгаа бол). Үүнийг термографи гэж нэрлэдэг, эсвэл NIR-д маш халуун эсвэл харагдахуйц объектуудыг пирометр гэж нэрлэдэг. Термографи (дулааны дүрслэл) нь ихэвчлэн цэргийн болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашиглагддаг боловч үйлдвэрлэлийн өртөг эрс багассан тул технологи нь автомашинд хэт улаан туяаны камер хэлбэрээр олон нийтийн зах зээлд хүрч байна.

Термографийн камер нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт улаан туяаны муж дахь цацрагийг (ойролцоогоор 9,000-14,000 нанометр буюу 9-14 μм) илрүүлж, цацрагийн дүрсийг гаргадаг. Хэт улаан туяаны цацраг нь бүх биетүүдийн температураас хамаарч ялгардаг тул хар биетийн цацрагийн хуулийн дагуу термографи нь хүрээлэн буй орчныг харагдахуйц гэрэлтүүлэгтэй эсвэл гэрэлтүүлэггүйгээр "харах" боломжийг олгодог. Объектоос ялгарах цацрагийн хэмжээ температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг тул термографи нь температурын өөрчлөлтийг харах боломжийг олгодог.

Гиперспектр дүрслэл

Гиперспектр дүрс нь пиксел бүрт өргөн хүрээний спектрийн тасралтгүй спектрийг агуулсан "зураг" юм. Гиперспектр дүрслэл нь хэрэглээний спектроскопийн салбарт, ялангуяа NIR, SWIR, MWIR, болон LWIR спектрийн мужуудад чухал ач холбогдолтой болж байна. Ердийн хэрэглээнд биологийн, минералогик, батлан ​​хамгаалах, үйлдвэрлэлийн хэмжилт орно.

Гиперспектр зураг

Дулааны хэт улаан туяаны гиперспектр дүрслэлийг термографийн камер ашиглан хийх боломжтой бөгөөд үндсэн ялгаа нь пиксел бүр нь бүрэн LWIR спектрийг агуулдаг. Үүний үр дүнд объектыг химийн аргаар тодорхойлох ажлыг Нар, Сар гэх мэт гадны гэрлийн эх үүсвэргүйгээр хийж болно. Ийм камерыг ихэвчлэн геологийн хэмжилт, гадаа ажиглалт, UAV програмуудад ашигладаг.

Халаалт

Хэт улаан туяаны (IR) цацрагийг янз бүрийн хэрэглээнд зориудаар халаах эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Энэ нь юуны түрүүнд IR цацраг нь хүрээлэн буй агаарыг халаахгүйгээр дулааныг объект эсвэл гадаргуу руу шууд дамжуулах чадвартай холбоотой юм. Хэт улаан туяаны (IR) цацрагийг янз бүрийн хэрэглээнд зориудаар халаах эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Энэ нь юуны түрүүнд IR цацраг нь хүрээлэн буй агаарыг халаахгүйгээр дулааныг объект эсвэл гадаргуу руу шууд дамжуулах чадвартай холбоотой юм.

Халаалтын эх үүсвэр

Хэт улаан туяаны цацраг нь янз бүрийн үйлдвэрлэлийн халаалтын процесст өргөн хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, үйлдвэрлэлд IR чийдэн эсвэл хавтанг ихэвчлэн хуванцар, металл, бүрээс зэрэг материалыг халаах, хатаах, хатаах, хэлбэржүүлэх зорилгоор ашигладаг. IR цацрагийг нарийн хянаж, чиглүүлж, тодорхой газар нутагт үр ашигтай, хурдан халаах боломжийг олгодог.