一、 Esquema de subdivisão comumente usada de infravermelho

Um esquema de subdivisão comumente usado da radiação infravermelha (IR) é baseado na faixa de comprimento de onda. O espectro de IR é geralmente dividido nas seguintes regiões:

Infravermelho próximo (NIR):Esta região varia de aproximadamente 700 nanômetros (NM) a 1,4 micrômetros (μM) no comprimento de onda. A radiação NIR é frequentemente usada em sensoriamento remoto, telecomunicação de fibra óptica devido a baixas perdas de atenuação no meio de vidro SiO2 (sílica). Os intensificadores de imagem são sensíveis a esta área do espectro; Exemplos incluem dispositivos de visão noturna, como óculos de visão noturna. A espectroscopia do infravermelho próximo é outra aplicação comum.

Infravermelho de comprimento de onda curto (swir):Também conhecida como a região de “infravermelho de ondas curtas” ou “swir”, ele se estende de cerca de 1,4 μm a 3 μm. A radiação SWIR é comumente utilizada em aplicações de imagens, vigilância e espectroscopia.

Infravermelho de comprimento de onda (mwir):A região MWIR abrange de aproximadamente 3 μm a 8 μm. Esse intervalo é frequentemente empregado em imagens térmicas, direcionamentos militares e sistemas de detecção de gás.

Infravermelho de comprimento de onda longo (LWIR):A região LWIR cobre comprimentos de onda de cerca de 8 μm a 15 μm. É comumente usado em imagens térmicas, sistemas de visão noturna e medições de temperatura sem contato.

Far-infravermelho (FIR):Esta região se estende de aproximadamente 15 μm a 1 milímetro (mm) em comprimento de onda. A radiação FIR é frequentemente usada em astronomia, sensoriamento remoto e certas aplicações médicas.

Diagrama da faixa de comprimento de onda

NIR e SWIR juntos às vezes são chamados de "infravermelho refletido", enquanto Mwir e Lwir às vezes são chamados de "infravermelho térmico".

二、 Aplicações de infravermelho

Visão noturna

O infravermelho (IR) desempenha um papel crucial nos equipamentos de visão noturna, permitindo a detecção e a visualização de objetos em ambientes com pouca luz ou escuros. Dispositivos de visão noturna de intensificação da imagem Esses dispositivos usam um fotocatodo para converter fótons recebidos, incluindo fótons de IR, em elétrons. Os elétrons são acelerados e amplificados para criar uma imagem visível. Os iluminadores de infravermelho, que emitem a luz de infravermelho, são frequentemente integrados a esses dispositivos para aumentar a visibilidade em escuridão completa ou condições de pouca luz, onde a radiação IR ambiente é insuficiente.

Ambiente de baixa luz

Termografia

A radiação infravermelha pode ser usada para determinar remotamente a temperatura dos objetos (se a emissividade for conhecida). Isso é denominado termografia, ou no caso de objetos muito quentes no NIR ou visível, é denominado pirometria. A termografia (imagem térmica) é usada principalmente em aplicações militares e industriais, mas a tecnologia está atingindo o mercado público na forma de câmeras infravermelhas em carros devido a custos de produção bastante reduzidos.

Aplicações de imagem térmica

A radiação infravermelha pode ser usada para determinar remotamente a temperatura dos objetos (se a emissividade for conhecida). Isso é denominado termografia, ou no caso de objetos muito quentes no NIR ou visível, é denominado pirometria. A termografia (imagem térmica) é usada principalmente em aplicações militares e industriais, mas a tecnologia está atingindo o mercado público na forma de câmeras infravermelhas em carros devido a custos de produção bastante reduzidos.

As câmeras termográficas detectam radiação na faixa infravermelha do espectro eletromagnético (aproximadamente 9.000 a 14.000 nanômetros ou 9 a 14 μm) e produzem imagens dessa radiação. Como a radiação infravermelha é emitida por todos os objetos com base em suas temperaturas, de acordo com a Lei de Radiação de Corpo Negro, a termografia possibilita "ver" o ambiente de alguém com ou sem iluminação visível. A quantidade de radiação emitida por um objeto aumenta com a temperatura; portanto, a termografia permite ver variações de temperatura.

Imagem hiperespectral

Uma imagem hiperespectral é uma “imagem” contendo espectro contínuo através de uma ampla faixa espectral em cada pixel. A imagem hiperespectral está ganhando importância no campo da espectroscopia aplicada, particularmente com regiões espectrais NIR, SWIR, MWIR e LWIR. As aplicações típicas incluem medidas biológicas, mineralógicas, de defesa e industrial.

A imagem hiperespectral

A imagem hiperespectral infravermelha térmica pode ser realizada de maneira semelhante usando uma câmera termográfica, com a diferença fundamental de que cada pixel contém um espectro LWIR completo. Consequentemente, a identificação química do objeto pode ser realizada sem a necessidade de uma fonte de luz externa, como o Sol ou a Lua. Tais câmeras são normalmente aplicadas para medições geológicas, vigilância ao ar livre e aplicações de UAV.

Aquecimento

A radiação infravermelha (IR) pode realmente ser usada como uma fonte de aquecimento deliberada em várias aplicações. Isso se deve principalmente à capacidade da radiação de IR de transferir diretamente o calor para objetos ou superfícies sem aquecer significativamente o ar circundante. A radiação infravermelha (IR) pode realmente ser usada como uma fonte de aquecimento deliberada em várias aplicações. Isso se deve principalmente à capacidade da radiação de IR de transferir diretamente o calor para objetos ou superfícies sem aquecer significativamente o ar circundante.

A fonte de aquecimento

A radiação infravermelha é amplamente utilizada em vários processos de aquecimento industrial. Por exemplo, na fabricação, lâmpadas ou painéis de IR são frequentemente empregadas para aquecer materiais, como plásticos, metais ou revestimentos, para cura, secagem ou formação de fins. A radiação de RI pode ser controlada e direcionada com precisão, permitindo aquecimento eficiente e rápido em áreas específicas.