Schema de subdiviziune utilizată în mod obișnuit în infraroșu

O schemă de subdiviziune utilizată în mod obișnuit pentru radiațiile infraroșii (IR) se bazează pe intervalul de lungimi de undă. Spectrul IR este în general împărțit în următoarele regiuni:

Infraroșu apropiat (NIR):Această regiune are o lungime de undă cuprinsă între aproximativ 700 nanometri (nm) și 1,4 micrometri (μm). Radiația NIR este adesea utilizată în teledetecție și telecomunicații prin fibră optică, datorită pierderilor reduse de atenuare în mediul de sticlă SiO2 (silice). Intensificatoarele de imagine sunt sensibile la această zonă a spectrului; exemplele includ dispozitive de vedere nocturnă, cum ar fi ochelarii de vedere nocturnă. Spectroscopia în infraroșu apropiat este o altă aplicație comună.

Infraroșu cu lungime de undă scurtă (SWIR):Cunoscută și sub denumirea de regiune „infraroșie cu unde scurte” sau „SWIR”, aceasta se extinde de la aproximativ 1,4 μm la 3 μm. Radiația SWIR este utilizată în mod obișnuit în aplicații de imagistică, supraveghere și spectroscopie.

Infraroșu cu lungime de undă medie (MWIR):Regiunea MWIR se întinde de la aproximativ 3 μm la 8 μm. Acest interval este frecvent utilizat în imagistica termică, țintirea militară și sistemele de detectare a gazelor.

Infraroșu cu lungime de undă lungă (LWIR):Regiunea LWIR acoperă lungimi de undă de la aproximativ 8 μm la 15 μm. Este utilizată în mod obișnuit în imagistica termică, sistemele de vedere nocturnă și măsurătorile de temperatură fără contact.

Infraroșu îndepărtat (FIR):Această regiune se extinde de la aproximativ 15 μm la 1 milimetru (mm) în lungime de undă. Radiația FIR este adesea utilizată în astronomie, teledetecție și anumite aplicații medicale.

Diagrama intervalului de lungimi de undă

NIR și SWIR împreună sunt uneori denumite „infraroșu reflectat”, în timp ce MWIR și LWIR sunt uneori denumite „infraroșu termic”.

二、Aplicații ale infraroșului

Viziune nocturnă

Infraroșul (IR) joacă un rol crucial în echipamentele de vedere nocturnă, permițând detectarea și vizualizarea obiectelor în medii cu lumină slabă sau întuneric. Dispozitivele tradiționale de vedere nocturnă cu intensificare a imaginii, cum ar fi ochelarii de vedere nocturnă sau monocluri, amplifică lumina ambientală disponibilă, inclusiv orice radiație IR prezentă. Aceste dispozitive utilizează un fotocatod pentru a converti fotonii primiți, inclusiv fotonii IR, în electroni. Electronii sunt apoi accelerați și amplificați pentru a crea o imagine vizibilă. Iluminatoarele cu infraroșu, care emit lumină IR, sunt adesea integrate în aceste dispozitive pentru a îmbunătăți vizibilitatea în întuneric complet sau în condiții de lumină slabă, unde radiația IR ambientală este insuficientă.

Mediu cu lumină slabă

Termografie

Radiația infraroșie poate fi utilizată pentru a determina de la distanță temperatura obiectelor (dacă emisivitatea este cunoscută). Aceasta se numește termografie, sau în cazul obiectelor foarte fierbinți în infraroșu apropiat sau vizibil, se numește pirometrie. Termografia (imagistica termică) este utilizată în principal în aplicații militare și industriale, dar tehnologia ajunge pe piața publică sub forma camerelor cu infraroșu de pe mașini, datorită costurilor de producție mult reduse.

Aplicații de imagistică termică

Camerele termografice detectează radiațiile în domeniul infraroșu al spectrului electromagnetic (aproximativ 9.000–14.000 nanometri sau 9–14 μm) și produc imagini ale acestei radiații. Deoarece radiația infraroșie este emisă de toate obiectele în funcție de temperatura lor, conform legii radiației corpului negru, termografia face posibilă „vederea” mediului înconjurător cu sau fără iluminare vizibilă. Cantitatea de radiație emisă de un obiect crește odată cu temperatura, prin urmare, termografia permite observarea variațiilor de temperatură.

Imagistică hiperspectrală

O imagine hiperspectrală este o „imagine” care conține un spectru continuu printr-o gamă spectrală largă la fiecare pixel. Imagistica hiperspectrală câștigă importanță în domeniul spectroscopiei aplicate, în special în regiunile spectrale NIR, SWIR, MWIR și LWIR. Aplicațiile tipice includ măsurători biologice, mineralogice, de apărare și industriale.

Imaginea hiperspectrală

Imagistica hiperspectrală în infraroșu termic poate fi realizată în mod similar folosind o cameră termografică, cu diferența fundamentală că fiecare pixel conține un spectru LWIR complet. Prin urmare, identificarea chimică a obiectului poate fi efectuată fără a fi nevoie de o sursă de lumină externă, cum ar fi Soarele sau Luna. Astfel de camere sunt utilizate de obicei pentru măsurători geologice, supraveghere în aer liber și aplicații UAV.

Încălzire

Radiația infraroșie (IR) poate fi într-adevăr utilizată ca sursă de încălzire deliberată în diverse aplicații. Acest lucru se datorează în principal capacității radiației IR de a transfera direct căldură către obiecte sau suprafețe fără a încălzi semnificativ aerul din jur. Radiația infraroșie (IR) poate fi într-adevăr utilizată ca sursă de încălzire deliberată în diverse aplicații. Acest lucru se datorează în principal capacității radiației IR de a transfera direct căldură către obiecte sau suprafețe fără a încălzi semnificativ aerul din jur.

Sursa de încălzire

Radiația infraroșie este utilizată pe scară largă în diverse procese industriale de încălzire. De exemplu, în industria prelucrătoare, lămpile sau panourile IR sunt adesea folosite pentru a încălzi materiale, cum ar fi materialele plastice, metalele sau acoperirile, în scopuri de întărire, uscare sau formare. Radiația IR poate fi controlată și direcționată cu precizie, permițând o încălzire eficientă și rapidă în zone specifice.

Data publicării: 19 iunie 2023

Schema de subdiviziune utilizată în mod obișnuit și aplicațiile infraroșului