一、 Schema de subdiviziune utilizată în mod obișnuit a infraroșilor

O schemă de subdiviziune utilizată în mod obișnuit a radiațiilor cu infraroșu (IR) se bazează pe intervalul de lungime de undă. Spectrul IR este în general împărțit în următoarele regiuni:

Aproape infraroșu (NIR):Această regiune variază de la aproximativ 700 de nanometri (NM) la 1,4 micrometri (μM) în lungimea de undă. Radiația NIR este adesea utilizată în telecomunicații cu teledetecție, cu fibră optică, din cauza pierderilor scăzute de atenuare în mediul din sticlă SiO2 (silice). Intensificatorii de imagine sunt sensibili la această zonă a spectrului; Exemple includ dispozitive de viziune de noapte, cum ar fi ochelarii de viziune de noapte. Spectroscopia aproape infraroșu este o altă aplicație comună.

Infraroșu cu lungime de undă scurtă (SWIR):Cunoscută și sub denumirea de regiune „infraroșu cu unde scurte” sau „SWIR”, 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 (MWIR):Regiunea MWIR se întinde de la aproximativ 3 μm la 8 μm. Această gamă este frecvent folosită în imagini termice, direcționare militară și detectare a gazelor.

Infrarod de lungime de undă lungă (LWIR):Regiunea LWIR acoperă lungimi de undă de la aproximativ 8 μm la 15 μm. Este utilizat în mod obișnuit în imagini termice, sisteme de viziune nocturnă și măsurători de temperatură fără contact.

Far infraroșu (brad):Această regiune se extinde de la aproximativ 15 μm la 1 milimetru (mm) în lungimea de undă. Radiația FIR este adesea folosită în astronomie, teledetecție și anumite aplicații medicale.

Diagrama intervalului lungimii de undă

NIR și SWIR împreună sunt uneori numite „infraroșu reflectat”, în timp ce Mwir și Lwir sunt uneori denumite „infraroșu termic”.

二、 Aplicații de infraroșu

Viziune de noapte

Infrarod (IR) joacă un rol crucial în echipamentele de viziune nocturnă, permițând detectarea și vizualizarea obiectelor în medii cu lumină scăzută sau întunecată. Dispozitivele tradiționale de intensificare a imaginii nocturnă, cum ar fi ochelarii de viziune de noapte sau monoculele, amplifică lumina ambientală disponibilă, inclusiv orice radiație IR prezentă. Aceste dispozitive folosesc un fotocatod pentru a converti fotonii primiți, inclusiv fotonii IR, în electroni. Electronii sunt apoi accelerați și amplificați pentru a crea o imagine vizibilă. Iluminatorii cu infraroșu, care emit lumină IR, sunt adesea integrați în aceste dispozitive pentru a spori vizibilitatea în întuneric complet sau în condiții de lumină scăzută, unde radiațiile IR ambientale sunt insuficiente.

Mediu cu lumină scăzută

Termografie

Radiația infraroșu poate fi utilizată pentru a determina de la distanță temperatura obiectelor (dacă este cunoscută emisivitatea). Aceasta se numește termografie sau în cazul obiectelor foarte fierbinți în NIR sau vizibile, 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 pe mașini din cauza costurilor de producție mult reduse.

Aplicații imagistice termice

Radiația infraroșu poate fi utilizată pentru a determina de la distanță temperatura obiectelor (dacă este cunoscută emisivitatea). Aceasta se numește termografie sau în cazul obiectelor foarte fierbinți în NIR sau vizibile, 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 pe mașini din cauza costurilor de producție mult reduse.

Camerele termografice detectează radiații în gama infraroșu a spectrului electromagnetic (aproximativ 9.000–14.000 nanometre sau 9–14 μm) și produc imagini cu radiația respectivă. Întrucât radiațiile infraroșii sunt emise de toate obiectele pe baza temperaturilor lor, în conformitate cu Legea radiațiilor corpului negru, termografia face posibilă „a vedea” mediul cuiva cu sau fără iluminare vizibilă. Cantitatea de radiații emise de un obiect crește odată cu temperatura, prin urmare, termografia permite unuia să vadă variații de temperatură.

Imagistica hiperspectrală

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

Imaginea hiperspectrală

Imagistica hiperspectrală cu infraroșu termic poate fi efectuată în mod similar folosind o cameră termografică, cu diferența fundamentală că fiecare pixel conține un spectru LWIR complet. În consecință, 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 aplicate de obicei pentru măsurători geologice, supraveghere exterioară și aplicații UAV.

Încălzire

Radiația cu infraroșu (IR) poate fi folosită într -adevăr ca sursă de încălzire deliberată în diferite aplicații. Acest lucru se datorează în primul rând capacității radiațiilor IR de a transfera direct căldura pe obiecte sau suprafețe, fără a încălzi semnificativ aerul din jur. Radiația cu infraroșu (IR) poate fi folosită într -adevăr ca sursă de încălzire deliberată în diferite aplicații. Acest lucru se datorează în primul rând capacității radiațiilor IR de a transfera direct căldura pe obiecte sau suprafețe, fără a încălzi semnificativ aerul din jur.

Sursa de încălzire

Radiația infraroșie este utilizată pe scară largă în diferite procese de încălzire industrială. De exemplu, în fabricație, lămpile sau panourile IR sunt adesea folosite pentru a încălzi materiale, cum ar fi materiale plastice, metale sau acoperiri, în scopuri de întărire, uscare sau formare. Radiația IR poate fi controlată și direcționată precis, permițând încălzirea eficientă și rapidă în anumite zone.