一、Schema de subdiviziune utilizată în mod obișnuit a infraroșului

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

În infraroșu apropiat (NIR):Această regiune variază de la aproximativ 700 de nanometri (nm) la 1,4 micrometri (μm) în lungime de undă. Radiația NIR este adesea folosită în teledetecție, telecomunicații cu fibră optică din cauza pierderilor de atenuare scăzute în mediul de sticlă SiO2 (silice). Amplificatoarele de imagine sunt sensibile la această zonă a spectrului; exemplele includ dispozitive de vedere pe timp de noapte, cum ar fi ochelarii de vedere pe timp de noapte. Spectroscopia în infraroșu apropiat 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 până 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 până la 8 μm. Această gamă este folosită frecvent 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 până la 15 μm. Este folosit în mod obișnuit în imagini termice, sisteme de viziune pe timp de noapte și măsurători 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 folosită în astronomie, teledetecție și anumite aplicații medicale.

Diagrama intervalului de lungimi de undă

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

二、Aplicații ale infraroșului

Vedere de noapte

Infraroșul (IR) joacă un rol crucial în echipamentele de vedere pe timp de noapte, permițând detectarea și vizualizarea obiectelor în medii cu lumină scăzută sau întuneric. Dispozitivele tradiționale de intensificare a imaginii de vedere pe timp de noapte, cum ar fi ochelari de protecție sau monocluri, amplifică lumina ambientală disponibilă, inclusiv orice radiație IR prezentă. Aceste dispozitive folosesc un fotocatod pentru a converti fotonii de intrare, 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 scăzută, unde radiația IR ambientală este insuficientă.

Mediu cu lumină scăzută

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 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 formă de camere cu infraroșu pe mașini datorită costurilor de producție foarte reduse.

Aplicații de termoviziune

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

Imagistica hiperspectrală

O imagine hiperspectrală este o „imagine” care conține spectru continuu printr-un interval spectral larg 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

Imaginile hiperspectrale cu infraroșu termic pot fi realizate 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 de obicei aplicate 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 primul rând capacității radiațiilor IR de a transfera căldură direct la obiecte sau suprafețe, fără a încălzi în mod 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 primul rând capacității radiațiilor IR de a transfera căldură direct la obiecte sau suprafețe, fără a încălzi în mod semnificativ aerul din jur.

Sursa de incalzire

Radiația infraroșie este utilizată pe scară largă în diferite procese industriale de încălzire. De exemplu, în producție, 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 cu precizie, permițând o încălzire eficientă și rapidă în zone specifice.

Ora postării: 19-jun-2023

Schema de subdiviziune utilizată în mod obișnuit și aplicații ale infraroșului