一、Pogosto uporabljena shema razdelitve infrardečega vmesnika

Ena pogosto uporabljena shema delitve infrardečega (IR) sevanja temelji na območju valovnih dolžin. IR spekter je na splošno razdeljen na naslednja področja:

Bližnji infrardeči (NIR):To območje sega od približno 700 nanometrov (nm) do 1,4 mikrometra (μm) valovne dolžine. NIR sevanje se pogosto uporablja pri daljinskem zaznavanju, telekomunikacijah z optičnimi vlakni zaradi nizkih izgub pri dušenju v mediju SiO2 stekla (silicijevega dioksida). Ojačevalci slike so občutljivi na to področje spektra; primeri vključujejo naprave za nočno opazovanje, kot so očala za nočno opazovanje. Spektroskopija v bližnjem infrardečem območju je še ena pogosta uporaba.

Kratkovalovna infrardeča (SWIR):Znano tudi kot "kratkovalno infrardeče" ali "SWIR" območje, se razteza od približno 1,4 μm do 3 μm. SWIR sevanje se običajno uporablja pri slikanju, nadzoru in spektroskopiji.

Infrardeča svetloba srednje valovne dolžine (MWIR):Območje MWIR se razteza od približno 3 μm do 8 μm. Ta obseg se pogosto uporablja v sistemih za toplotno slikanje, vojaško ciljanje in zaznavanje plinov.

Dolgovalovni infrardeči (LWIR):Območje LWIR pokriva valovne dolžine od približno 8 μm do 15 μm. Običajno se uporablja pri toplotnem slikanju, sistemih za nočno opazovanje in brezkontaktnih meritvah temperature.

Daljnji infrardeči (FIR):To območje se razteza od približno 15 μm do 1 milimetra (mm) valovne dolžine. FIR sevanje se pogosto uporablja v astronomiji, daljinskem zaznavanju in nekaterih medicinskih aplikacijah.

Diagram razpona valovnih dolžin

NIR in SWIR skupaj včasih imenujemo "odbiti infrardeči", medtem ko se MWIR in LWIR včasih imenujeta "toplotni infrardeči".

二、Uporaba infrardečega vmesnika

Nočno gledanje

Infrardeči (IR) igra ključno vlogo v opremi za nočno opazovanje, saj omogoča zaznavanje in vizualizacijo predmetov v slabo osvetljenih ali temnih okoljih. Tradicionalne naprave za nočno opazovanje za ojačitev slike, kot so očala za nočno opazovanje ali monokularji, ojačajo razpoložljivo svetlobo okolice, vključno z morebitnim prisotnim IR sevanjem. Te naprave uporabljajo fotokatodo za pretvorbo prihajajočih fotonov, vključno z IR fotoni, v elektrone. Elektroni se nato pospešijo in ojačajo, da ustvarijo vidno sliko. Infrardeči osvetljevalci, ki oddajajo IR svetlobo, so pogosto vgrajeni v te naprave za izboljšanje vidljivosti v popolni temi ali slabih svetlobnih pogojih, kjer IR sevanje okolja ni dovolj.

Okolje s šibko svetlobo

Termografija

Infrardeče sevanje lahko uporabimo za daljinsko določanje temperature predmetov (če je znana emisijska sposobnost). To imenujemo termografija ali v primeru zelo vročih predmetov v NIR ali vidnem območju se imenuje pirometrija. Termografija (toplotno slikanje) se večinoma uporablja v vojaških in industrijskih aplikacijah, vendar tehnologija dosega javni trg v obliki infrardečih kamer na avtomobilih zaradi močno znižanih proizvodnih stroškov.

Aplikacije za termično slikanje

Infrardeče sevanje lahko uporabimo za daljinsko določanje temperature predmetov (če je znana emisijska sposobnost). To imenujemo termografija ali v primeru zelo vročih predmetov v NIR ali vidnem območju se imenuje pirometrija. Termografija (toplotno slikanje) se večinoma uporablja v vojaških in industrijskih aplikacijah, vendar tehnologija dosega javni trg v obliki infrardečih kamer na avtomobilih zaradi močno znižanih proizvodnih stroškov.

Termografske kamere zaznavajo sevanje v infrardečem območju elektromagnetnega spektra (približno 9.000–14.000 nanometrov ali 9–14 μm) in ustvarijo slike tega sevanja. Ker infrardeče sevanje oddajajo vsi predmeti glede na njihove temperature, v skladu z zakonom o sevanju črnega telesa termografija omogoča »videti« svoje okolje z ali brez vidne osvetlitve. Količina sevanja, ki ga oddaja predmet, narašča s temperaturo, zato termografija omogoča opazovanje sprememb temperature.

Hiperspektralno slikanje

Hiperspektralna slika je »slika«, ki vsebuje neprekinjen spekter skozi širok spektralni razpon pri vsaki piksli. Hiperspektralno slikanje postaja vse pomembnejše na področju uporabne spektroskopije, zlasti s spektralnimi območji NIR, SWIR, MWIR in LWIR. Tipične uporabe vključujejo biološke, mineraloške, obrambne in industrijske meritve.

Hiperspektralna slika

Toplotno infrardeče hiperspektralno slikanje je mogoče podobno izvesti s termografsko kamero, s temeljno razliko, da vsaka piksel vsebuje celoten spekter LWIR. Posledično je mogoče kemično identifikacijo predmeta izvesti brez potrebe po zunanjem viru svetlobe, kot sta Sonce ali Luna. Takšne kamere se običajno uporabljajo za geološke meritve, zunanji nadzor in aplikacije UAV.

Ogrevanje

Infrardeče (IR) sevanje se dejansko lahko uporablja kot namenski vir ogrevanja v različnih aplikacijah. To je predvsem posledica sposobnosti IR sevanja, da neposredno prenaša toploto na predmete ali površine, ne da bi bistveno segrelo okoliški zrak. Infrardeče (IR) sevanje se dejansko lahko uporablja kot namenski vir ogrevanja v različnih aplikacijah. To je predvsem posledica sposobnosti IR sevanja, da neposredno prenaša toploto na predmete ali površine, ne da bi bistveno segrelo okoliški zrak.

Vir ogrevanja

Infrardeče sevanje se pogosto uporablja v različnih industrijskih postopkih ogrevanja. Na primer, v proizvodnji se IR žarnice ali plošče pogosto uporabljajo za segrevanje materialov, kot so plastika, kovine ali premazi, za strjevanje, sušenje ali oblikovanje. IR sevanje je mogoče natančno nadzorovati in usmerjati, kar omogoča učinkovito in hitro segrevanje določenih območij.