Vanligt förekommande underindelningsscheman för infraröd

Ett vanligt förekommande uppdelningsschema för infraröd (IR) strålning är baserat på våglängdsområdet. IR-spektrumet är generellt uppdelat i följande områden:

Nära infrarött (NIR):Denna region sträcker sig från ungefär 700 nanometer (nm) till 1,4 mikrometer (μm) i våglängd. NIR-strålning används ofta inom fjärranalys och fiberoptisk telekommunikation på grund av låga dämpningsförluster i SiO2-glasmediet (kiseldioxid). Bildförstärkare är känsliga för detta område av spektrumet; exempel inkluderar mörkerseendeanordningar som mörkerseendeglasögon. Nära-infrarödspektroskopi är en annan vanlig tillämpning.

Kortvågig infraröd (SWIR):Även känt som "kortvågig infraröd" eller "SWIR"-regionen, sträcker den sig från cirka 1,4 μm till 3 μm. SWIR-strålning används ofta i avbildnings-, övervaknings- och spektroskopitillämpningar.

Mellanvåglängdsinfraröd (MWIR):MWIR-området sträcker sig från ungefär 3 μm till 8 μm. Detta område används ofta i termografi, militär målsökning och gasdetekteringssystem.

Långvågig infraröd strålning (LWIR):LWIR-området täcker våglängder från cirka 8 μm till 15 μm. Det används ofta inom värmeavbildning, mörkerseendesystem och beröringsfria temperaturmätningar.

Fjärrinfrarött (FIR):Denna region sträcker sig från ungefär 15 μm till 1 millimeter (mm) i våglängd. FIR-strålning används ofta inom astronomi, fjärranalys och vissa medicinska tillämpningar.

Våglängdsområdesdiagram

NIR och SWIR tillsammans kallas ibland "reflekterad infraröd", medan MWIR och LWIR ibland kallas "termisk infraröd".

二、Applikationer av infraröd

Nattseende

Infrarött (IR) spelar en avgörande roll i mörkerseendeutrustning och möjliggör detektering och visualisering av objekt i miljöer med svagt ljus eller mörker. Traditionella bildförstärkande mörkerseendeenheter, såsom mörkerseendeglasögon eller monokulare, förstärker det tillgängliga omgivande ljuset, inklusive eventuell IR-strålning. Dessa enheter använder en fotokatod för att omvandla inkommande fotoner, inklusive IR-fotoner, till elektroner. Elektronerna accelereras och förstärks sedan för att skapa en synlig bild. Infraröda belysningsanordningar, som avger IR-ljus, integreras ofta i dessa enheter för att förbättra sikten i fullständigt mörker eller förhållanden med svagt ljus där den omgivande IR-strålningen är otillräcklig.

Miljö med svagt ljus

Termografi

Infraröd strålning kan användas för att på distans bestämma temperaturen på objekt (om emissiviteten är känd). Detta kallas termografi, eller när det gäller mycket heta objekt i NIR eller synliga kallas det pyrometri. Termografi (värmeavbildning) används huvudsakligen inom militära och industriella tillämpningar, men tekniken når den offentliga marknaden i form av infraröda kameror på bilar på grund av kraftigt minskade produktionskostnader.

Termografiska tillämpningar

Infraröd strålning kan användas för att på distans bestämma temperaturen på objekt (om emissiviteten är känd). Detta kallas termografi, eller när det gäller mycket heta objekt i NIR eller synliga kallas det pyrometri. Termografi (värmeavbildning) används huvudsakligen inom militära och industriella tillämpningar, men tekniken når den offentliga marknaden i form av infraröda kameror på bilar på grund av kraftigt minskade produktionskostnader.

Termografiska kameror detekterar strålning i det infraröda området av det elektromagnetiska spektrumet (ungefär 9 000–14 000 nanometer eller 9–14 μm) och producerar bilder av den strålningen. Eftersom infraröd strålning avges av alla objekt baserat på deras temperaturer, enligt svartkroppslagen, gör termografi det möjligt att "se" sin omgivning med eller utan synlig belysning. Mängden strålning som avges av ett objekt ökar med temperaturen, därför tillåter termografi att man ser temperaturvariationer.

Hyperspektral avbildning

En hyperspektral bild är en "bild" som innehåller ett kontinuerligt spektrum genom ett brett spektralområde vid varje pixel. Hyperspektral avbildning blir allt viktigare inom tillämpad spektroskopi, särskilt med NIR-, SWIR-, MWIR- och LWIR-spektralområden. Typiska tillämpningar inkluderar biologiska, mineralogiska, försvarsmässiga och industriella mätningar.

Den hyperspektrala bilden

Termisk infraröd hyperspektral avbildning kan utföras på liknande sätt med en termografisk kamera, med den grundläggande skillnaden att varje pixel innehåller ett komplett LWIR-spektrum. Följaktligen kan kemisk identifiering av objektet utföras utan behov av en extern ljuskälla såsom solen eller månen. Sådana kameror används vanligtvis för geologiska mätningar, utomhusövervakning och UAV-tillämpningar.

Uppvärmning

Infraröd (IR) strålning kan faktiskt användas som en avsiktlig värmekälla i olika tillämpningar. Detta beror främst på IR-strålningens förmåga att direkt överföra värme till föremål eller ytor utan att nämnvärt värma upp den omgivande luften. Infraröd (IR) strålning kan faktiskt användas som en avsiktlig värmekälla i olika tillämpningar. Detta beror främst på IR-strålningens förmåga att direkt överföra värme till föremål eller ytor utan att nämnvärt värma upp den omgivande luften.

Värmekällan

Infraröd strålning används ofta i olika industriella uppvärmningsprocesser. Till exempel, inom tillverkning, används ofta IR-lampor eller paneler för att värma material, såsom plast, metaller eller beläggningar, för härdning, torkning eller formning. IR-strålning kan kontrolleras och riktas exakt, vilket möjliggör effektiv och snabb uppvärmning inom specifika områden.