一、Vanligt använt underindelningsschema för infraröd

Ett vanligt använt underindelningsschema för infraröd (IR) strålning är baserat på våglängdsområdet. IR-spektrumet är generellt uppdelat i följande regioner:

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

Kortvågig infraröd (SWIR):Även känd som "kortvågsinfraröd" eller "SWIR"-regionen sträcker sig den från cirka 1,4 μm till 3 μm. SWIR-strålning används ofta i tillämpningar för bildbehandling, övervakning och spektroskopi.

Infraröd mellanvåglängd (MWIR):MWIR-regionen sträcker sig från cirka 3 μm till 8 μm. Denna räckvidd används ofta i termisk avbildning, militära mål och gasdetekteringssystem.

Långvåglängd infraröd (LWIR):LWIR-regionen täcker våglängder från cirka 8 μm till 15 μm. Det används ofta i termisk bildbehandling, mörkerseendesystem och beröringsfria temperaturmätningar.

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

Våglängdsområde diagram

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

二、Applikationer av infraröd

Nattseende

Infraröd (IR) spelar en avgörande roll i mörkerseendeutrustning, vilket möjliggör detektering och visualisering av föremål i svagt ljus eller mörka miljöer. Traditionella bildförstärkningsanordningar för mörkerseende, såsom mörkerseendeglasögon eller monokulära, 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 sedan och förstärks för att skapa en synlig bild. Infraröda belysningsinstrument, som avger IR-ljus, är ofta integrerade i dessa enheter för att förbättra synligheten i totalt mörker eller svagt ljus där den omgivande IR-strålningen är otillräcklig.

Miljö med lågt ljus

Termografi

Infraröd strålning kan användas för att fjärrbestämma temperaturen på föremål (om emissiviteten är känd). Detta kallas termografi, eller i fallet med mycket heta föremål i NIR eller synliga kallas det pyrometri. Termografi (termisk avbildning) används främst i militära och industriella tillämpningar men tekniken når den offentliga marknaden i form av infraröda kameror på bilar på grund av kraftigt sänkta produktionskostnader.

Värmebildsapplikationer

Infraröd strålning kan användas för att fjärrbestämma temperaturen på föremål (om emissiviteten är känd). Detta kallas termografi, eller i fallet med mycket heta föremål i NIR eller synliga kallas det pyrometri. Termografi (termisk avbildning) används främst i militära och industriella tillämpningar men tekniken når den offentliga marknaden i form av infraröda kameror på bilar på grund av kraftigt sänkta produktionskostnader.

Termografiska kameror upptäcker 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 sänds ut av alla föremål baserat på deras temperaturer, enligt lagen om svartkroppsstrålning, gör termografi det möjligt att "se" sin miljö med eller utan synlig belysning. Mängden strålning som sänds ut av ett föremål ökar med temperaturen, därför gör termografi att man kan se variationer i temperatur.

Hyperspektral avbildning

En hyperspektral bild är en "bild" som innehåller kontinuerligt spektrum genom ett brett spektralområde vid varje pixel. Hyperspektral avbildning blir allt viktigare inom området tillämpad spektroskopi, särskilt med NIR-, SWIR-, MWIR- och LWIR-spektrala regioner. Typiska applikationer inkluderar biologiska, mineralogiska, försvars- 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 fullt LWIR-spektrum. Följaktligen kan kemisk identifiering av objektet utföras utan behov av en extern ljuskälla som solen eller månen. Sådana kameror används vanligtvis för geologiska mätningar, utomhusövervakning och UAV-tillämpningar.

Uppvärmning

Infraröd (IR) strålning kan verkligen 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 verkligen 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, vid tillverkning, används ofta IR-lampor eller paneler för att värma material, såsom plaster, metaller eller beläggningar, för härdning, torkning eller formningsändamål. IR-strålning kan kontrolleras och riktas exakt, vilket möjliggör effektiv och snabb uppvärmning i specifika områden.