Звычайна выкарыстоўваецца схема падзелу інфрачырвонага выпраменьвання

Адна з распаўсюджаных схем падзелу інфрачырвонага (ІЧ) выпраменьвання заснавана на дыяпазоне даўжынь хваль. ІЧ-спектр звычайна падзяляецца на наступныя вобласці:

Блізкі інфрачырвоны дыяпазон (NIR):Гэты дыяпазон даўжынь хваль вагаецца прыблізна ад 700 нанаметраў (нм) да 1,4 мікраметра (мкм). БЛІ-выпраменьванне часта выкарыстоўваецца ў дыстанцыйным зандзіраванні і валаконна-аптычнай тэлекамунікацыі з-за нізкіх страт паслаблення ў асяроддзі шкла SiO2 (крэмнезёму). Узмацняльнікі выявы адчувальныя да гэтай вобласці спектру; прыкладамі з'яўляюцца прыборы начнога бачання, такія як акуляры начнога бачання. Блізкая інфрачырвоная спектраскапія — яшчэ адно распаўсюджанае прымяненне.

Кароткахвалевае інфрачырвонае выпраменьванне (SWIR):Таксама вядомы як «кароткахвалевае інфрачырвонае» выпраменьванне або «SWIR», яно распасціраецца ад прыкладна 1,4 мкм да 3 мкм. SWIR-выпраменьванне звычайна выкарыстоўваецца ў візуалізацыі, назіранні і спектраскапіі.

Сярэднехвалевы інфрачырвоны дыяпазон (MWIR):Дыяпазон MWIR ахоплівае прыблізна ад 3 мкм да 8 мкм. Гэты дыяпазон часта выкарыстоўваецца ў цеплавізійных прыладах, ваенным цэлеўказанні і сістэмах выяўлення газу.

Даўгахвалевае інфрачырвонае выпраменьванне (LWIR):ДВЧ-дыяпазон ахоплівае даўжыні хваль ад 8 мкм да 15 мкм. Ён звычайна выкарыстоўваецца ў цеплавізійных прыладах, сістэмах начнога бачання і бескантактавых вымярэннях тэмпературы.

Далёкі інфрачырвоны дыяпазон (FIR):Гэтая вобласць распасціраецца ад прыблізна 15 мкм да 1 міліметра (мм) па даўжыні хвалі. КІЧ-выпраменьванне часта выкарыстоўваецца ў астраноміі, дыстанцыйным зандзіраванні і некаторых медыцынскіх ужываннях.

Дыяграма дыяпазону даўжынь хваль

БІЧ і СВІЧ разам часам называюць «адлюстраваным інфрачырвоным», тады як СВІЧ і ДВІЧ часам называюць «цеплавым інфрачырвоным».

二、Прымяненне інфрачырвонага выпраменьвання

Начное бачанне

Інфрачырвонае (ІЧ) выпраменьванне адыгрывае вырашальную ролю ў абсталяванні начнога бачання, дазваляючы выяўляць і візуалізаваць аб'екты ў цёмных умовах або пры слабым асвятленні. Традыцыйныя прыборы начнога бачання з узмацненнем выявы, такія як акуляры начнога бачання або монакуляры, узмацняюць даступнае навакольнае святло, у тым ліку любое наяўнае ІЧ-выпраменьванне. Гэтыя прылады выкарыстоўваюць фотакатод для пераўтварэння ўваходных фатонаў, у тым ліку ІЧ-фатонаў, у электроны. Затым электроны паскараюцца і ўзмацняюцца для стварэння бачнага малюнка. Інфрачырвоныя асвятляльнікі, якія выпраменьваюць ІЧ-святло, часта інтэгруюцца ў гэтыя прылады для паляпшэння бачнасці ў поўнай цемры або ва ўмовах нізкай асветленасці, калі навакольнага ІЧ-выпраменьвання недастаткова.

Слабае асвятленне

Тэрмаграфія

Інфрачырвонае выпраменьванне можна выкарыстоўваць для дыстанцыйнага вызначэння тэмпературы аб'ектаў (калі вядомая эмісійная здольнасць). Гэта называецца тэрмаграфіяй, а ў выпадку вельмі гарачых аб'ектаў у бліжнім інфрачырвоным або бачным дыяпазоне — пірометрыяй. Тэрмаграфія (цеплавізійнае выява) у асноўным выкарыстоўваецца ў ваенных і прамысловых мэтах, але гэтая тэхналогія выходзіць на адкрыты рынак у выглядзе інфрачырвоных камер на аўтамабілях з-за значнага зніжэння вытворчых выдаткаў.

Прымяненне цеплавізійных тэхналогій

Інфрачырвонае выпраменьванне можна выкарыстоўваць для дыстанцыйнага вызначэння тэмпературы аб'ектаў (калі вядомая эмісійная здольнасць). Гэта называецца тэрмаграфіяй, а ў выпадку вельмі гарачых аб'ектаў у бліжнім інфрачырвоным або бачным дыяпазоне — пірометрыяй. Тэрмаграфія (цеплавізійнае выява) у асноўным выкарыстоўваецца ў ваенных і прамысловых мэтах, але гэтая тэхналогія выходзіць на адкрыты рынак у выглядзе інфрачырвоных камер на аўтамабілях з-за значнага зніжэння вытворчых выдаткаў.

Цеплавізійныя камеры выяўляюць выпраменьванне ў інфрачырвоным дыяпазоне электрамагнітнага спектру (прыблізна 9 000–14 000 нанаметраў або 9–14 мкм) і ствараюць выявы гэтага выпраменьвання. Паколькі інфрачырвонае выпраменьванне выпраменьваецца ўсімі аб'ектамі ў залежнасці ад іх тэмпературы, згодна з законам выпраменьвання чорнага цела, тэрмаграфія дазваляе «бачыць» навакольнае асяроддзе з бачным асвятленнем або без яго. Колькасць выпраменьвання, якое выпраменьваецца аб'ектам, павялічваецца з тэмпературай, таму тэрмаграфія дазваляе бачыць змены тэмпературы.

Гіперспектральная візуалізацыя

Гіперспектральная выява — гэта «малюнак», які змяшчае бесперапынны спектр у шырокім спектральным дыяпазоне ў кожным пікселі. Гіперспектральная візуалізацыя набывае ўсё большае значэнне ў галіне прыкладной спектраскапіі, асабліва ў спектральных абласцях бліжняга інфрачырвонага (NIR), кароткаствольнага інфрачырвонага (SWIR), сярэдняга інфрачырвонага (MWIR) і доўгага інфрачырвонага (LWIR). Тыповыя сферы прымянення ўключаюць біялагічныя, мінералагічныя, абаронныя і прамысловыя вымярэнні.

Гіперспектральны здымак

Цеплавую інфрачырвоную гіперспектральную візуалізацыю можна аналагічна выконваць з дапамогай цеплаграфічнай камеры, з той прынцыповай розніцай, што кожны піксель змяшчае поўны LWIR-спектр. Такім чынам, хімічную ідэнтыфікацыю аб'екта можна выконваць без неабходнасці выкарыстання знешняй крыніцы святла, напрыклад, Сонца або Месяца. Такія камеры звычайна выкарыстоўваюцца для геалагічных вымярэнняў, вонкавага назірання і беспілотных лятальных апаратаў.

Ацяпленне

Інфрачырвонае (ІЧ) выпраменьванне сапраўды можа выкарыстоўвацца ў якасці мэтанакіраванай крыніцы нагрэву ў розных ужываннях. Гэта ў першую чаргу звязана са здольнасцю ІЧ-выпраменьвання непасрэдна перадаваць цяпло аб'ектам або паверхням без істотнага нагрэву навакольнага паветра. Інфрачырвонае (ІЧ) выпраменьванне сапраўды можа выкарыстоўвацца ў якасці мэтанакіраванай крыніцы нагрэву ў розных ужываннях. Гэта ў першую чаргу звязана са здольнасцю ІЧ-выпраменьвання непасрэдна перадаваць цяпло аб'ектам або паверхням без істотнага нагрэву навакольнага паветра.

Крыніца ацяплення

Інфрачырвонае выпраменьванне шырока выкарыстоўваецца ў розных прамысловых працэсах нагрэву. Напрыклад, у вытворчасці інфрачырвоныя лямпы або панэлі часта выкарыстоўваюцца для нагрэву матэрыялаў, такіх як пластмасы, металы або пакрыцці, для зацвярдзення, сушкі або фармавання. ІЧ-выпраменьванне можна дакладна кантраляваць і накіроўваць, што дазваляе эфектыўна і хутка награваць пэўныя зоны.