Sgeama fo-roinneadh infridhearg a thathas a’ cleachdadh gu cumanta

Tha aon sgeama fo-roinneadh cumanta de rèididheachd infridhearg (IR) stèidhichte air raon tonn-fhaid. Mar as trice, tha an speactram IR air a roinn anns na roinnean a leanas:

Faisg air infridhearg (NIR):Tha an raon seo a’ dol bho mu 700 nanometers (nm) gu 1.4 micrometers (μm) ann an tonn-fhaid. Bithear tric a’ cleachdadh rèididheachd NIR ann an mothachadh iomallach, cian-chonaltradh snàithleach optaigeach air sgàth call lagachaidh ìosal ann am meadhan glainne SiO2 (silica). Tha innealan-neartachaidh ìomhaigh mothachail air an raon seo den speactram; tha eisimpleirean a’ toirt a-steach innealan lèirsinn oidhche leithid speuclairean lèirsinn oidhche. Tha speactroscopaidh faisg air infridhearg na chleachdadh cumanta eile.

Infridhearg tonn-ghoirid (SWIR):Canar cuideachd an roinn “infridhearg tonn-ghoirid” no “SWIR”, agus tha e a’ sìneadh bho mu 1.4 μm gu 3 μm. Bithear a’ cleachdadh rèididheachd SWIR gu cumanta ann an tagraidhean ìomhaighean, faireachaidh agus speactroscopaidh.

Infridhearg meadhan-tonn-fhaid (MWIR):Tha raon MWIR a’ dol bho mu 3 μm gu 8 μm. Bithear a’ cleachdadh an raoin seo gu tric ann an ìomhaighean teirmeach, targaideadh armachd, agus siostaman lorg gas.

Infridhearg tonn-fhada (LWIR):Tha sgìre LWIR a’ còmhdach tonnan-fada bho mu 8 μm gu 15 μm. Tha e air a chleachdadh gu cumanta ann an ìomhaighean teirmeach, siostaman lèirsinn oidhche, agus tomhasan teòthachd neo-chonaltraidh.

Fad-infridhearg (FIR):Tha an roinn seo a’ sìneadh bho mu 15 μm gu 1 millimeatair (mm) ann an tonn-fhaid. Bithear tric a’ cleachdadh rèididheachd FIR ann an reul-eòlas, mothachadh iomallach, agus cuid de thagraidhean meidigeach.

Diagram raon tonn-fhaid

Uaireannan canar “infridhearg ath-fhaileasach” ri NIR agus SWIR còmhla, ach uaireannan canar “infridhearg teirmeach” ri MWIR agus LWIR.

二, Iarrtasan infridhearg

Sealladh na h-oidhche

Tha infridhearg (IR) a’ cluich pàirt chudromach ann an uidheamachd lèirsinn oidhche, a’ comasachadh lorg agus dealbh-chruthachadh nithean ann an àrainneachdan le solas ìosal no dorcha. Bidh innealan lèirsinn oidhche traidiseanta a bhios a’ neartachadh ìomhaigh, leithid speuclairean-grèine lèirsinn oidhche no monoculars, ag àrdachadh an t-solais mun cuairt a tha ri fhaighinn, a’ gabhail a-steach rèididheachd IR sam bith a tha an làthair. Bidh na h-innealan sin a’ cleachdadh fotocathode gus fotonan a tha a’ tighinn a-steach, a’ gabhail a-steach fotonan IR, a thionndadh gu dealanan. Tha na dealanan an uairsin air an luathachadh agus air an leudachadh gus ìomhaigh fhaicsinneach a chruthachadh. Bidh solais-sholais infridhearg, a bhios a’ leigeil a-mach solas IR, gu tric air an toirt a-steach do na h-innealan sin gus faicsinneachd a leasachadh ann an dorchadas iomlan no suidheachaidhean le solas ìosal far nach eil rèididheachd IR mun cuairt gu leòr.

Àrainneachd solais ìosal

Teirmeagrafaidheachd

Faodar rèididheachd infridhearg a chleachdadh gus teòthachd nithean a dhearbhadh air astar (ma tha fios air an sgaoilidh). Canar teirmeagrafaidheachd ris an seo, no ma tha nithean glè theth san NIR no rim faicinn canar pirimeatraidh ris. Bithear a’ cleachdadh teirmeagrafaidheachd (ìomhaighean teirmeach) sa mhòr-chuid ann an tagraidhean armachd agus gnìomhachais ach tha an teicneòlas a’ ruighinn a’ mhargaidh phoblaich ann an cruth chamarathan infridhearg air càraichean air sgàth cosgaisean cinneasachaidh a tha air an lughdachadh gu mòr.

Cleachdaidhean ìomhaighean teirmeach

Faodar rèididheachd infridhearg a chleachdadh gus teòthachd nithean a dhearbhadh air astar (ma tha fios air an sgaoilidh). Canar teirmeagrafaidheachd ris an seo, no ma tha nithean glè theth san NIR no rim faicinn canar pirimeatraidh ris. Bithear a’ cleachdadh teirmeagrafaidheachd (ìomhaighean teirmeach) sa mhòr-chuid ann an tagraidhean armachd agus gnìomhachais ach tha an teicneòlas a’ ruighinn a’ mhargaidh phoblaich ann an cruth chamarathan infridhearg air càraichean air sgàth cosgaisean cinneasachaidh a tha air an lughdachadh gu mòr.

Bidh camarathan teirmeagrafach a’ lorg rèididheachd ann an raon infridhearg an speactram electromagnetic (timcheall air 9,000–14,000 nanometers no 9–14 μm) agus a’ dèanamh ìomhaighean den rèididheachd sin. Leis gu bheil rèididheachd infridhearg air a sgaoileadh le gach nì stèidhichte air an teòthachd, a rèir lagh rèididheachd bodhaig-dhuibh, tha teirmeagrafaidheachd ga dhèanamh comasach àrainneachd neach a “fhaicinn” le no às aonais soillseachadh faicsinneach. Bidh an ìre de rèididheachd a thèid a sgaoileadh le nì ag àrdachadh le teòthachd, agus mar sin leigidh teirmeagrafaidheachd le neach atharrachaidhean ann an teòthachd fhaicinn.

Ìomhaighean hyperspectral

Is e “dealbh” a th’ ann an ìomhaigh hyperspectral anns a bheil speactram leantainneach tro raon speactrail farsaing aig gach piogsail. Tha ìomhaighean hyperspectral a’ sìor fhàs cudromach ann an raon speactrasgopaidh gnìomhaichte, gu sònraichte le roinnean speactrail NIR, SWIR, MWIR, agus LWIR. Am measg nan tagraidhean àbhaisteach tha tomhais bith-eòlasach, mèinnearachdach, dìon, agus gnìomhachais.

An ìomhaigh hipear-speictreach

Faodar ìomhaighean hipear-speictream infridhearg teirmeach a dhèanamh san aon dòigh le bhith a’ cleachdadh camara teirmeagrafach, leis an eadar-dhealachadh bunaiteach gu bheil speactram LWIR slàn anns gach piogsail. Mar thoradh air an sin, faodar aithneachadh ceimigeach an nì a dhèanamh gun fheum air stòr solais taobh a-muigh leithid a’ Ghrian no a’ Ghealach. Mar as trice bidh camarathan mar sin air an cleachdadh airson tomhais geòlais, sgrùdadh a-muigh agus tagraidhean UAV.

Teasachadh

Faodar rèididheachd infridhearg (IR) a chleachdadh gu dearbh mar thùs teasachaidh a dh'aona ghnothach ann an diofar thagraidhean. Tha seo sa mhòr-chuid air sgàth comas rèididheachd infridhearg teas a ghluasad gu dìreach gu nithean no uachdaran gun a bhith a’ teasachadh an èadhair mun cuairt gu mòr. Faodar rèididheachd infridhearg (IR) a chleachdadh gu dearbh mar thùs teasachaidh a dh'aona ghnothach ann an diofar thagraidhean. Tha seo sa mhòr-chuid air sgàth comas rèididheachd infridhearg teas a ghluasad gu dìreach gu nithean no uachdaran gun a bhith a’ teasachadh an èadhair mun cuairt gu mòr.

An stòr teasachaidh

Tha rèididheachd infridhearg air a chleachdadh gu farsaing ann an diofar phròiseasan teasachaidh gnìomhachais. Mar eisimpleir, ann an saothrachadh, bidh lampaichean no pannalan infridhearg gu tric air an cleachdadh gus stuthan, leithid plastaig, meatailtean, no còtaichean, a theasachadh airson adhbharan leigheas, tiormachaidh, no cruthachaidh. Faodar rèididheachd infridhearg a smachdachadh agus a stiùireadh gu mionaideach, a’ leigeil le teasachadh èifeachdach agus luath ann an raointean sònraichte.