Algeng undirskipunarkerfi og notkun innrauðra geisla

Algengt er að nota undirskiptingarkerfi innrauða geislunar.

Ein algeng skipting innrauðrar (IR) geislunar byggir á bylgjulengdarsviði. IR litrófið er almennt skipt í eftirfarandi svæði:

Nær-innrautt (NIR):Þetta svæði er á bilinu um það bil 700 nanómetrar (nm) til 1,4 míkrómetra (μm) í bylgjulengd. NIR geislun er oft notuð í fjarkönnun og ljósleiðarasamskiptum vegna lágs deyfingartaps í SiO2 glerinu (kísil) miðlinum. Myndmagnarar eru næmir fyrir þessu svæði litrófsins; dæmi eru nætursjónartæki eins og nætursjónargleraugu. Nær-innrauður litrófsgreining er önnur algeng notkun.

Innrautt ljós með stuttri bylgjulengd (SWIR):Einnig þekkt sem „stuttbylgjuinnrautt“ eða „SWIR“ svæðið, það nær frá um 1,4 μm til 3 μm. SWIR geislun er almennt notuð í myndgreiningu, eftirliti og litrófsgreiningum.

Miðbylgjulengdar innrautt ljós (MWIR):MWIR svæðið nær frá um það bil 3 μm til 8 μm. Þetta svið er oft notað í hitamyndatökum, hernaðarlegum skotmörkum og gasgreiningarkerfum.

Langbylgjuinnrautt (LWIR):LWIR svæðið nær yfir bylgjulengdir frá um 8 μm til 15 μm. Það er almennt notað í hitamyndatöku, nætursjónarkerfum og snertilausum hitamælingum.

Fjar-innrautt (FIR):Þetta svæði nær frá um það bil 15 μm upp í 1 millimetra (mm) í bylgjulengd. FIR geislun er oft notuð í stjörnufræði, fjarkönnun og ákveðnum læknisfræðilegum tilgangi.

notkun-innrauða-01

Bylgjulengdarsviðsrit

NIR og SWIR saman eru stundum kölluð „endurskins-innrautt“ en MWIR og LWIR eru stundum kölluð „varma-innrautt“.

二、Infrarautt forrit

Nætursjón

Innrautt ljós (IR) gegnir lykilhlutverki í nætursjónarbúnaði og gerir kleift að greina og sjá hluti í dimmu eða lélegu umhverfi. Hefðbundin nætursjónartæki sem auka myndstyrkingu, svo sem nætursjónargleraugu eða eingleraugu, magna upp tiltækt umhverfisljós, þar á meðal alla innrauða geislun sem er til staðar. Þessi tæki nota ljósnema til að breyta ljóseindum sem berast inn, þar á meðal innrauðum ljóseindum, í rafeindir. Rafeindirnar eru síðan hraðaðar og magnaðar upp til að búa til sýnilega mynd. Innrauðir lýsingartæki, sem gefa frá sér innrautt ljós, eru oft samþætt í þessi tæki til að auka sýnileika í algjöru myrkri eða lítilli birtu þar sem innrauð geislun í umhverfinu er ófullnægjandi.

notkun-innrauða-02

Lítil birta í umhverfi

Hitamælingar

Innrauða geislun er hægt að nota til að ákvarða hitastig hluta með fjarlægð (ef ljósgeislunin er þekkt). Þetta kallast hitamæling, eða ef um mjög heita hluti er að ræða í NIR eða sjáanlega er það kallað hitamæling. Hitamæling (varmamyndgreining) er aðallega notuð í hernaðar- og iðnaðartilgangi en tæknin er að komast á almennan markað í formi innrauðra myndavéla í bílum vegna mjög lækkaðs framleiðslukostnaðar.

notkun-innrauða-03

Forrit til hitamyndunar

Innrauða geislun er hægt að nota til að ákvarða hitastig hluta með fjarlægð (ef ljósgeislunin er þekkt). Þetta kallast hitamæling, eða ef um mjög heita hluti er að ræða í NIR eða sjáanlega er það kallað hitamæling. Hitamæling (varmamyndgreining) er aðallega notuð í hernaðar- og iðnaðartilgangi en tæknin er að komast á almennan markað í formi innrauðra myndavéla í bílum vegna mjög lækkaðs framleiðslukostnaðar.

Hitamyndavélar greina geislun á innrauðu sviði rafsegulrófsins (um það bil 9.000–14.000 nanómetrar eða 9–14 μm) og taka myndir af þeirri geislun. Þar sem innrauða geislun er gefin út af öllum hlutum út frá hitastigi þeirra, samkvæmt lögmáli svarta hlutargeislunar, gerir hitamyndataka það mögulegt að „sjá“ umhverfi sitt með eða án sýnilegrar birtu. Magn geislunar sem hlutur gefur frá sér eykst með hitastigi, þess vegna gerir hitamyndataka kleift að sjá breytingar á hitastigi.

Ofurlitrófsmyndgreining

Ofurlitrófsmynd er „mynd“ sem inniheldur samfellt litróf yfir breitt litrófssvið við hverja myndeiningu. Ofurlitrófsmyndgreining er að verða sífellt mikilvægari á sviði hagnýtrar litrófsgreiningar, sérstaklega með litrófssvæðum NIR, SWIR, MWIR og LWIR. Dæmigert notkunarsvið eru líffræðilegar, steinefnafræðilegar, varnar- og iðnaðarmælingar.

notkun-innrauða-04

Ofurlitrófsmyndin

Hægt er að framkvæma hitamyndatöku með innrauðri ofurrófsgreiningu á sama hátt með hitamyndavél, en það er þó sá grundvallarmunur að hver pixla inniheldur fullt LWIR litróf. Þar af leiðandi er hægt að framkvæma efnafræðilega greiningu á hlutnum án þess að þörf sé á utanaðkomandi ljósgjafa eins og sólinni eða tunglinu. Slíkar myndavélar eru venjulega notaðar í jarðfræðilegum mælingum, eftirliti utandyra og ómönnuðum loftförum.

Upphitun

Innrauða geislun (IR) getur vissulega verið notuð sem hitunargjafi í ýmsum tilgangi. Þetta er fyrst og fremst vegna getu innrauða geislunar til að flytja hita beint til hluta eða yfirborða án þess að hita nærliggjandi loft verulega. Innrauða geislun (IR) getur vissulega verið notuð sem hitunargjafi í ýmsum tilgangi. Þetta er fyrst og fremst vegna getu innrauða geislunar til að flytja hita beint til hluta eða yfirborða án þess að hita nærliggjandi loft verulega.

notkun-innrauða-05

Hitagjafinn

Innrauð geislun er mikið notuð í ýmsum iðnaðarhitunarferlum. Til dæmis eru innrauðar lampar eða spjöld oft notuð í framleiðslu til að hita efni, svo sem plast, málma eða húðun, til herðingar, þurrkunar eða mótunar. Hægt er að stjórna og beina innrauðum geislum nákvæmlega, sem gerir kleift að hita á skilvirkan og hraðan hátt á tilteknum svæðum.


Birtingartími: 19. júní 2023