1, инфракызыл нурлануунун кеңири колдонулган бөлүмчө схемасы

Инфракызыл (ИК) нурлануунун кеңири колдонулган бир бөлүмчө схемасы толкун узундугунун диапазонуна негизделген. Инфракызыл спектр жалпысынан төмөнкү аймактарга бөлүнөт:

Жакынкы инфракызыл (NIR):Бул аймак толкун узундугу боюнча болжол менен 700 нанометрден (нм) 1,4 микрометрге (мкм) чейин өзгөрөт. NIR нурлануусу көбүнчө алыстан зонддоодо, була-оптикалык телекоммуникацияда колдонулат, анткени SiO2 айнек (кремний) чөйрөсүндө басаңдоо жоготуулары аз. Сүрөт күчөткүчтөрү спектрдин бул аймагына сезгич; мисалдарга түнкү көрүү түзмөктөрү, мисалы, түнкү көрүү көз айнектери кирет. Жакын инфракызыл спектроскопия дагы бир кеңири таралган колдонуу болуп саналат.

Кыска толкундуу инфракызыл (SWIR):Ошондой эле "кыска толкундуу инфракызыл" же "SWIR" аймагы деп да аталат, ал болжол менен 1,4 мкмден 3 мкмге чейин созулат. SWIR нурлануусу көбүнчө сүрөт тартууда, байкоо жүргүзүүдө жана спектроскопияда колдонулат.

Орто толкун узундугундагы инфракызыл (MWIR):MWIR аймагы болжол менен 3 мкмден 8 мкмге чейин созулат. Бул диапазон көп учурда жылуулук сүрөткө тартууда, аскердик бутага алууда жана газды аныктоо системаларында колдонулат.

Узун толкундуу инфракызыл (LWIR):LWIR аймагы 8 мкмден 15 мкмге чейинки толкун узундуктарын камтыйт. Ал көбүнчө жылуулук сүрөткө тартууда, түнкү көрүү системаларында жана контактсыз температураны өлчөөдө колдонулат.

Алыскы инфракызыл (FIR):Бул аймак толкун узундугу боюнча болжол менен 15 мкмден 1 миллиметрге (мм) чейин созулат. FIR нурлануусу көбүнчө астрономияда, алыстан зонддоодо жана айрым медициналык колдонмолордо колдонулат.

Толкун узундугунун диапазонунун диаграммасы

NIR жана SWIR чогуу кээде "чагылган инфракызыл" деп аталат, ал эми MWIR жана LWIR кээде "термикалык инфракызыл" деп аталат.

二、Инфракызыл колдонмолор

Түнкү көрүү

Инфракызыл (ИК) түнкү көрүү жабдууларында маанилүү ролду ойнойт, ал аз жарыкта же караңгы чөйрөдө объектилерди аныктоого жана визуалдаштырууга мүмкүндүк берет. Түнкү көрүү көз айнектери же монокулярлар сыяктуу салттуу сүрөттү күчөтүүчү түнкү көрүү түзмөктөрү бар болгон айлана-чөйрөнүн жарыгын, анын ичинде бар болгон ар кандай ИК нурлануусун күчөтөт. Бул түзмөктөр кирүүчү фотондорду, анын ичинде ИК фотондорду электрондорго айландыруу үчүн фотокатодду колдонушат. Андан кийин электрондор көрүнүктүү сүрөттү түзүү үчүн ылдамдатылат жана күчөтүлөт. Инфракызыл жарык чыгаруучу инфракызыл жарык чыгаруучу түзмөктөр көбүнчө толук караңгылыкта же айлана-чөйрөнүн ИК нурлануусу жетишсиз болгон аз жарык шарттарында көрүнүүнү жакшыртуу үчүн бул түзмөктөргө интеграцияланат.

Жарыгы аз чөйрө

Термография

Инфракызыл нурланууну объектилердин температурасын алыстан аныктоо үчүн колдонсо болот (эгерде нурлануунун көлөмү белгилүү болсо). Бул термография деп аталат, же NIRдеги же көрүнгөн өтө ысык объектилер болгон учурда пирометрия деп аталат. Термография (жылуулук сүрөткө тартуу) негизинен аскердик жана өнөр жайлык колдонмолордо колдонулат, бирок бул технология өндүрүш чыгымдарынын бир топ төмөндөшүнөн улам унааларга инфракызыл камералар түрүндө коомдук рынокко чыгууда.

Термикалык сүрөткө тартуу колдонмолору

Инфракызыл нурланууну объектилердин температурасын алыстан аныктоо үчүн колдонсо болот (эгерде нурлануунун көлөмү белгилүү болсо). Бул термография деп аталат, же NIRдеги же көрүнгөн өтө ысык объектилер болгон учурда пирометрия деп аталат. Термография (жылуулук сүрөткө тартуу) негизинен аскердик жана өнөр жайлык колдонмолордо колдонулат, бирок бул технология өндүрүш чыгымдарынын бир топ төмөндөшүнөн улам унааларга инфракызыл камералар түрүндө коомдук рынокко чыгууда.

Термографиялык камералар электромагниттик спектрдин инфракызыл диапазонундагы (болжол менен 9000–14000 нанометр же 9–14 мкм) нурланууну аныктайт жана ал нурлануунун сүрөттөрүн чыгарат. Инфракызыл нурлануу бардык объектилер тарабынан алардын температурасына жараша чыгарылып жаткандыктан, кара дененин нурлануу мыйзамына ылайык, термография айлана-чөйрөнү көрүнөө жарык менен же жарыксыз "көрүүгө" мүмкүндүк берет. Объект чыгарган нурлануунун көлөмү температура менен көбөйөт, ошондуктан термография температуранын өзгөрүшүн көрүүгө мүмкүндүк берет.

Гиперспектралдык сүрөт тартуу

Гиперспектралдык сүрөт – бул ар бир пикселде кеңири спектрдик диапазон аркылуу үзгүлтүксүз спектрди камтыган "сүрөт". Гиперспектралдык сүрөткө тартуу колдонмо спектроскопия жаатында, айрыкча NIR, SWIR, MWIR жана LWIR спектрдик аймактарында маанилүү болуп баратат. Типтүү колдонмолорго биологиялык, минералогиялык, коргонуу жана өнөр жай өлчөөлөрү кирет.

Гиперспектралдык сүрөт

Термикалык инфракызыл гиперспектралдык сүрөткө тартууну термографиялык камеранын жардамы менен да жүргүзүүгө болот, анын негизги айырмачылыгы ар бир пикселде толук LWIR спектри бар. Натыйжада, объектини химиялык жол менен аныктоону Күн же Ай сыяктуу тышкы жарык булагына муктаж болбостон жүргүзүүгө болот. Мындай камералар, адатта, геологиялык өлчөөлөр, сырткы байкоо жана учкучсуз учуучу аппараттар үчүн колдонулат.

Жылытуу

Инфракызыл (ИК) нурланууну ар кандай колдонмолордо атайылап жылытуу булагы катары колдонсо болот. Бул, биринчи кезекте, ИК нурлануунун айланадагы абаны олуттуу ысытпастан, жылуулукту объектилерге же беттерге түз өткөрүп берүү жөндөмүнө байланыштуу. Инфракызыл (ИК) нурланууну ар кандай колдонмолордо атайылап жылытуу булагы катары колдонсо болот. Бул, биринчи кезекте, ИК нурлануунун айланадагы абаны олуттуу ысытпастан, жылуулукту объектилерге же беттерге түз өткөрүп берүү жөндөмүнө байланыштуу.

Жылытуу булагы

Инфракызыл нурлануу ар кандай өнөр жай жылытуу процесстеринде кеңири колдонулат. Мисалы, өндүрүштө инфракызыл лампалар же панелдер көбүнчө пластмассалар, металлдар же каптамалар сыяктуу материалдарды ысытуу, кургатуу же калыпка келтирүү максатында колдонулат. Инфракызыл нурланууну так башкарууга жана багыттоого болот, бул белгилүү бир аймактарда натыйжалуу жана тез жылытууга мүмкүндүк берет.