一, ഇൻഫ്രാറെഡിന്റെ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപവിഭാഗ പദ്ധതി

തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) വികിരണത്തിന്റെ ഒരു സാധാരണ ഉപ-വിഭജന പദ്ധതി. IR സ്പെക്ട്രത്തെ സാധാരണയായി താഴെപ്പറയുന്ന മേഖലകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് (NIR):ഈ മേഖലയുടെ തരംഗദൈർഘ്യം ഏകദേശം 700 നാനോമീറ്റർ (nm) മുതൽ 1.4 മൈക്രോമീറ്റർ (μm) വരെയാണ്. SiO2 ഗ്ലാസ് (സിലിക്ക) മീഡിയത്തിൽ കുറഞ്ഞ അറ്റൻവേഷൻ നഷ്ടങ്ങൾ കാരണം NIR വികിരണം പലപ്പോഴും റിമോട്ട് സെൻസിംഗ്, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇമേജ് ഇന്റൻസിഫയറുകൾ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ഈ ഭാഗത്തോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളവയാണ്; ഉദാഹരണത്തിന് നൈറ്റ് വിഷൻ ഗ്ലാസുകൾ പോലുള്ള നൈറ്റ് വിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ. നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി മറ്റൊരു സാധാരണ പ്രയോഗമാണ്.

ഷോർട്ട്-വേവ്ലെങ്ത് ഇൻഫ്രാറെഡ് (SWIR):"ഷോർട്ട് വേവ് ഇൻഫ്രാറെഡ്" അല്ലെങ്കിൽ "SWIR" മേഖല എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഇത് ഏകദേശം 1.4 μm മുതൽ 3 μm വരെ നീളുന്നു. ഇമേജിംഗ്, നിരീക്ഷണം, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയിൽ SWIR വികിരണം സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മിഡ്-വേവ്ലെങ്ത് ഇൻഫ്രാറെഡ് (MWIR):MWIR മേഖല ഏകദേശം 3 μm മുതൽ 8 μm വരെയാണ്. ഈ ശ്രേണി പലപ്പോഴും തെർമൽ ഇമേജിംഗ്, മിലിട്ടറി ടാർഗെറ്റിംഗ്, ഗ്യാസ് ഡിറ്റക്ഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ദീർഘ-തരംഗദൈർഘ്യ ഇൻഫ്രാറെഡ് (LWIR):LWIR മേഖല ഏകദേശം 8 μm മുതൽ 15 μm വരെയുള്ള തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഇത് സാധാരണയായി തെർമൽ ഇമേജിംഗ്, നൈറ്റ് വിഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ, നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് താപനില അളവുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഫാർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് (FIR):ഈ മേഖല ഏകദേശം 15 μm മുതൽ 1 മില്ലിമീറ്റർ (mm) വരെ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ളതാണ്. ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലും, വിദൂര സംവേദനത്തിലും, ചില മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും FIR വികിരണം പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണി ഡയഗ്രം

NIR ഉം SWIR ഉം ഒരുമിച്ച് ചിലപ്പോൾ "പ്രതിഫലിക്കുന്ന ഇൻഫ്രാറെഡ്" എന്നും, MWIR ഉം LWIR ഉം ചിലപ്പോൾ "താപ ഇൻഫ്രാറെഡ്" എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്നു.

二, ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രയോഗങ്ങൾ

രാത്രി കാഴ്ച

രാത്രി കാഴ്ച ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തിലോ ഇരുണ്ട പരിതസ്ഥിതികളിലോ വസ്തുക്കളുടെ കണ്ടെത്തലും ദൃശ്യവൽക്കരണവും സാധ്യമാക്കുന്നു. നൈറ്റ് വിഷൻ ഗ്ലാസുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മോണോക്കുലറുകൾ പോലുള്ള പരമ്പരാഗത ഇമേജ് ഇന്റൻസഫിക്കേഷൻ നൈറ്റ് വിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ, ലഭ്യമായ ഏതെങ്കിലും IR വികിരണം ഉൾപ്പെടെ, ലഭ്യമായ ആംബിയന്റ് ലൈറ്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. IR ഫോട്ടോണുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഇൻകമിംഗ് ഫോട്ടോണുകളെ ഇലക്ട്രോണുകളാക്കി മാറ്റാൻ ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു ഫോട്ടോകാത്തോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. തുടർന്ന് ഇലക്ട്രോണുകളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യുകയും ചെയ്ത് ഒരു ദൃശ്യ ചിത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. പൂർണ്ണമായ ഇരുട്ടിലോ ആംബിയന്റ് IR വികിരണം അപര്യാപ്തമായ കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തിലോ ദൃശ്യപരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് IR പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഇൻഫ്രാറെഡ് ഇല്യൂമിനേറ്ററുകൾ പലപ്പോഴും ഈ ഉപകരണങ്ങളിൽ സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

വെളിച്ചം കുറഞ്ഞ പരിസ്ഥിതി

തെർമോഗ്രാഫി

വസ്തുക്കളുടെ താപനില വിദൂരമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം ഉപയോഗിക്കാം (എമിസിവിറ്റി അറിയാമെങ്കിൽ). ഇതിനെ തെർമോഗ്രഫി എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ NIR-ലോ ദൃശ്യമായോ വളരെ ചൂടുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ അതിനെ പൈറോമെട്രി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തെർമോഗ്രഫി (തെർമൽ ഇമേജിംഗ്) പ്രധാനമായും സൈനിക, വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് വളരെയധികം കുറഞ്ഞതിനാൽ കാറുകളിലെ ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്യാമറകളുടെ രൂപത്തിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പൊതുവിപണിയിൽ എത്തുന്നു.

തെർമൽ ഇമേജിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

വസ്തുക്കളുടെ താപനില വിദൂരമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം ഉപയോഗിക്കാം (എമിസിവിറ്റി അറിയാമെങ്കിൽ). ഇതിനെ തെർമോഗ്രഫി എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ NIR-ലോ ദൃശ്യമായോ വളരെ ചൂടുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ അതിനെ പൈറോമെട്രി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തെർമോഗ്രഫി (തെർമൽ ഇമേജിംഗ്) പ്രധാനമായും സൈനിക, വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് വളരെയധികം കുറഞ്ഞതിനാൽ കാറുകളിലെ ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്യാമറകളുടെ രൂപത്തിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പൊതുവിപണിയിൽ എത്തുന്നു.

തെർമോഗ്രാഫിക് ക്യാമറകൾ ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിലുള്ള (ഏകദേശം 9,000–14,000 നാനോമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ 9–14 μm) വികിരണം കണ്ടെത്തി ആ വികിരണത്തിന്റെ ചിത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നു. എല്ലാ വസ്തുക്കളും അവയുടെ താപനിലയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിനാൽ, ബ്ലാക്ക്-ബോഡി വികിരണ നിയമം അനുസരിച്ച്, ദൃശ്യപ്രകാശത്തോടുകൂടിയോ അല്ലാതെയോ ഒരാളുടെ പരിസ്ഥിതിയെ "കാണാൻ" തെർമോഗ്രാഫി സാധ്യമാക്കുന്നു. ഒരു വസ്തു പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വികിരണത്തിന്റെ അളവ് താപനിലയോടൊപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നു, അതിനാൽ താപനിലയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ കാണാൻ തെർമോഗ്രാഫി ഒരാളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജിംഗ്

ഓരോ പിക്സലിലും വിശാലമായ സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണിയിലൂടെ തുടർച്ചയായ സ്പെക്ട്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു "ചിത്രം" ആണ് ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജ്. പ്രത്യേകിച്ച് NIR, SWIR, MWIR, LWIR സ്പെക്ട്രൽ മേഖലകളിൽ, അപ്ലൈഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി മേഖലയിൽ ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജിംഗിന് പ്രാധാന്യം വർദ്ധിച്ചുവരികയാണ്. സാധാരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ജൈവ, ധാതു, പ്രതിരോധ, വ്യാവസായിക അളവുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ചിത്രം

ഒരു തെർമോഗ്രാഫിക് ക്യാമറ ഉപയോഗിച്ച് തെർമൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ഇമേജിംഗും സമാനമായി നടത്താൻ കഴിയും, അടിസ്ഥാനപരമായി ഓരോ പിക്സലിലും ഒരു പൂർണ്ണ LWIR സ്പെക്ട്രം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ് വ്യത്യാസം. തൽഫലമായി, സൂര്യനോ ചന്ദ്രനോ പോലുള്ള ഒരു ബാഹ്യ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ വസ്തുവിന്റെ രാസ തിരിച്ചറിയൽ നടത്താൻ കഴിയും. അത്തരം ക്യാമറകൾ സാധാരണയായി ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ അളവുകൾ, ബാഹ്യ നിരീക്ഷണം, UAV ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ചൂടാക്കൽ

ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) വികിരണം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ മനഃപൂർവ്വം ചൂടാക്കാനുള്ള ഒരു സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനെ ഗണ്യമായി ചൂടാക്കാതെ വസ്തുക്കളിലേക്കോ പ്രതലങ്ങളിലേക്കോ നേരിട്ട് താപം കൈമാറാൻ IR വികിരണത്തിന് കഴിയുന്നതാണ് ഇതിന് പ്രധാന കാരണം. ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) വികിരണം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ മനഃപൂർവ്വം ചൂടാക്കാനുള്ള ഒരു സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനെ ഗണ്യമായി ചൂടാക്കാതെ വസ്തുക്കളിലേക്കോ പ്രതലങ്ങളിലേക്കോ നേരിട്ട് താപം കൈമാറാൻ IR വികിരണത്തിന് കഴിയുന്നതാണ് ഇതിന് പ്രധാന കാരണം.

ചൂടാക്കൽ ഉറവിടം;

വിവിധ വ്യാവസായിക ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയകളിൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, നിർമ്മാണത്തിൽ, പ്ലാസ്റ്റിക്, ലോഹങ്ങൾ, അല്ലെങ്കിൽ കോട്ടിംഗുകൾ പോലുള്ള വസ്തുക്കൾ ചൂടാക്കാൻ ഐആർ വിളക്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പാനലുകൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്യൂറിംഗ്, ഉണക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ രൂപീകരണ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി. ഐആർ വികിരണം കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാനും സംവിധാനം ചെയ്യാനും കഴിയും, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട മേഖലകളിൽ കാര്യക്ഷമവും വേഗത്തിലുള്ളതുമായ ചൂടാക്കൽ അനുവദിക്കുന്നു.