Нэг, Хэт улаан туяаны түгээмэл хэрэглэгддэг дэд хуваалтын схем

Хэт улаан туяаны (IR) цацрагийн түгээмэл хэрэглэгддэг дэд хуваалтын схемийн нэг нь долгионы уртын мужид суурилдаг. Хэт улаан туяаны спектрийг ерөнхийдөө дараах бүсүүдэд хуваадаг:

Ойрын хэт улаан туяа (NIR):Энэ бүс нь долгионы уртаар ойролцоогоор 700 нанометр (нм)-ээс 1.4 микрометр (μм) хүртэл хэлбэлздэг. SiO2 шилэн (цахиурын) орчинд бага сулралттай байдаг тул NIR цацрагийг алсын зайн тандан судлал, шилэн кабелийн цахилгаан холбоонд ихэвчлэн ашигладаг. Дүрсийг эрчимжүүлэгч нь спектрийн энэ хэсэгт мэдрэмтгий байдаг; жишээнд шөнийн харааны шил зэрэг шөнийн харааны төхөөрөмжүүд орно. Ойрын хэт улаан туяаны спектроскопи бол өөр нэг түгээмэл хэрэглээ юм.

Богино долгионы хэт улаан туяа (SWIR):Мөн “богино долгионы хэт улаан туяа” буюу “SWIR” бүс гэж нэрлэгддэг энэ нь ойролцоогоор 1.4 μм-ээс 3 μм хүртэл үргэлжилдэг. SWIR цацрагийг дүрслэл, тандалт, спектроскопийн хэрэглээнд түгээмэл ашигладаг.

Дунд долгионы урттай хэт улаан туяа (MWIR):MWIR бүс нь ойролцоогоор 3 μм-ээс 8 μм хүртэл үргэлжилдэг. Энэ хүрээг дулааны дүрслэл, цэргийн байлдааны болон хий илрүүлэх системд байнга ашигладаг.

Урт долгионы хэт улаан туяа (LWIR):LWIR бүс нь 8 μм-ээс 15 μм хүртэлх долгионы уртыг хамардаг. Үүнийг дулааны дүрслэл, шөнийн харааны систем, холбоо барихгүй температурын хэмжилтэд түгээмэл ашигладаг.

Алс хэт улаан туяа (FIR):Энэ бүс нь долгионы уртаар ойролцоогоор 15 μм-ээс 1 миллиметр (мм) хүртэл үргэлжилдэг. FIR цацрагийг одон орон судлал, алсын зайн тандан судлал болон зарим анагаах ухааны хэрэглээнд ихэвчлэн ашигладаг.

Долгионы уртын хүрээний диаграмм

NIR болон SWIR-г хамтад нь заримдаа “ойлгосон хэт улаан туяа” гэж нэрлэдэг бол MWIR болон LWIR-г заримдаа “дулааны хэт улаан туяа” гэж нэрлэдэг.

、 Хэт улаан туяаны хэрэглээ

Шөнийн хараа

Хэт улаан туяа (IR) нь шөнийн харааны төхөөрөмжид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд гэрэл багатай эсвэл харанхуй орчинд объектуудыг илрүүлэх, дүрслэх боломжийг олгодог. Шөнийн харааны шил эсвэл монокуляр гэх мэт дүрсийг эрчимжүүлдэг уламжлалт шөнийн харааны төхөөрөмжүүд нь байгаа хэт улаан туяаны цацрагийг оролцуулан орчны гэрлийг олшруулдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хэт улаан туяаны фотонуудыг оролцуулан ирж буй фотонуудыг электрон болгон хувиргахын тулд фотокатод ашигладаг. Дараа нь электронуудыг хурдасгаж, олшруулж, харагдахуйц дүрс үүсгэдэг. Хэт улаан туяаны гэрэл ялгаруулдаг хэт улаан туяаны гэрэлтүүлэгчийг ихэвчлэн эдгээр төхөөрөмжүүдэд нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь орчны хэт улаан туяаны цацраг хангалтгүй бүрэн харанхуй эсвэл гэрэл багатай нөхцөлд харагдах байдлыг сайжруулахад тусалдаг.

Гэрэл багатай орчин

Термографи

Хэт улаан туяаны цацрагийг объектуудын температурыг алсаас тодорхойлоход ашиглаж болно (хэрэв цацрагийн хэмжээ мэдэгдэж байгаа бол). Үүнийг термографи гэж нэрлэдэг, эсвэл NIR эсвэл харагдахуйц маш халуун объектуудын хувьд пирометри гэж нэрлэдэг. Термографи (дулааны дүрслэл)-ийг голчлон цэргийн болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашигладаг боловч үйлдвэрлэлийн зардал эрс буурснаас болж энэхүү технологи нь автомашин дээр хэт улаан туяаны камер хэлбэрээр олон нийтийн зах зээлд хүрч байна.

Дулааны дүрслэлийн хэрэглээ

Хэт улаан туяаны цацрагийг объектуудын температурыг алсаас тодорхойлоход ашиглаж болно (хэрэв цацрагийн хэмжээ мэдэгдэж байгаа бол). Үүнийг термографи гэж нэрлэдэг, эсвэл NIR эсвэл харагдахуйц маш халуун объектуудын хувьд пирометри гэж нэрлэдэг. Термографи (дулааны дүрслэл)-ийг голчлон цэргийн болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашигладаг боловч үйлдвэрлэлийн зардал эрс буурснаас болж энэхүү технологи нь автомашин дээр хэт улаан туяаны камер хэлбэрээр олон нийтийн зах зээлд хүрч байна.

Термографийн камерууд нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт улаан туяаны мужид (ойролцоогоор 9,000–14,000 нанометр буюу 9–14 мкм) цацрагийг илрүүлж, тухайн цацрагийн дүрсийг гаргадаг. Хэт улаан туяаны цацраг нь бүх объектоос тэдгээрийн температурт үндэслэн ялгардаг тул хар биеийн цацрагийн хуулийн дагуу термографи нь харагдахуйц гэрэлтүүлэгтэй эсвэл гэрэлгүйгээр хүрээлэн буй орчноо "харах" боломжийг олгодог. Объектоос ялгарч буй цацрагийн хэмжээ температуртай хамт нэмэгддэг тул термографи нь температурын хэлбэлзлийг харах боломжийг олгодог.

Гиперспектр дүрслэл

Гиперспектр зураг гэдэг нь пиксел бүрт өргөн спектрийн хүрээнд тасралтгүй спектр агуулсан "зураг" юм. Гиперспектр дүрслэл нь хэрэглээний спектроскопийн салбарт, ялангуяа NIR, SWIR, MWIR, болон LWIR спектрийн бүсүүдэд чухал ач холбогдолтой болж байна. Ердийн хэрэглээнд биологийн, минералоги, батлан ​​​​хамгаалах, үйлдвэрлэлийн хэмжилт орно.

Гиперспектр зураг

Дулааны хэт улаан туяаны гиперспектр дүрслэлийг термографийн камер ашиглан ижил төстэй байдлаар хийж болох бөгөөд үндсэн ялгаа нь пиксел бүр бүрэн LWIR спектр агуулдаг явдал юм. Үүний үр дүнд объектыг химийн аргаар тодорхойлох ажлыг Нар, Сар зэрэг гадны гэрлийн эх үүсвэр ашиглахгүйгээр хийж болно. Ийм камерыг ихэвчлэн геологийн хэмжилт, гадаа хяналт, нисгэгчгүй нисэх онгоцны хэрэглээнд ашигладаг.

Халаалт

Хэт улаан туяаны (IR) цацрагийг янз бүрийн хэрэглээнд санаатайгаар халаах эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Энэ нь голчлон хэт улаан туяаны цацраг нь хүрээлэн буй агаарыг мэдэгдэхүйц халаахгүйгээр дулааныг объект эсвэл гадаргуу руу шууд дамжуулах чадвартай холбоотой юм. Хэт улаан туяаны (IR) цацрагийг үнэхээр янз бүрийн хэрэглээнд санаатайгаар халаах эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Энэ нь голчлон хэт улаан туяаны цацраг нь хүрээлэн буй агаарыг мэдэгдэхүйц халаахгүйгээр дулааныг объект эсвэл гадаргуу руу шууд дамжуулах чадвартай холбоотой юм.

Халаалтын эх үүсвэр

Хэт улаан туяаны цацрагийг үйлдвэрлэлийн янз бүрийн халаалтын процесст өргөн ашигладаг. Жишээлбэл, үйлдвэрлэлд хэт улаан туяаны чийдэн эсвэл хавтанг ихэвчлэн хуванцар, металл эсвэл бүрээс зэрэг материалыг хатаах, хатаах, хэлбэржүүлэх зорилгоор халаахад ашигладаг. Хэт улаан туяаны цацрагийг нарийн хянаж, чиглүүлж болох бөгөөд энэ нь тодорхой хэсэгт үр ашигтай, хурдан халаах боломжийг олгодог.