सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या इन्फ्रारेड उपविभाग योजना

इन्फ्रारेड (IR) रेडिएशनची एक सामान्यतः वापरली जाणारी उपविभाग योजना तरंगलांबी श्रेणीवर आधारित आहे. IR स्पेक्ट्रम सामान्यतः खालील प्रदेशांमध्ये विभागले जाते:

निअर-इन्फ्रारेड (NIR):या प्रदेशाची तरंगलांबी अंदाजे ७०० नॅनोमीटर (nm) ते १.४ मायक्रोमीटर (μm) पर्यंत असते. SiO2 ग्लास (सिलिका) माध्यमात कमी अ‍ॅटेन्युएशन लॉस असल्याने, NIR रेडिएशन बहुतेकदा रिमोट सेन्सिंग, फायबर ऑप्टिक टेलिकम्युनिकेशनमध्ये वापरले जाते. इमेज इंटेन्सिफायर्स स्पेक्ट्रमच्या या क्षेत्रासाठी संवेदनशील असतात; उदाहरणार्थ, नाईट व्हिजन गॉगल सारख्या नाईट व्हिजन उपकरणांचा समावेश आहे. निअर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी हा आणखी एक सामान्य वापर आहे.

लघु-तरंगलांबी इन्फ्रारेड (SWIR):"शॉर्टवेव्ह इन्फ्रारेड" किंवा "SWIR" प्रदेश म्हणून देखील ओळखले जाते, ते सुमारे 1.4 μm ते 3 μm पर्यंत पसरते. SWIR रेडिएशन सामान्यतः इमेजिंग, पाळत ठेवणे आणि स्पेक्ट्रोस्कोपी अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते.

मध्यम-तरंगलांबी इन्फ्रारेड (MWIR):MWIR प्रदेश अंदाजे 3 μm ते 8 μm पर्यंत पसरलेला आहे. ही श्रेणी वारंवार थर्मल इमेजिंग, लष्करी लक्ष्यीकरण आणि गॅस शोध प्रणालींमध्ये वापरली जाते.

दीर्घ-तरंगलांबी इन्फ्रारेड (LWIR):LWIR प्रदेश सुमारे 8 μm ते 15 μm पर्यंत तरंगलांबी व्यापतो. हे सामान्यतः थर्मल इमेजिंग, नाईट व्हिजन सिस्टम आणि संपर्क नसलेले तापमान मोजमापांमध्ये वापरले जाते.

फार-इन्फ्रारेड (एफआयआर):हा प्रदेश अंदाजे १५ μm ते १ मिलीमीटर (मिमी) तरंगलांबीपर्यंत पसरलेला आहे. खगोलशास्त्र, रिमोट सेन्सिंग आणि काही वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये एफआयआर रेडिएशनचा वापर केला जातो.

तरंगलांबी श्रेणी आकृती

NIR आणि SWIR ला कधीकधी "परावर्तित इन्फ्रारेड" असे म्हणतात, तर MWIR आणि LWIR ला कधीकधी "थर्मल इन्फ्रारेड" असे म्हणतात.

二, इन्फ्रारेडचे अनुप्रयोग

रात्रीचे दर्शन

रात्रीच्या दृष्टी उपकरणांमध्ये इन्फ्रारेड (IR) महत्त्वाची भूमिका बजावते, ज्यामुळे कमी प्रकाशात किंवा अंधारात वस्तूंचा शोध आणि दृश्यमानता शक्य होते. पारंपारिक प्रतिमा तीव्रता नाईट व्हिजन उपकरणे, जसे की नाईट व्हिजन गॉगल किंवा मोनोक्युलर, उपलब्ध सभोवतालच्या प्रकाशाचे, ज्यामध्ये कोणत्याही IR रेडिएशनचा समावेश आहे, विस्तार करतात. ही उपकरणे IR फोटॉनसह येणारे फोटॉन इलेक्ट्रॉनमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी फोटोकॅथोड वापरतात. नंतर इलेक्ट्रॉनला त्वरणित केले जाते आणि दृश्यमान प्रतिमा तयार करण्यासाठी प्रवर्धित केले जाते. IR प्रकाश उत्सर्जित करणारे इन्फ्रारेड इल्युमिनेटर बहुतेकदा या उपकरणांमध्ये एकत्रित केले जातात जेणेकरून पूर्ण अंधारात किंवा कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत दृश्यमानता वाढेल जिथे सभोवतालच्या IR रेडिएशन पुरेसे नसते.

कमी प्रकाशाचे वातावरण

थर्मोग्राफी

इन्फ्रारेड रेडिएशनचा वापर वस्तूंचे तापमान दूरस्थपणे निश्चित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो (जर उत्सर्जन माहित असेल). याला थर्मोग्राफी म्हणतात, किंवा एनआयआरमध्ये किंवा दृश्यमान असलेल्या खूप गरम वस्तूंच्या बाबतीत त्याला पायरोमेट्री म्हणतात. थर्मोग्राफी (थर्मल इमेजिंग) प्रामुख्याने लष्करी आणि औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरली जाते परंतु उत्पादन खर्चात मोठ्या प्रमाणात घट झाल्यामुळे कारवरील इन्फ्रारेड कॅमेऱ्यांच्या स्वरूपात हे तंत्रज्ञान सार्वजनिक बाजारपेठेत पोहोचत आहे.

थर्मल इमेजिंग अनुप्रयोग

इन्फ्रारेड रेडिएशनचा वापर वस्तूंचे तापमान दूरस्थपणे निश्चित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो (जर उत्सर्जन माहित असेल). याला थर्मोग्राफी म्हणतात, किंवा एनआयआरमध्ये किंवा दृश्यमान असलेल्या खूप गरम वस्तूंच्या बाबतीत त्याला पायरोमेट्री म्हणतात. थर्मोग्राफी (थर्मल इमेजिंग) प्रामुख्याने लष्करी आणि औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरली जाते परंतु उत्पादन खर्चात मोठ्या प्रमाणात घट झाल्यामुळे कारवरील इन्फ्रारेड कॅमेऱ्यांच्या स्वरूपात हे तंत्रज्ञान सार्वजनिक बाजारपेठेत पोहोचत आहे.

थर्मोग्राफिक कॅमेरे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमच्या इन्फ्रारेड श्रेणीतील रेडिएशन शोधतात (सुमारे 9,000-14,000 नॅनोमीटर किंवा 9-14 μm) आणि त्या रेडिएशनच्या प्रतिमा तयार करतात. ब्लॅक-बॉडी रेडिएशन कायद्यानुसार, सर्व वस्तूंद्वारे त्यांच्या तापमानावर आधारित इन्फ्रारेड रेडिएशन उत्सर्जित होत असल्याने, थर्मोग्राफीमुळे दृश्यमान प्रकाशासह किंवा त्याशिवाय एखाद्याचे वातावरण "पाहणे" शक्य होते. एखाद्या वस्तूद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या रेडिएशनचे प्रमाण तापमानासह वाढते, म्हणून थर्मोग्राफीमुळे तापमानातील फरक पाहणे शक्य होते.

हायपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग

हायपरस्पेक्ट्रल इमेज म्हणजे प्रत्येक पिक्सेलवर विस्तृत स्पेक्ट्रल रेंजमधून सतत स्पेक्ट्रम असलेले "चित्र". हायपरस्पेक्ट्रल इमेजिंगला लागू स्पेक्ट्रोस्कोपीच्या क्षेत्रात विशेषतः NIR, SWIR, MWIR आणि LWIR स्पेक्ट्रल क्षेत्रांमध्ये महत्त्व प्राप्त होत आहे. सामान्य अनुप्रयोगांमध्ये जैविक, खनिज, संरक्षण आणि औद्योगिक मोजमापांचा समावेश आहे.

हायपरस्पेक्ट्रल प्रतिमा

थर्मोग्राफिक कॅमेरा वापरून थर्मल इन्फ्रारेड हायपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग देखील अशाच प्रकारे करता येते, मूलभूत फरक म्हणजे प्रत्येक पिक्सेलमध्ये संपूर्ण LWIR स्पेक्ट्रम असतो. परिणामी, सूर्य किंवा चंद्रासारख्या बाह्य प्रकाश स्रोताची आवश्यकता नसतानाही वस्तूची रासायनिक ओळख करता येते. असे कॅमेरे सामान्यतः भूगर्भीय मोजमाप, बाह्य देखरेख आणि UAV अनुप्रयोगांसाठी वापरले जातात.

गरम करणे

इन्फ्रारेड (IR) रेडिएशनचा वापर विविध अनुप्रयोगांमध्ये जाणीवपूर्वक गरम करण्याचा स्रोत म्हणून केला जाऊ शकतो. हे प्रामुख्याने IR रेडिएशनच्या आसपासच्या हवेला लक्षणीयरीत्या गरम न करता वस्तू किंवा पृष्ठभागावर थेट उष्णता हस्तांतरित करण्याच्या क्षमतेमुळे होते. इन्फ्रारेड (IR) रेडिएशनचा वापर विविध अनुप्रयोगांमध्ये जाणीवपूर्वक गरम करण्याचा स्रोत म्हणून केला जाऊ शकतो. हे प्रामुख्याने IR रेडिएशनच्या आसपासच्या हवेला लक्षणीयरीत्या गरम न करता वस्तू किंवा पृष्ठभागावर थेट उष्णता हस्तांतरित करण्याच्या क्षमतेमुळे होते.

गरम करण्याचा स्रोत

इन्फ्रारेड रेडिएशनचा वापर विविध औद्योगिक हीटिंग प्रक्रियांमध्ये मोठ्या प्रमाणात केला जातो. उदाहरणार्थ, उत्पादनात, प्लास्टिक, धातू किंवा कोटिंग्ज सारख्या पदार्थांना क्युअरिंग, वाळवणे किंवा फॉर्मिंगसाठी गरम करण्यासाठी आयआर दिवे किंवा पॅनेलचा वापर केला जातो. आयआर रेडिएशन अचूकपणे नियंत्रित आणि निर्देशित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे विशिष्ट भागात कार्यक्षम आणि जलद गरम करणे शक्य होते.