Pogosto uporabljena shema podrazdelitve infrardeče svetlobe

Ena pogosto uporabljena shema podrazdelitve infrardečega (IR) sevanja temelji na valovnih dolžinah. IR spekter je običajno razdeljen na naslednja območja:

Bližnji infrardeči (NIR):To območje sega od približno 700 nanometrov (nm) do 1,4 mikrometra (μm) v valovni dolžini. Bližnje infrardeče sevanje se pogosto uporablja v daljinskem zaznavanju in telekomunikacijah z optičnimi vlakni zaradi nizkih izgub zaradi slabljenja v steklenem mediju SiO2 (silicijevem dioksidu). Ojačevalniki slike so občutljivi na to področje spektra; primeri vključujejo naprave za nočno gledanje, kot so očala za nočno gledanje. Spektroskopija bližnjega infrardečega sevanja je še ena pogosta uporaba.

Kratkovalovni infrardeči (SWIR):Znano tudi kot območje »kratkovalovnega infrardečega sevanja« ali »SWIR«, se razteza od približno 1,4 μm do 3 μm. Sevanje SWIR se pogosto uporablja v slikanju, nadzoru in spektroskopiji.

Srednjevalovni infrardeči (MWIR):Območje MWIR sega od približno 3 μm do 8 μm. To območje se pogosto uporablja v termovizijskem slikanju, vojaškem ciljanju in sistemih za zaznavanje plinov.

Dolgovalno infrardeče sevanje (LWIR):Območje LWIR pokriva valovne dolžine od približno 8 μm do 15 μm. Pogosto se uporablja v termovizijskem slikanju, sistemih za nočno gledanje in brezkontaktnih meritvah temperature.

Daljni infrardeči (FIR):To območje se razteza od približno 15 μm do 1 milimetra (mm) v valovni dolžini. FIR sevanje se pogosto uporablja v astronomiji, daljinskem zaznavanju in nekaterih medicinskih aplikacijah.

Diagram valovnega območja

NIR in SWIR skupaj včasih imenujemo "odbita infrardeča svetloba", medtem ko se MWIR in LWIR včasih imenujeta "termična infrardeča svetloba".

二、Uporaba infrardečega vmesnika

Nočni vid

Infrardeči (IR) žarki igrajo ključno vlogo v opremi za nočni vid, saj omogočajo zaznavanje in vizualizacijo predmetov v slabih svetlobnih ali temnih okoljih. Tradicionalne naprave za nočni vid z ojačanjem slike, kot so očala za nočni vid ali monokularji, ojačajo razpoložljivo svetlobo iz okolice, vključno z morebitnim prisotnim IR sevanjem. Te naprave uporabljajo fotokatodo za pretvorbo vhodnih fotonov, vključno z IR fotoni, v elektrone. Elektroni se nato pospešijo in ojačajo, da ustvarijo vidno sliko. Infrardeči osvetljevalniki, ki oddajajo IR svetlobo, so pogosto vgrajeni v te naprave za izboljšanje vidljivosti v popolni temi ali slabih svetlobnih pogojih, kjer IR sevanje iz okolice ni zadostno.

Okolje s slabo svetlobo

Termografija

Infrardeče sevanje se lahko uporablja za daljinsko določanje temperature predmetov (če je emisivnost znana). To se imenuje termografija, v primeru zelo vročih predmetov v bližnjem infrardečem ali vidnem območju pa pirometrija. Termografija (termografsko slikanje) se uporablja predvsem v vojaške in industrijske namene, vendar tehnologija zaradi močno znižanih proizvodnih stroškov dosega tudi javni trg v obliki infrardečih kamer v avtomobilih.

Aplikacije s termovizijskim slikanjem

Infrardeče sevanje se lahko uporablja za daljinsko določanje temperature predmetov (če je emisivnost znana). To se imenuje termografija, v primeru zelo vročih predmetov v bližnjem infrardečem ali vidnem območju pa pirometrija. Termografija (termografsko slikanje) se uporablja predvsem v vojaške in industrijske namene, vendar tehnologija zaradi močno znižanih proizvodnih stroškov dosega tudi javni trg v obliki infrardečih kamer v avtomobilih.

Termografske kamere zaznavajo sevanje v infrardečem območju elektromagnetnega spektra (približno 9.000–14.000 nanometrov ali 9–14 μm) in ustvarjajo slike tega sevanja. Ker infrardeče sevanje oddajajo vsi predmeti glede na njihovo temperaturo, termografija v skladu z zakonom o sevanju črnega telesa omogoča »videti« svoje okolje z vidno osvetlitvijo ali brez nje. Količina sevanja, ki ga oddaja predmet, se povečuje s temperaturo, zato termografija omogoča opazovanje temperaturnih sprememb.

Hiperspektralno slikanje

Hiperspektralna slika je »slika«, ki vsebuje neprekinjen spekter v širokem spektralnem območju na vsakem slikovnem elementu. Hiperspektralno slikanje pridobiva na pomenu na področju uporabne spektroskopije, zlasti v spektralnih območjih NIR, SWIR, MWIR in LWIR. Tipične uporabe vključujejo biološke, mineraloške, obrambne in industrijske meritve.

Hiperspektralna slika

Termovizno hiperspektralno slikanje je mogoče podobno izvesti s termografsko kamero, s temeljno razliko, da vsaka slikovna pika vsebuje celoten LWIR spekter. Posledično je mogoče kemijsko identifikacijo objekta izvesti brez potrebe po zunanjem viru svetlobe, kot sta Sonce ali Luna. Takšne kamere se običajno uporabljajo za geološke meritve, zunanji nadzor in aplikacije brezpilotnih letalnikov.

Ogrevanje

Infrardeče (IR) sevanje se lahko dejansko uporablja kot namerni vir ogrevanja v različnih aplikacijah. To je predvsem posledica sposobnosti IR sevanja, da neposredno prenaša toploto na predmete ali površine, ne da bi pri tem bistveno segrelo okoliški zrak. Infrardeče (IR) sevanje se lahko dejansko uporablja kot namerni vir ogrevanja v različnih aplikacijah. To je predvsem posledica sposobnosti IR sevanja, da neposredno prenaša toploto na predmete ali površine, ne da bi pri tem bistveno segrelo okoliški zrak.

Vir ogrevanja

Infrardeče sevanje se pogosto uporablja v različnih industrijskih procesih ogrevanja. Na primer, v proizvodnji se IR sijalke ali paneli pogosto uporabljajo za segrevanje materialov, kot so plastika, kovine ali premazi, za namene strjevanja, sušenja ali oblikovanja. IR sevanje je mogoče natančno nadzorovati in usmerjati, kar omogoča učinkovito in hitro segrevanje na določenih območjih.