1, mpango wa mgawanyiko mdogo unaotumika sana wa infrared

Mpango mmoja wa mgawanyiko mdogo unaotumika sana wa mionzi ya infrared (IR) unategemea masafa ya urefu wa wimbi. Wigo wa IR kwa ujumla umegawanywa katika maeneo yafuatayo:

Karibu na infrared (NIR):Eneo hili linaanzia takriban nanomita 700 (nm) hadi mikromita 1.4 (μm) katika urefu wa wimbi. Mionzi ya NIR mara nyingi hutumika katika kuhisi kwa mbali, mawasiliano ya nyuzinyuzi kwa sababu ya hasara ndogo za upunguzaji katika vyombo vya kioo vya SiO2 (silika). Viongezaji picha ni nyeti kwa eneo hili la wigo; mifano ni pamoja na vifaa vya kuona usiku kama vile miwani ya kuona usiku. Spektroskopia ya karibu na infrared ni matumizi mengine ya kawaida.

Infrared ya urefu wa mawimbi mafupi (SWIR):Pia inajulikana kama eneo la "infrared ya mawimbi mafupi" au "SWIR", inaenea kutoka takriban 1.4 μm hadi 3 μm. Mionzi ya SWIR hutumiwa kwa kawaida katika upigaji picha, ufuatiliaji, na matumizi ya spektroskopia.

Infrared ya urefu wa mawimbi ya kati (MWIR):Eneo la MWIR linaanzia takriban mikromita 3 hadi mikromita 8. Kipindi hiki hutumika mara kwa mara katika upigaji picha za joto, ulengaji wa kijeshi, na mifumo ya kugundua gesi.

Infrared ya urefu wa mawimbi marefu (LWIR):Eneo la LWIR hufunika mawimbi kuanzia takriban mikromita 8 hadi mikromita 15. Kwa kawaida hutumika katika upigaji picha wa joto, mifumo ya kuona usiku, na vipimo vya joto visivyogusana.

Infrared ya Mbali (FIR):Eneo hili linaanzia takriban 15 μm hadi milimita 1 (mm) katika urefu wa wimbi. Mionzi ya FIR mara nyingi hutumika katika unajimu, utambuzi wa mbali, na matumizi fulani ya kimatibabu.

Mchoro wa masafa ya urefu wa mawimbi

NIR na SWIR kwa pamoja wakati mwingine huitwa "infrared iliyoakisiwa", ilhali MWIR na LVIR wakati mwingine hujulikana kama "infrared ya joto".

二、Matumizi ya infrared

Maono ya usiku

Infrared (IR) ina jukumu muhimu katika vifaa vya kuona usiku, kuwezesha kugundua na kuibua vitu katika mazingira yenye mwanga mdogo au giza. Vifaa vya kitamaduni vya kuona usiku vinavyoongeza nguvu ya picha, kama vile miwani ya kuona usiku au monoculars, huongeza mwanga wa mazingira unaopatikana, ikiwa ni pamoja na mionzi yoyote ya IR iliyopo. Vifaa hivi hutumia fotokatodi kubadilisha fotoni zinazoingia, ikiwa ni pamoja na fotoni za IR, kuwa elektroni. Kisha elektroni huharakishwa na kukuzwa ili kuunda picha inayoonekana. Vimulikaji vya infrared, ambavyo hutoa mwanga wa IR, mara nyingi huunganishwa kwenye vifaa hivi ili kuongeza mwonekano katika giza kamili au hali ya mwanga mdogo ambapo mionzi ya IR haitoshi.

Mazingira yenye mwanga mdogo

Thermografi

Mionzi ya infrared inaweza kutumika kubaini halijoto ya vitu kwa mbali (ikiwa kiwango cha uhamishaji kinajulikana). Hii inaitwa thermografia, au katika hali ya vitu vyenye joto kali kwenye NIR au vinavyoonekana inaitwa pyrometry. Thermografia (upigaji picha wa joto) hutumika zaidi katika matumizi ya kijeshi na viwandani lakini teknolojia hiyo inafikia soko la umma katika mfumo wa kamera za infrared kwenye magari kutokana na gharama za uzalishaji zilizopunguzwa sana.

Matumizi ya upigaji picha za joto

Mionzi ya infrared inaweza kutumika kubaini halijoto ya vitu kwa mbali (ikiwa kiwango cha uhamishaji kinajulikana). Hii inaitwa thermografia, au katika hali ya vitu vyenye joto kali kwenye NIR au vinavyoonekana inaitwa pyrometry. Thermografia (upigaji picha wa joto) hutumika zaidi katika matumizi ya kijeshi na viwandani lakini teknolojia hiyo inafikia soko la umma katika mfumo wa kamera za infrared kwenye magari kutokana na gharama za uzalishaji zilizopunguzwa sana.

Kamera za thermografiki hugundua mionzi katika safu ya infrared ya wigo wa sumakuumeme (takriban nanomita 9,000–14,000 au 9–14 μm) na hutoa picha za mionzi hiyo. Kwa kuwa mionzi ya infrared hutolewa na vitu vyote kulingana na halijoto zao, kulingana na sheria ya mionzi ya mwili mweusi, thermografia hurahisisha "kuona" mazingira ya mtu kwa mwangaza unaoonekana au bila. Kiasi cha mionzi inayotolewa na kitu huongezeka kwa halijoto, kwa hivyo thermografia humruhusu mtu kuona tofauti katika halijoto.

Upigaji picha wa hyperspectral

Picha ya haipaspectra ni "picha" yenye wigo endelevu kupitia masafa mapana ya spektra katika kila pikseli. Upigaji picha wa haipaspectra unazidi kuwa muhimu katika uwanja wa spektraskopia inayotumika hasa katika maeneo ya spektraskopia ya NIR, SWIR, MWIR, na LWIR. Matumizi ya kawaida ni pamoja na vipimo vya kibiolojia, madini, ulinzi, na viwanda.

Picha ya hyperspectral

Upigaji picha wa haipaspectra ya infrared ya joto unaweza kufanywa vivyo hivyo kwa kutumia kamera ya thermografiki, huku tofauti ya msingi ikiwa kila pikseli ina wigo kamili wa LWIR. Kwa hivyo, utambuzi wa kemikali wa kitu unaweza kufanywa bila kuhitaji chanzo cha mwanga wa nje kama vile Jua au Mwezi. Kamera kama hizo kwa kawaida hutumika kwa vipimo vya kijiolojia, ufuatiliaji wa nje na matumizi ya UAV.

Kupasha joto

Mionzi ya infrared (IR) inaweza kutumika kama chanzo cha kupasha joto kimakusudi katika matumizi mbalimbali. Hii kimsingi ni kutokana na uwezo wa mionzi ya infrared kuhamisha joto moja kwa moja kwenye vitu au nyuso bila kupasha joto hewa inayozunguka kwa kiasi kikubwa. Mionzi ya infrared (IR) inaweza kutumika kama chanzo cha kupasha joto kimakusudi katika matumizi mbalimbali. Hii kimsingi ni kutokana na uwezo wa mionzi ya infrared kuhamisha joto moja kwa moja kwenye vitu au nyuso bila kupasha joto hewa inayozunguka kwa kiasi kikubwa.

Chanzo cha joto

Mionzi ya infrared hutumika sana katika michakato mbalimbali ya kupasha joto viwandani. Kwa mfano, katika utengenezaji, taa au paneli za infrared mara nyingi hutumika kupasha joto vifaa, kama vile plastiki, metali, au mipako, kwa madhumuni ya kupoza, kukausha, au kutengeneza. Mionzi ya infrared inaweza kudhibitiwa na kuelekezwa kwa usahihi, na kuruhusu kupasha joto kwa ufanisi na haraka katika maeneo maalum.