一、 அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் துணைப் பிரிவுத் திட்டம்

அகச்சிவப்பு (IR) கதிர்வீச்சின் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு துணைப் பிரிவு திட்டம் அலைநீள வரம்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. IR நிறமாலை பொதுவாக பின்வரும் பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது:

அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு (NIR):இந்தப் பகுதி அலைநீளத்தில் தோராயமாக 700 நானோமீட்டர்கள் (nm) முதல் 1.4 மைக்ரோமீட்டர்கள் (μm) வரை இருக்கும். SiO2 கண்ணாடி (சிலிக்கா) ஊடகத்தில் குறைந்த அட்டனுவேஷன் இழப்புகள் இருப்பதால், NIR கதிர்வீச்சு பெரும்பாலும் தொலை உணர்வு, ஃபைபர் ஆப்டிக் தொலைத்தொடர்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. படத் தீவிரப்படுத்திகள் நிறமாலையின் இந்தப் பகுதிக்கு உணர்திறன் கொண்டவை; உதாரணங்களில் இரவுப் பார்வை கண்ணாடிகள் போன்ற இரவுப் பார்வை சாதனங்கள் அடங்கும். அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு நிறமாலையியல் மற்றொரு பொதுவான பயன்பாடாகும்.

குறுகிய அலைநீள அகச்சிவப்பு (SWIR):"குறுகிய அலை அகச்சிவப்பு" அல்லது "SWIR" பகுதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது சுமார் 1.4 μm முதல் 3 μm வரை நீண்டுள்ளது. SWIR கதிர்வீச்சு பொதுவாக இமேஜிங், கண்காணிப்பு மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நடுத்தர அலைநீள அகச்சிவப்பு (MWIR):MWIR பகுதி தோராயமாக 3 μm முதல் 8 μm வரை பரவியுள்ளது. இந்த வரம்பு பெரும்பாலும் வெப்ப இமேஜிங், இராணுவ இலக்கு மற்றும் வாயு கண்டறிதல் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நீண்ட அலைநீள அகச்சிவப்பு (LWIR):LWIR பகுதி சுமார் 8 μm முதல் 15 μm வரையிலான அலைநீளங்களை உள்ளடக்கியது. இது பொதுவாக வெப்ப இமேஜிங், இரவு பார்வை அமைப்புகள் மற்றும் தொடர்பு இல்லாத வெப்பநிலை அளவீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தூர அகச்சிவப்பு (FIR):இந்தப் பகுதி தோராயமாக 15 μm முதல் 1 மில்லிமீட்டர் (மிமீ) வரை அலைநீளம் கொண்டது. FIR கதிர்வீச்சு பெரும்பாலும் வானியல், தொலை உணர்வு மற்றும் சில மருத்துவ பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலைநீள வரம்பு வரைபடம்

NIR மற்றும் SWIR ஆகியவை சில நேரங்களில் "பிரதிபலித்த அகச்சிவப்பு" என்றும், MWIR மற்றும் LWIR ஆகியவை சில நேரங்களில் "வெப்ப அகச்சிவப்பு" என்றும் குறிப்பிடப்படுகின்றன.

二, அகச்சிவப்பு பயன்பாடுகள்

இரவு பார்வை

இரவுப் பார்வை உபகரணங்களில் அகச்சிவப்பு (IR) முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, குறைந்த ஒளி அல்லது இருண்ட சூழல்களில் பொருட்களைக் கண்டறிந்து காட்சிப்படுத்த உதவுகிறது. இரவுப் பார்வை கண்ணாடிகள் அல்லது மோனோகுலர்கள் போன்ற பாரம்பரிய பட தீவிரப்படுத்தும் இரவுப் பார்வை சாதனங்கள், கிடைக்கக்கூடிய சுற்றுப்புற ஒளியைப் பெருக்குகின்றன, இதில் ஏதேனும் IR கதிர்வீச்சு உள்ளது. இந்த சாதனங்கள் IR ஃபோட்டான்கள் உட்பட உள்வரும் ஃபோட்டான்களை எலக்ட்ரான்களாக மாற்ற ஒரு ஃபோட்டோகேத்தோடைப் பயன்படுத்துகின்றன. பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் முடுக்கிவிடப்பட்டு பெருக்கப்பட்டு ஒரு புலப்படும் படத்தை உருவாக்குகின்றன. IR ஒளியை வெளியிடும் அகச்சிவப்பு ஒளிரும் கருவிகள், முழுமையான இருள் அல்லது சுற்றுப்புற IR கதிர்வீச்சு போதுமானதாக இல்லாத குறைந்த ஒளி நிலைகளில் தெரிவுநிலையை மேம்படுத்த இந்த சாதனங்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

குறைந்த வெளிச்ச சூழல்

வெப்பவியல்

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் வெப்பநிலையை தொலைவிலிருந்து தீர்மானிக்க முடியும் (உமிழ்வுத் திறன் தெரிந்தால்). இது தெர்மோகிராபி என்று அழைக்கப்படுகிறது, அல்லது NIR அல்லது புலப்படும் இடத்தில் மிகவும் சூடான பொருட்களின் விஷயத்தில் இது பைரோமெட்ரி என்று அழைக்கப்படுகிறது. தெர்மோகிராபி (வெப்ப இமேஜிங்) முக்கியமாக இராணுவ மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் உற்பத்தி செலவுகள் வெகுவாகக் குறைக்கப்பட்டதால், கார்களில் அகச்சிவப்பு கேமராக்கள் வடிவில் தொழில்நுட்பம் பொதுச் சந்தையை அடைகிறது.

வெப்ப இமேஜிங் பயன்பாடுகள்

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் வெப்பநிலையை தொலைவிலிருந்து தீர்மானிக்க முடியும் (உமிழ்வுத் திறன் தெரிந்தால்). இது தெர்மோகிராபி என்று அழைக்கப்படுகிறது, அல்லது NIR அல்லது புலப்படும் இடத்தில் மிகவும் சூடான பொருட்களின் விஷயத்தில் இது பைரோமெட்ரி என்று அழைக்கப்படுகிறது. தெர்மோகிராபி (வெப்ப இமேஜிங்) முக்கியமாக இராணுவ மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் உற்பத்தி செலவுகள் வெகுவாகக் குறைக்கப்பட்டதால், கார்களில் அகச்சிவப்பு கேமராக்கள் வடிவில் தொழில்நுட்பம் பொதுச் சந்தையை அடைகிறது.

வெப்பவியல் கேமராக்கள் மின்காந்த நிறமாலையின் அகச்சிவப்பு வரம்பில் (தோராயமாக 9,000–14,000 நானோமீட்டர்கள் அல்லது 9–14 μm) கதிர்வீச்சைக் கண்டறிந்து அந்தக் கதிர்வீச்சின் படங்களை உருவாக்குகின்றன. கரும்பொருள் கதிர்வீச்சு விதியின்படி, அனைத்து பொருட்களாலும் அவற்றின் வெப்பநிலையின் அடிப்படையில் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு வெளியிடப்படுவதால், தெர்மோகிராஃபி ஒருவரின் சூழலை புலப்படும் வெளிச்சத்துடன் அல்லது இல்லாமல் "பார்க்க" உதவுகிறது. ஒரு பொருளால் வெளிப்படும் கதிர்வீச்சின் அளவு வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது, எனவே வெப்பவியல் ஒருவர் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளைக் காண அனுமதிக்கிறது.

ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜிங்

ஒரு ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் பிம்பம் என்பது ஒவ்வொரு பிக்சலிலும் பரந்த நிறமாலை வரம்பில் தொடர்ச்சியான நிறமாலையைக் கொண்ட ஒரு "படம்" ஆகும். ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜிங், குறிப்பாக NIR, SWIR, MWIR மற்றும் LWIR நிறமாலைப் பகுதிகளுடன் பயன்பாட்டு நிறமாலையியல் துறையில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. வழக்கமான பயன்பாடுகளில் உயிரியல், கனிமவியல், பாதுகாப்பு மற்றும் தொழில்துறை அளவீடுகள் அடங்கும்.

ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் பிம்பம்

வெப்ப அகச்சிவப்பு ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜிங்கை இதேபோல் ஒரு தெர்மோகிராஃபிக் கேமராவைப் பயன்படுத்தி செய்ய முடியும், அடிப்படை வேறுபாடு என்னவென்றால் ஒவ்வொரு பிக்சலும் முழு LWIR ஸ்பெக்ட்ரத்தைக் கொண்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, சூரியன் அல்லது சந்திரன் போன்ற வெளிப்புற ஒளி மூலத்தின் தேவை இல்லாமல் பொருளின் வேதியியல் அடையாளத்தைச் செய்ய முடியும். இத்தகைய கேமராக்கள் பொதுவாக புவியியல் அளவீடுகள், வெளிப்புற கண்காணிப்பு மற்றும் UAV பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வெப்பமாக்கல்

அகச்சிவப்பு (IR) கதிர்வீச்சை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் வேண்டுமென்றே வெப்பமூட்டும் மூலமாகப் பயன்படுத்தலாம். இது முதன்மையாக, சுற்றியுள்ள காற்றை கணிசமாக வெப்பப்படுத்தாமல் பொருள்கள் அல்லது மேற்பரப்புகளுக்கு வெப்பத்தை நேரடியாக மாற்றும் IR கதிர்வீச்சின் திறனால் ஏற்படுகிறது. அகச்சிவப்பு (IR) கதிர்வீச்சை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் வேண்டுமென்றே வெப்பமூட்டும் மூலமாகப் பயன்படுத்தலாம். இது முதன்மையாக, சுற்றியுள்ள காற்றை கணிசமாக வெப்பப்படுத்தாமல் பொருள்கள் அல்லது மேற்பரப்புகளுக்கு வெப்பத்தை நேரடியாக மாற்றும் IR கதிர்வீச்சின் திறனால் ஏற்படுகிறது.

வெப்பமூலம்

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு பல்வேறு தொழில்துறை வெப்பமாக்கல் செயல்முறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, உற்பத்தியில், பிளாஸ்டிக், உலோகங்கள் அல்லது பூச்சுகள் போன்ற பொருட்களை வெப்பப்படுத்த ஐஆர் விளக்குகள் அல்லது பேனல்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை குணப்படுத்துதல், உலர்த்துதல் அல்லது உருவாக்கும் நோக்கங்களுக்காக. ஐஆர் கதிர்வீச்சை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தி இயக்க முடியும், இது குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் திறமையான மற்றும் விரைவான வெப்பத்தை அனுமதிக்கிறது.