一、அகச்சிவப்புப் பொருளின் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உட்பிரிவுத் திட்டம்

அகச்சிவப்பு (IR) கதிர்வீச்சின் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உட்பிரிவுத் திட்டங்களில் ஒன்று அலைநீள வரம்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அகச்சிவப்பு நிறமாலை பொதுவாகப் பின்வரும் பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது:

அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு (NIR):இந்தப் பகுதி, அலைநீளத்தில் ஏறக்குறைய 700 நானோமீட்டர் (nm) முதல் 1.4 மைக்ரோமீட்டர் (μm) வரை பரவியுள்ளது. SiO2 கண்ணாடி (சிலிக்கா) ஊடகத்தில் ஏற்படும் குறைந்த சிதைவு இழப்புகளின் காரணமாக, அண்மை அகச்சிவப்புக் கதிர்வீச்சு (NIR) தொலை உணர்தல், இழை ஒளியியல் தொலைத்தொடர்பு ஆகியவற்றில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. பிம்பப் பெருக்கிகள் நிறமாலையின் இந்தப் பகுதிக்கு உணர்திறன் கொண்டவை; இரவுப் பார்வைக் கண்ணாடிகள் போன்ற இரவுப் பார்வை சாதனங்கள் இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். அண்மை அகச்சிவப்பு நிறமாலையியல் மற்றொரு பொதுவான பயன்பாடாகும்.

குறுகிய அலைநீள அகச்சிவப்பு (SWIR):"குறுகிய அலை அகச்சிவப்பு" அல்லது "SWIR" பகுதி என்றும் அழைக்கப்படும் இது, சுமார் 1.4 μm முதல் 3 μm வரை பரவியுள்ளது. SWIR கதிர்வீச்சு பொதுவாகப் படமெடுத்தல், கண்காணிப்பு மற்றும் நிறமாலையியல் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நடுத்தர அலைநீள அகச்சிவப்பு (MWIR):MWIR பகுதியானது தோராயமாக 3 μm முதல் 8 μm வரை பரவியுள்ளது. இந்த வரம்பு வெப்பப் படமாக்கம், இராணுவ இலக்கு நிர்ணயம் மற்றும் வாயு கண்டறிதல் அமைப்புகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நீண்ட அலைநீள அகச்சிவப்பு (LWIR):LWIR பகுதியானது சுமார் 8 μm முதல் 15 μm வரையிலான அலைநீளங்களை உள்ளடக்கியது. இது பொதுவாக வெப்பப் படமாக்கம், இரவுப் பார்வை அமைப்புகள் மற்றும் தொடுதலற்ற வெப்பநிலை அளவீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தொலை அகச்சிவப்பு (FIR):இந்தப் பகுதி சுமார் 15 μm முதல் 1 மில்லிமீட்டர் (mm) வரையிலான அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளது. FIR கதிர்வீச்சு பெரும்பாலும் வானியல், தொலை உணர்தல் மற்றும் சில மருத்துவப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலைநீள வரம்பு வரைபடம்

NIR மற்றும் SWIR ஆகியவை இணைந்து சில சமயங்களில் “பிரதிபலிப்பு அகச்சிவப்பு” என்றும், MWIR மற்றும் LWIR ஆகியவை இணைந்து சில சமயங்களில் “வெப்ப அகச்சிவப்பு” என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

二, அகச்சிவப்பு பயன்பாடுகள்

இரவுப் பார்வை

இரவுப் பார்வை உபகரணங்களில் அகச்சிவப்பு (IR) ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. இது குறைந்த ஒளி அல்லது இருண்ட சூழல்களில் பொருட்களைக் கண்டறிவதற்கும் காட்சிப்படுத்துவதற்கும் உதவுகிறது. இரவுப் பார்வை கண்ணாடிகள் அல்லது ஒற்றைக் கண் தொலைநோக்கிகள் போன்ற பாரம்பரிய பிம்பப் பெருக்க இரவுப் பார்வை சாதனங்கள், இருக்கும் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு உட்பட, கிடைக்கக்கூடிய சுற்றுப்புற ஒளியைப் பெருக்குகின்றன. இந்தச் சாதனங்கள், அகச்சிவப்பு ஃபோட்டான்கள் உட்பட, உள்வரும் ஃபோட்டான்களை எலக்ட்ரான்களாக மாற்ற ஒரு ஒளி எதிர்மின்வாயைப் பயன்படுத்துகின்றன. பின்னர் அந்த எலக்ட்ரான்கள் முடுக்கிவிடப்பட்டு, ஒரு புலப்படும் பிம்பத்தை உருவாக்கப் பெருக்கப்படுகின்றன. அகச்சிவப்பு ஒளியை உமிழும் அகச்சிவப்பு ஒளிரூட்டிகள், சுற்றுப்புற அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு போதுமானதாக இல்லாத முழுமையான இருள் அல்லது குறைந்த ஒளி நிலைகளில் பார்வையை மேம்படுத்துவதற்காக, பெரும்பாலும் இந்தச் சாதனங்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

குறைந்த ஒளி சூழல்

வெப்ப வரைவியல்

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி, பொருட்களின் வெப்பநிலையைத் தொலைவிலிருந்து கண்டறிய முடியும் (அதன் உமிழ்வுத்திறன் தெரிந்திருந்தால்). இது வெப்ப வரைவியல் (தெர்மோகிராஃபி) என அழைக்கப்படுகிறது; அல்லது அண்மை அகச்சிவப்பு (NIR) அல்லது கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளியில் உள்ள மிகவும் சூடான பொருட்களுக்கு இது வெப்ப அளவியல் (பைரோமெட்ரி) என அழைக்கப்படுகிறது. வெப்ப வரைவியல் (வெப்பப் படமாக்கல்) முக்கியமாக இராணுவ மற்றும் தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் உற்பத்திச் செலவுகள் பெருமளவில் குறைந்ததன் காரணமாக, இந்தத் தொழில்நுட்பம் கார்களில் உள்ள அகச்சிவப்பு கேமராக்கள் வடிவில் பொதுச் சந்தையை எட்டி வருகிறது.

வெப்பப் படமாக்கல் பயன்பாடுகள்

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி, பொருட்களின் வெப்பநிலையைத் தொலைவிலிருந்து கண்டறிய முடியும் (அதன் உமிழ்வுத்திறன் தெரிந்திருந்தால்). இது வெப்ப வரைவியல் (தெர்மோகிராஃபி) என அழைக்கப்படுகிறது; அல்லது அண்மை அகச்சிவப்பு (NIR) அல்லது கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளியில் உள்ள மிகவும் சூடான பொருட்களுக்கு இது வெப்ப அளவியல் (பைரோமெட்ரி) என அழைக்கப்படுகிறது. வெப்ப வரைவியல் (வெப்பப் படமாக்கல்) முக்கியமாக இராணுவ மற்றும் தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் உற்பத்திச் செலவுகள் பெருமளவில் குறைந்ததன் காரணமாக, இந்தத் தொழில்நுட்பம் கார்களில் உள்ள அகச்சிவப்பு கேமராக்கள் வடிவில் பொதுச் சந்தையை எட்டி வருகிறது.

வெப்ப வரைவி கேமராக்கள் மின்காந்த நிறமாலையின் அகச்சிவப்பு வரம்பில் (தோராயமாக 9,000–14,000 நானோமீட்டர் அல்லது 9–14 μm) உள்ள கதிர்வீச்சைக் கண்டறிந்து, அந்தக் கதிர்வீச்சின் படங்களை உருவாக்குகின்றன. கருப்பொருள் கதிர்வீச்சு விதியின்படி, அனைத்துப் பொருட்களும் அவற்றின் வெப்பநிலையின் அடிப்படையில் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சை வெளியிடுவதால், வெப்ப வரைவி, கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளி இருந்தாலும் இல்லாவிட்டாலும் ஒருவரின் சூழலை "காண" உதவுகிறது. ஒரு பொருளால் வெளியிடப்படும் கதிர்வீச்சின் அளவு வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது, எனவே வெப்ப வரைவி வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளைக் காண உதவுகிறது.

ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜிங்

ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் பிம்பம் என்பது ஒவ்வொரு பிக்சலிலும் ஒரு பரந்த நிறமாலை வரம்பு முழுவதும் தொடர்ச்சியான நிறமாலையைக் கொண்டிருக்கும் ஒரு "படம்" ஆகும். ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் பிம்பமாக்கல், பயன்பாட்டு நிறமாலையியல் துறையில், குறிப்பாக NIR, SWIR, MWIR மற்றும் LWIR நிறமாலைப் பகுதிகளில் முக்கியத்துவம் பெற்று வருகிறது. இதன் பொதுவான பயன்பாடுகளில் உயிரியல், கனிமவியல், பாதுகாப்பு மற்றும் தொழில்துறை அளவீடுகள் அடங்கும்.

ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் படம்

ஒரு தெர்மோகிராஃபிக் கேமராவைப் பயன்படுத்தி வெப்ப அகச்சிவப்பு ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜிங்கையும் இதேபோல் செய்ய முடியும். ஆனால், இதில் உள்ள அடிப்படை வேறுபாடு என்னவென்றால், ஒவ்வொரு பிக்சலும் ஒரு முழுமையான நீண்ட அலைநீள அகச்சிவப்பு (LWIR) நிறமாலையைக் கொண்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, சூரியன் அல்லது சந்திரன் போன்ற வெளிப்புற ஒளி மூலத்தின் தேவையின்றி பொருளின் வேதியியல் அடையாளத்தைச் செய்ய முடியும். இத்தகைய கேமராக்கள் பொதுவாக புவியியல் அளவீடுகள், வெளிப்புறக் கண்காணிப்பு மற்றும் ஆளில்லா விமானப் (UAV) பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வெப்பமாக்குதல்

அகச்சிவப்பு (IR) கதிர்வீச்சை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் ஒரு திட்டமிட்ட வெப்பமூட்டும் மூலமாகப் பயன்படுத்த முடியும். இதற்கு முக்கிய காரணம், அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சானது சுற்றியுள்ள காற்றை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் சூடாக்காமல், பொருள்கள் அல்லது மேற்பரப்புகளுக்கு நேரடியாக வெப்பத்தை மாற்றும் திறனைக் கொண்டிருப்பதாகும்.

வெப்பமூட்டும் மூலம்

அகச்சிவப்புக் கதிர்வீச்சு பல்வேறு தொழில்துறை வெப்பமூட்டும் செயல்முறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக, உற்பத்தியில், பிளாஸ்டிக், உலோகம் அல்லது பூச்சுகள் போன்ற பொருட்களைப் பதப்படுத்துதல், உலர்த்துதல் அல்லது வடிவமைத்தல் போன்ற நோக்கங்களுக்காக வெப்பப்படுத்த அகச்சிவப்பு விளக்குகள் அல்லது தகடுகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அகச்சிவப்புக் கதிர்வீச்சைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்தவும் இயக்கவும் முடியும், இது குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் திறமையாகவும் விரைவாகவும் வெப்பப்படுத்த அனுமதிக்கிறது.