一、సాధారణంగా ఉపయోగించే ఇన్ఫ్రారెడ్ ఉపవిభజన పథకం

పరారుణ (IR) వికిరణం యొక్క సాధారణంగా ఉపయోగించే ఉప-విభజన పథకాలలో ఒకటి తరంగదైర్ఘ్య పరిధిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. IR వర్ణపటాన్ని సాధారణంగా ఈ క్రింది ప్రాంతాలుగా విభజిస్తారు:

సమీప-పరారుణ (NIR):ఈ ప్రాంతం తరంగదైర్ఘ్యంలో సుమారుగా 700 నానోమీటర్ల (nm) నుండి 1.4 మైక్రోమీటర్ల (μm) వరకు విస్తరించి ఉంటుంది. SiO2 గ్లాస్ (సిలికా) మాధ్యమంలో క్షీణత నష్టాలు తక్కువగా ఉండటం వల్ల, NIR వికిరణాన్ని తరచుగా రిమోట్ సెన్సింగ్, ఫైబర్ ఆప్టిక్ టెలికమ్యూనికేషన్‌లో ఉపయోగిస్తారు. ఇమేజ్ ఇంటెన్సిఫయర్‌లు స్పెక్ట్రమ్ యొక్క ఈ ప్రాంతానికి సున్నితంగా ఉంటాయి; ఉదాహరణకు, నైట్ విజన్ గాగుల్స్ వంటి రాత్రి దృష్టి పరికరాలు. నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ అనేది మరొక సాధారణ అనువర్తనం.

స్వల్ప-తరంగదైర్ఘ్య పరారుణ (SWIR):దీనిని “షార్ట్‌వేవ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్” లేదా “SWIR” ప్రాంతం అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది సుమారు 1.4 μm నుండి 3 μm వరకు విస్తరించి ఉంటుంది. SWIR రేడియేషన్‌ను సాధారణంగా ఇమేజింగ్, నిఘా మరియు స్పెక్ట్రోస్కోపీ అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు.

మధ్య-తరంగదైర్ఘ్య పరారుణ (MWIR):MWIR ప్రాంతం సుమారుగా 3 μm నుండి 8 μm వరకు విస్తరించి ఉంటుంది. ఈ పరిధిని థర్మల్ ఇమేజింగ్, సైనిక లక్ష్య నిర్ధారణ, మరియు గ్యాస్ గుర్తింపు వ్యవస్థలలో తరచుగా ఉపయోగిస్తారు.

దీర్ఘ-తరంగదైర్ఘ్య పరారుణ (LWIR):LWIR ప్రాంతం సుమారు 8 μm నుండి 15 μm వరకు తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటుంది. దీనిని సాధారణంగా థర్మల్ ఇమేజింగ్, నైట్ విజన్ సిస్టమ్స్ మరియు నాన్-కాంటాక్ట్ ఉష్ణోగ్రత కొలతలలో ఉపయోగిస్తారు.

ఫార్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ (FIR):ఈ ప్రాంతం తరంగదైర్ఘ్యంలో సుమారుగా 15 μm నుండి 1 మిల్లీమీటర్ (mm) వరకు విస్తరించి ఉంటుంది. FIR రేడియేషన్‌ను తరచుగా ఖగోళశాస్త్రం, రిమోట్ సెన్సింగ్ మరియు కొన్ని వైద్య అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు.

తరంగదైర్ఘ్య వ్యాప్తి రేఖాచిత్రం

NIR మరియు SWIR లను కలిపి కొన్నిసార్లు “రిఫ్లెక్టెడ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్” అని పిలుస్తారు, అయితే MWIR మరియు LWIR లను కొన్నిసార్లు “థర్మల్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్” అని అంటారు.

二, ఇన్ఫ్రారెడ్ యొక్క అప్లికేషన్లు

రాత్రి దృష్టి

రాత్రి దృష్టి పరికరాలలో పరారుణ (IR) కిరణాలు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. ఇవి తక్కువ కాంతి లేదా చీకటి వాతావరణంలో వస్తువులను గుర్తించడానికి మరియు చూడటానికి వీలు కల్పిస్తాయి. నైట్ విజన్ గాగుల్స్ లేదా మోనోక్యులర్స్ వంటి సాంప్రదాయ ఇమేజ్ ఇంటెన్సిఫికేషన్ నైట్ విజన్ పరికరాలు, అందుబాటులో ఉన్న పరిసర కాంతిని, అందులో ఉండే ఏవైనా IR కిరణాలతో సహా, విస్తరిస్తాయి. ఈ పరికరాలు, లోపలికి వచ్చే ఫోటాన్‌లను (IR ఫోటాన్‌లతో సహా) ఎలక్ట్రాన్‌లుగా మార్చడానికి ఫోటోకాథోడ్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. ఆ తర్వాత, ఒక దృశ్యమాన చిత్రాన్ని రూపొందించడానికి ఎలక్ట్రాన్‌లు వేగవంతం చేయబడి, విస్తరించబడతాయి. పూర్తి చీకటిలో లేదా పరిసర IR కిరణాలు సరిపోని తక్కువ కాంతి పరిస్థితులలో దృశ్యమానతను మెరుగుపరచడానికి, IR కాంతిని విడుదల చేసే పరారుణ ఇల్యూమినేటర్లు తరచుగా ఈ పరికరాలలో అనుసంధానించబడతాయి.

తక్కువ కాంతి వాతావరణం

థర్మోగ్రఫీ

వస్తువుల ఉష్ణోగ్రతను దూరం నుండే నిర్ధారించడానికి పరారుణ వికిరణాన్ని ఉపయోగించవచ్చు (ఉద్గారత తెలిసినట్లయితే). దీనిని థర్మోగ్రఫీ అని, లేదా NIR లేదా దృశ్యమాన కాంతిలో చాలా వేడిగా ఉండే వస్తువుల విషయంలో పైరోమెట్రీ అని అంటారు. థర్మోగ్రఫీ (థర్మల్ ఇమేజింగ్) ప్రధానంగా సైనిక మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ ఉత్పత్తి ఖర్చులు బాగా తగ్గడం వల్ల ఈ సాంకేతికత కార్లలోని పరారుణ కెమెరాల రూపంలో ప్రజల మార్కెట్‌కు చేరుకుంటోంది.

థర్మల్ ఇమేజింగ్ అప్లికేషన్లు

వస్తువుల ఉష్ణోగ్రతను దూరం నుండే నిర్ధారించడానికి పరారుణ వికిరణాన్ని ఉపయోగించవచ్చు (ఉద్గారత తెలిసినట్లయితే). దీనిని థర్మోగ్రఫీ అని, లేదా NIR లేదా దృశ్యమాన కాంతిలో చాలా వేడిగా ఉండే వస్తువుల విషయంలో పైరోమెట్రీ అని అంటారు. థర్మోగ్రఫీ (థర్మల్ ఇమేజింగ్) ప్రధానంగా సైనిక మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ ఉత్పత్తి ఖర్చులు బాగా తగ్గడం వల్ల ఈ సాంకేతికత కార్లలోని పరారుణ కెమెరాల రూపంలో ప్రజల మార్కెట్‌కు చేరుకుంటోంది.

థర్మోగ్రాఫిక్ కెమెరాలు విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలోని పరారుణ పరిధిలో (సుమారుగా 9,000–14,000 నానోమీటర్లు లేదా 9–14 μm) ఉండే వికిరణాన్ని గుర్తించి, ఆ వికిరణం యొక్క చిత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. బ్లాక్-బాడీ రేడియేషన్ నియమం ప్రకారం, అన్ని వస్తువులు వాటి ఉష్ణోగ్రతల ఆధారంగా పరారుణ వికిరణాన్ని విడుదల చేస్తాయి కాబట్టి, కనిపించే కాంతి ఉన్నా లేకపోయినా మన పరిసరాలను "చూడటానికి" థర్మోగ్రఫీ వీలు కల్పిస్తుంది. ఒక వస్తువు నుండి వెలువడే వికిరణం యొక్క పరిమాణం ఉష్ణోగ్రతతో పాటు పెరుగుతుంది, అందువల్ల ఉష్ణోగ్రతలోని మార్పులను చూడటానికి థర్మోగ్రఫీ అనుమతిస్తుంది.

హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ ఇమేజింగ్

హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ ఇమేజ్ అనేది ప్రతి పిక్సెల్ వద్ద విస్తృత స్పెక్ట్రల్ పరిధిలో నిరంతర స్పెక్ట్రమ్‌ను కలిగి ఉండే ఒక "చిత్రం". ముఖ్యంగా NIR, SWIR, MWIR, మరియు LWIR స్పెక్ట్రల్ ప్రాంతాలతో, అనువర్తిత స్పెక్ట్రోస్కోపీ రంగంలో హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ ఇమేజింగ్ ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకుంటోంది. జీవ, ఖనిజ, రక్షణ, మరియు పారిశ్రామిక కొలతలు దీని సాధారణ అనువర్తనాలలో ఉన్నాయి.

హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ చిత్రం

ప్రతి పిక్సెల్ పూర్తి LWIR స్పెక్ట్రమ్‌ను కలిగి ఉండటమే ప్రాథమిక వ్యత్యాసం అయినప్పటికీ, థర్మోగ్రాఫిక్ కెమెరాను ఉపయోగించి థర్మల్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ ఇమేజింగ్‌ను కూడా ఇదే విధంగా నిర్వహించవచ్చు. తత్ఫలితంగా, సూర్యుడు లేదా చంద్రుడు వంటి బాహ్య కాంతి వనరు అవసరం లేకుండానే వస్తువు యొక్క రసాయన గుర్తింపును నిర్వహించవచ్చు. ఇటువంటి కెమెరాలను సాధారణంగా భూగర్భ కొలతలు, బహిరంగ నిఘా మరియు UAV అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు.

తాపన

పరారుణ (IR) వికిరణాన్ని వివిధ అనువర్తనాలలో ఉద్దేశపూర్వక తాపన వనరుగా ఉపయోగించవచ్చు. దీనికి ప్రధాన కారణం, IR వికిరణం పరిసర గాలిని గణనీయంగా వేడి చేయకుండా, వస్తువులకు లేదా ఉపరితలాలకు నేరుగా వేడిని బదిలీ చేయగల సామర్థ్యం కలిగి ఉండటమే.

తాపన మూలం

పరారుణ వికిరణం వివిధ పారిశ్రామిక తాపన ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, తయారీ రంగంలో, ప్లాస్టిక్‌లు, లోహాలు లేదా పూతలు వంటి పదార్థాలను క్యూరింగ్, ఎండబెట్టడం లేదా ఆకృతినిచ్చే ప్రయోజనాల కోసం వేడి చేయడానికి IR దీపాలు లేదా ప్యానెల్‌లను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. IR వికిరణాన్ని కచ్చితంగా నియంత్రించవచ్చు మరియు నిర్దేశించవచ్చు, దీనివల్ల నిర్దిష్ట ప్రాంతాలలో సమర్థవంతంగా మరియు వేగంగా వేడి చేయడం సాధ్యమవుతుంది.