1. Infrared radiation
Ang infrared radiation, na kilala rin bilang infrared thermal radiation, ay may isang malakas na thermal effect. Ang mga sangkap sa itaas ng ganap na zero (0 K, iyon ay, - 273.15 ℃) ay maaaring lahat ay makabuo ng mga sinag ng infrared, na ang dalas ay mas mababa kaysa sa nakikitang ilaw at hindi nakikita ng hubad na mata.
Ang infrared light spectrum ay matatagpuan sa labas ng nakikitang spectrum sa spectral graph, na may mga haba ng haba na mula sa 0.8μm hanggang 50μm, na mas mahaba kaysa sa nakikitang spectrum (0.4μm hanggang 0.8μm).
Kaya ano ang ugnayan sa pagitan ng haba ng haba at dalas?
λ = c/f, kung saan ang C ay ang bilis ng ilaw 3.0 × 108 m/s at λ ang haba ng haba.
Halimbawa: ang dalas ng nakikitang ilaw ay humigit -kumulang sa pagitan ng 4x1014Hz ~ 8x1014Hz.
2. Infrared Radiation - Window ng Atmospheric
Ang iba't ibang mga gas na bumubuo sa kapaligiran ng Earth ay sumisipsip ng karamihan sa mga infrared radiation, na nag -iiwan lamang ng ilang nakikitang radiation ng infrared.
Kabilang sa mga ito, ang bahagi na may mas mataas na transmittance ay tinatawag na "infrared radiation atmospheric window".
Sa maikli - alon, daluyan - alon at mahaba - alon spectral band, ang pangunahing mga bintana ng atmospera ay 0.7 ~ 2.5μm, 3 ~ 5μm at 8 ~ 14μm ayon sa pagkakabanggit;
Ang detection band ng isang walang tigil na haba - alon infrared detector ay 8 ~ 14μm.
3. Infrared Thermal Imager Composition:
①. Infrared lens: Pangunahing ginagamit upang matanggap at ituon ang infrared light na inilabas ng bagay sa ilalim ng pagsubok.
②. Infrared Detector Assembly: Pangunahing ginagamit upang mai -convert ang mga signal ng radiation na natanggap ng mga infrared lens sa mga signal ng elektrikal.
③. Mga sangkap na elektroniko: Pangunahing ginagamit para sa pagproseso ng mga signal ng elektrikal.
④. Display Component: Pangunahing ginagamit upang ipakita ang mga de -koryenteng signal bilang nakikitang mga imahe ng ilaw.
⑤. Software: Pangunahing ginagamit upang maproseso ang nakolekta na data upang mabuo ang pagbabasa ng temperatura sa mga imahe.
4. Malapit sa Infrared (NIR)
Ang malapit na - infrared (NIR) band (0.8μm ~ 1μm) ay katabi ng nakikitang light band, na lampas lamang sa nakikilalang saklaw ng mata ng tao, at ang imaging imaging ay nagpapakita ng karagdagang impormasyon sa detalye ng imahe kaysa sa nakikitang light imaging;?
Tulad ng nakikitang ilaw, Ang ilaw ng NIR ay makikita rin, kaya ang mga imahe na nakikita natin mula sa mga sensor ng NIR ay kadalasang makikita ang sikat ng araw;
Mga Aplikasyon:?
Ngayon, ang mga sensor ng CMOS ay maaaring masakop ang malapit sa - infrared band, na may ilaw na punan ng ilaw, ilaw ng laser, maaari mong mapagtanto ang pag -andar ng pangitain sa gabi, na kadalasang ginagamit sa mga security camera at mga aparato sa pangitain sa gabi;?
Malapit sa - Infrared ay lumilitaw din sa kasalukuyang mga matalinong telepono, upang mapahusay ang Pagkilala sa mukha kakayahan ng cell phone camera;
4. Maikling Wave Infrared (SWIR)?
Ang maikling alon na infrared (SWIR) ay katulad ng nakikitang ilaw at maaaring maipakita at hinihigop ng mga bagay upang mabuo ang mga imahe na may mga anino at kaibahan sa pagitan ng ilaw at madilim;?
Ang singaw ng tubig, fog, at ilang mga materyales tulad ng silicone ay mahusay na daluyan para sa mga imahe ng SWIR;?
Ang SWIR ay mayroon ding kakayahang tumagos sa baso at plastik;?
Ang mga hot spot ay maaaring makita, na may mga karaniwang temperatura na mula sa 500 hanggang 3000 degree Celsius. Karaniwang temperatura ay nasa pagitan ng 500 ~ 3000 ℃;?
Mga Aplikasyon:?
Maaaring magamit sa surveillance camera sa pamamagitan ng usok, haze at fog;?
Maaaring magamit sa larangan ng pangitain ng makina upang magbigay ng inspeksyon, pag -uuri at kontrol ng kalidad;?
Silicon semiconductor imaging detection at failure analysis;?
Maaaring magamit sa larangan ng militar.
5. Mid Wave Infrared (MWIR)?
Mga kalamangan:?
High sensitivity and resolution: Cooled detector with low noise, thermal sensitivity (NETD) <20mK, and excellent detail resolution;?
Strong atmospheric penetration: MWIR has high transmittance in specific atmospheric windows (e.g., 3-5 μm), and is suitable for long-distance observation because it is less affected by interference from fog, smoke and soot.
Anti - Stray Light Interference: Kumpara sa LWIR, MID - Ang Wave ay hindi gaanong apektado sa pagmuni -muni ng sikat ng araw, na ginagawang mas matatag ang imahe sa araw at binabawasan ang problema ng "sun glare at burns".
Malawak na Dinamikong Saklaw: Angkop para sa pagkuha ng parehong mataas at mababang mga target na temperatura.
Mabilis na oras ng pagtugon: Ang cooled detector na may maikling oras ng pagtugon, ay maaaring gumawa ng 100Hz mataas na rate ng frame.
Mga Kakulangan:?
Mataas na sensitivity at resolusyon: Ang mga cooled detector ay kailangang ipares sa isang stirling cooler, kumplikadong istraktura, mataas na gastos sa pagpapanatili, ang presyo ay karaniwang 5 - 10 beses na ng isang uncooled thermal imaging camera.
Malaking laki at pagkonsumo ng kuryente: Ang sistema ng pagpapalamig ay nagreresulta sa napakalaking kagamitan, hindi magandang kakayahang magamit, at nangangailangan ng pre - paglamig ng oras para sa pagsisimula - Up (karaniwang ilang minuto), ginagawa itong hindi angkop para sa mabilis na paglawak.
Mga Limitasyon sa Kapaligiran: Ang mga mekanikal na sangkap ng palamigan ay madaling kapitan ng kabiguan sa matinding mga kapaligiran sa temperatura at maaaring hindi gaanong maaasahan kaysa sa mga walang kamag -anak na camera.
Ang kumplikadong pagpapanatili: Ang mga chiller ay may buhay (hal., Mga 10,000 oras para sa isang stirling chiller) at nangangailangan ng regular na pagpapanatili o kapalit, pagtaas ng gastos ng pagmamay -ari.
Mga Aplikasyon:?
Para sa pangitain ng makina, pagtuklas ng gas, pagsubaybay sa kalidad ng kapaligiran at hangin;?
Mga Gabay sa Missile, Paghahanap at Pagsubaybay sa Airborne Infrared (IRST).
6. Long Wave Infrared (LWIR)?
Mga kalamangan:?
Hindi na kailangan para sa pagpapalamig, mababang gastos: Tinatanggal ang pangangailangan para sa aparato ng pagpapalamig, simpleng istraktura ng kagamitan, maliit na sukat, magaan na timbang, abot -kayang presyo.
Lubhang naaangkop sa kapaligiran: malawak na hanay ng temperatura ng operating (- 40 ° C ~+85 ° C), walang pre - oras ng paglamig, handa nang gamitin mismo sa labas ng kahon, panginginig ng boses - lumalaban, angkop para sa larangan o malupit na mga kapaligiran.
Mababang pagkonsumo ng kuryente at mahabang buhay: Ang pagkonsumo ng kuryente ay maaaring maging mas mababa sa 1W o mas kaunti (e.g. cell phone integrated thermal imaging camera), detektor ng buhay hanggang sa 100,000 oras, napakababang mga gastos sa pagpapanatili.
Lahat - Kakayahang panahon: Hindi apektado sa pamamagitan ng pag -iilaw sa araw at gabi, malakas na kakayahang tumagos sa usok at alikabok (ngunit mas mahina kaysa sa MWIR), na angkop para sa pagsubaybay sa gabi o paghahanap at pagsagip.
Mga Kakulangan:?
Low sensitivity: usually 30~50mK, lower than cooling type (<20mK), weak detail resolution, easy to overexpose high-temperature targets (need dynamic range adjustment).
Slow response speed: frame rate is usually ≤60Hz, not suitable for ultra-high-speed dynamic scenes (such as ballistic tracking).
Malinaw na pagkagambala sa pamamagitan ng kapaligiran: madaling kapitan ng malakas na pagkagambala sa pagmuni -muni ng sikat ng araw (tulad ng tubig, pagmuni -muni ng salamin), ulan o mataas na kahalumigmigan na pagganap ng kapaligiran.
Ang mga paghihigpit na pagganap sa mahabang distansya: pagsipsip ng atmospera (singaw ng tubig, mga banda ng pagsipsip ng CO?) ay humahantong sa higit na pagpapalambing ng mahabang - paghahatid ng alon sa mahabang distansya (> 1km), at ang epekto ng pagmamasid ay mas mahina kaysa sa daluyan - paglamig ng alon.
Mga Aplikasyon:?
Sibilyan: Pagbuo ng Thermal Inspection, Electrical Equipment Inspection, Smartphone Thermal Imaging Plug - IN, Pagsukat sa temperatura ng Medikal, Mga Surveillance Cameras, Drone Night Vision, Firefighting Search and Rescue.
Militar: Tao - Portable Night Vision Device, Mababa - Kagamitan sa Pag -reconnaissance ng Gastos.