1. Radiazione a infrarossi
Le radiazioni a infrarossi, note anche come radiazione termica a infrarossi, hanno un forte effetto termico. Sostanze sopra lo zero assoluto (0 K, cioè - 273.15 ℃) possono generare raggi infrarossi, la cui frequenza è inferiore a quella della luce visibile ed è invisibile ad occhio nudo.
Lo spettro della luce a infrarossi si trova all'esterno dello spettro visibile sul grafico spettrale,con lunghezze d'onda che vanno da 0,8 μm a 50μm, che è più lungo dello spettro visibile (da 0,4 μm a 0,8 μm).

Allora qual è la relazione tra lunghezza d'onda e frequenza?

λ = c/f, dove c è la velocità della luce 3,0 × 108 m/s e λ è la lunghezza d'onda.
Ad esempio: la frequenza della luce visibile è approssimativamente tra 4x1014Hz ~ 8x1014Hz.


2. Radiazione a infrarossi - Finestra atmosferica
I vari gas che compongono l'atmosfera terrestre assorbono la maggior parte delle radiazioni a infrarossi, lasciando solo alcune radiazioni a infrarossi rilevabili.
Tra questi, la parte con una trasmissione più elevata è chiamata "finestra atmosferica a radiazione a infrarossi".
Nelle bande spettrali a onda corta - onda, onda e lunghe - onde, le finestre atmosferiche principali sono rispettivamente 0,7 ~ 2,5 μm, 3 ~ 5μm e 8 ~ 14μm;
La banda di rilevamento di un rivelatore a infrarossi onde lunghi non raffreddato è di 8 ~ 14μm.



3. Composizione dell'imager termico a infrarossi:
①. Lice a infrarossi: viene utilizzato principalmente per ricevere e focalizzare la luce a infrarossi emessa dall'oggetto in test.
②. Assemblaggio del rivelatore a infrarossi: viene utilizzato principalmente per convertire i segnali di radiazione a infrarossi ricevuti dalle lenti a infrarossi in segnali elettrici.
③. Componenti elettronici: vengono utilizzati principalmente per la lavorazione dei segnali elettrici.
④. Componente di visualizzazione: viene utilizzato principalmente per visualizzare segnali elettrici come immagini di luce visibili.
⑤. Software: viene utilizzato principalmente per elaborare i dati raccolti per formare letture di temperatura nelle immagini.

4. Vicino a infrarossi (NIR)
La banda quasi - infrarossa (NIR) (0,8 μm ~ 1μm) si trova accanto alla banda di luce visibile, appena oltre la gamma riconoscibile dell'occhio umano, e l'imaging NIR mostra informazioni aggiuntive per i dettagli dell'immagine rispetto all'imaging della luce visibile;
Come la luce visibile,Anche la luce NIR è riflessa, quindi le immagini che vediamo dai sensori NIR sono principalmente la luce solare riflessa;
Applicazioni:
Al giorno d'oggi, i sensori CMOS possono per lo più coprire la fascia a infrarossi quasi -
Near - Infrared appare anche sugli smartphone attuali, per migliorare ilRiconoscimento faccialecapacità della fotocamera del cellulare;


4. Affrarsi a onda corta (SWIR)
L'infrarosso a onde corte (SWIR) è simile alla luce visibile e può essere riflessa e assorbita dagli oggetti per formare immagini con ombre e contrasti tra luce e buio;
Vapore acqueo, nebbia e alcuni materiali come il silicone sono buoni mezzi per le immagini SWIR;
SWIR ha anche la capacità di penetrare in vetro e plastica;
è possibile rilevare punti caldi, con temperature tipiche che vanno da 500 a 3000 gradi Celsius. La temperatura tipica è compresa tra 500 ~ 3000 ℃;
Applicazioni:
Può essere utilizzato nella telecamera di sorveglianza attraverso fumo, foschia e nebbia;
Può essere utilizzato nel campo della visione macchina per fornire ispezione, classificazione e controllo di qualità;
Analisi di rilevamento e fallimento dei semiconduttori al silicio;
Può essere usato nel campo militare.


5. Mid Wave Infrad (MWIR)
Vantaggi:
Elevata sensibilità e risoluzione: rivelatore raffreddato a basso rumore, sensibilità termica (netd) <20mk e eccellente risoluzione di dettagli;
Forte penetrazione atmosferica: MWIR ha un'elevata trasmissione in specifiche finestre atmosferiche (ad es. 3 - 5 μm) ed è adatto per l'osservazione a lunga -
Interferenza della luce vagante: rispetto a lwir, l'onda centrale è meno influenzata dal riflesso della luce solare, che rende l'immagine più stabile durante il giorno e riduce il problema del "bagliore del sole e delle ustioni".
Ampio intervallo dinamico: adatto per catturare bersagli sia a bassa e bassa temperatura.
Tempo di risposta rapido: rivelatore raffreddato con breve tempo di risposta, può eseguire la frequenza fotogramma alta 100Hz.

Svantaggi:
Elevata sensibilità e risoluzione: i rilevatori raffreddati devono essere accoppiati con una struttura più fredda, complessa, costi di manutenzione elevati, il prezzo è generalmente 5 - 10 volte quello di una telecamera di imaging termico non raffreddata.
Dimensioni di grandi dimensioni e consumo di energia: il sistema di refrigerazione si traduce in attrezzature ingombranti, scarsa portabilità e richiede tempo di raffreddamento pre - per l'avvio -
Limitazioni ambientali: i componenti meccanici del dispositivo di raffreddamento sono soggetti a fallimenti in ambienti di temperatura estremi e possono essere meno affidabili delle telecamere non raffreddate.
Manutenzione complicata: i refrigeratori hanno una durata (ad es. Circa 10.000 ore per un refrigeratore Stirling) e richiedono manutenzione o sostituzione regolari, aumentando il costo di proprietà.

Applicazioni:
Per la visione macchina, il rilevamento del gas, il monitoraggio ambientale e della qualità dell'aria;
Guide missilistiche, ricerca e monitoraggio a infrarossi dispersa nell'aria (IRST).


6. Long Wave Infrad (LWIR)
Vantaggi:
Non è necessario refrigerazione, basso costo: elimina la necessità di dispositivo di refrigerazione, struttura di apparecchiature semplici, dimensioni ridotte, peso leggero, prezzo accessibile.
Estremamente adattabile all'ambiente: ampia gamma di temperatura operativa (- 40 ° C ~+85 ° C), nessun tempo di raffreddamento pre -, pronto per l'uso immediatamente fuori dalla scatola, vibrazione - resistente, adatto per campo o ambienti difficili.
Basso consumo di energia e lunga durata: il consumo di energia può essere inferiore a 1W o meno (ad esempio fotocamera di imaging termico integrato del telefono cellulare), rilevatore di durata fino a 100.000 ore, costi di manutenzione molto bassi.
All - Weather Capability: non influenzato dall'illuminazione diurna e notturna, forte capacità di penetrare fumo e polvere (ma più debole di MWIR), adatto al monitoraggio o alla ricerca e al salvataggio notturno.

Svantaggi:
Bassa sensibilità: di solito 30 ~ 50mk, inferiore al tipo di raffreddamento (<20MK), risoluzione dei dettagli deboli, obiettivi di temperatura ad alta temperatura facili da sovraesposizione (necessitano di regolazione dinamica dell'intervallo).
Velocità di risposta lenta: la frequenza dei fotogrammi è generalmente ≤60Hz, non adatta per scene dinamiche ultra - ad alta velocità (come il monitoraggio balistico).
Ovvia interferenza da parte dell'ambiente: suscettibile alla forte interferenza sulla riflessione della luce solare (come l'acqua, la riflessione del vetro), la pioggia o il degrado delle prestazioni dell'ambiente ad alta umidità.
Performance limitate a lunghe distanze: l'assorbimento atmosferico (vapore acqueo, bande di assorbimento di co?) porta a una maggiore attenuazione della trasmissione lunghi - onde a lunghe distanze (> 1 km) e l'effetto di osservazione è più debole di quello del raffreddamento a onda di media -

Applicazioni:
Civile: ispezione termica dell'edificio, ispezione delle apparecchiature elettriche, plug di imaging termico smartphone - in, misurazione della temperatura medica, telecamere di sorveglianza, visione notturna dei droni, ricerca e salvataggio antincendio.
MILITALE: Uomo - Dispositivo di visione notturna portatile, a basso costo di ricognizione dei costi.