基於紅外在大氣傳輸存在(zài)的“大氣(qì)窗口”,紅外線的應用分為短波紅外、中波紅外和長波紅外。
紅外輻射的波長分類
紅外輻射的波長介於可見光和微波(bō)之間,其短波與可見光波(bō)段的紅光相鄰(lín),長(zhǎng)波(bō)段(duàn)與微(wēi)波相接(jiē)。
根據紅外輻射的產(chǎn)生機理(lǐ)、紅外輻射的(de)應用和發展情況並結合考慮了紅外輻射在地球大氣層中的傳輸特性,進一步將0.75~1000μm的紅外(wài)輻射劃分為四個波段:
(1)近紅外0.75~1μm
(2)短波(bō)紅(hóng)外,波長範圍為1~3μm
(3)中(zhōng)紅外或中波紅外,波長範圍為3~5μm
(4)遠紅外或(huò)長波紅外,波長範圍為(wéi)7~14μm
紅外大氣窗口
紅外探測器(qì)利用(yòng)紅(hóng)外輻射進(jìn)行成(chéng)像,當紅外線(xiàn)在大氣層內或穿透大氣層時,會受到來自大氣層對輻射傳(chuán)輸的影響,而造成光的能(néng)力衰減,這也被稱為大氣消光(guāng)。大氣消光作用對紅外輻射(shè)影響與波(bō)長(zhǎng)有關,具有明顯的選(xuǎn)擇性。紅外在大(dà)氣中有三個波段區間內具有很高的透過率,被稱為“大氣窗口”。
短波紅外利用目標反射(shè)環境中(zhōng)普遍存在的短波紅外(wài)輻射,在分辨率和細節上類似於可(kě)見(jiàn)光(guāng)圖像;長波、中波紅外成像利用室溫目標自身發射的熱輻射,用於各種紅外熱(rè)視(shì)設備。
紅外熱(rè)成像技術在環境監測(cè)領域的(de)應用
紅外(wài)熱成像技術可應用於環境監測領域,例如VOCs氣體泄漏的快速檢測。大多數VOCs氣體紅外波段均在3~5um之間。當特定波長的紅外輻射經過VOCs氣(qì)體分子時,該波段的紅外輻射被分子(zǐ)基團吸收。
PF-3000便攜式紅(hóng)外熱成像氣體泄漏檢測儀采用中波製冷型二類超晶格(gé)紅外探測器,利用VOCs氣(qì)體分子對紅外輻射選擇性吸收的特性,讓看不(bú)見的氣體在儀器上清晰(xī)成像,另外(wài)高(gāo)敏度模式可以探(tàn)測細小氣體泄漏。