Der IR-Bereich ist in Reifen unterteilt, die nach ihrem Abstand zum sichtbaren Licht benannt sind:
| Reifen | Name | Wellenlänge | Typische Quelle/Verwendung |
|---|---|---|---|
| NIR | Nahe IR | 0,76 – 1,4 µm | Restlichtverstärker, IR-Suchlampen, Laser (1,06 μm) |
| SWIR | IR für Kurzwellen | 1,4 – 3 µm | Bildgebung mit Reflexionskontrast, augensichere Laser (1,55 μm) |
| MWIR | Mittelwellen-IR | 3 – 8 µm | die Quellen: Abgase, Federn, Motoren → Raketensucher |
| LWIR | Langwellen-IR | 8 – 15 µm | Objekte bei Umgebungstemperatur → Wärmebild von Mensch und Fahrzeug |
| FIR | Far IR | 15 µm – 1 mm | wissenschaftlich; Militär wenig verwendet |
Warum diese Klassifizierung operativ wichtig ist: Die Atmosphäre ist nicht überall gleich durchlässig. Wasserdampf und CO2 absorbieren ganze Teile des IR-Spektrums; liegen zwischen ihnen atmosphärische Fenster wenn IR-Strahlung getragen wird. Die beiden Hauptfenster sind 3–5 μm (in MWIR) und 8–12 μm (LWIR) — Genau die Reifen, bei denen praktisch alle militärischen IR-Sensoren funktionieren.
- MWIR (3 MWIR)–5 μm "sieht" heiße Quellen am besten (Wien: 600)–1000 K Peaks hier. Dies ist das Band von wärmesuchenden Raketen, die auf Spaziergänge und Federn abzielen, und viele maritime IRSTs.
- LWIR (8)–12 μm "Seht" alles bei Umgebungstemperatur (~ 300 K Spitzen um 10 μm). Dies ist das Band von Wärmebildgeräten für Personal und Fahrzeuge, und es dringt besser durch Rauch und Staub ein.
Warum sind die Fenster da? Das "dip" erklärt
Die dunklen Stücke zwischen den Fenstern (siehe Grafik) sind kein Zufall: Absorptionsreifen von Molekülen in der Luft, insbesondere Wasserdampf (H2O) und Kohlendioxid (CO2). Diese Moleküle vibrieren und schalten feste Frequenzen ein und schlucken IR-Strahlung mit genau diesen Wellenlängen.
- Der Dip um 1,5–2 μm: Wasserdampf hat starke Absorptionsbanden um 1,4 μm und 1,9 μm. Dazwischen bleibt nur ein schmaler, durchlässiger Balken, der diesen Teil von SWIR begrenzt nutzbar macht. Der augensichere Laser bei 1,55 μmKlassifizierung des Infrarotspektrumswurde absichtlich in diesem engen Loch gewählt.
- Der Dip zwischen 5 und 8 μm: eine sehr breite, starke Wasserdampfabsorptionsbande (mit etwa 6,3 μm). Die Luft dort ist fast undurchsichtig für IR — Genau der Grund, warum das MWIR Fenster bei ~5 μm stoppt und das LWIR Fenster bei ~8 μm beginnt. CO2 schneidet mit einem scharfen Band um 4,3 μm und einem breiten runden 15 μm.
Die nützlichen Fenster 3–5 und 8–12 μm sind also buchstäblich die "Löcher", die H2O und CO2 hinterlassen. Daher folgt praktisch jeder IR-Sensor diesen Grenzen, und daher schrumpfen die Fenster ein feucht Luft: mehr Wasserdampf = breitere Absorptionsbanden = weniger ReichweiteNachteile von Infrarot.