EMS Περιβάλλον μάθησης · Επισκόπηση · 6 · §6.2 · English version

§6.2 Ταξινόμηση του υπέρυθρου φάσματος

Έναρξη

Η περιοχή IR χωρίζεται σε ελαστικά, με το όνομά τους από την απόσταση προς το ορατό φως:

ΕλαστικόΌνομαΜήκος κύματοςΤυπική πηγή / χρήση
NIRΚοντά στην IR0,76 – 1,4 µmΥπολειπόμενοι ενισχυτές φωτός, λαμπτήρες IR, λέιζερ (1,06 μm)
SWIRΒραχυπρόθεσμη IR1,4 – 3 µmΑπεικόνιση με αντίθεση αντανάκλασης, λέιζερ ασφαλείας ματιών (1,55 μm)
MWIRΜέση IR3 – 8 µmοι πηγές: καυσαέρια, λοφία, κινητήρες → πύραυλοι Αναζητητές
LWIRΜακροπρόθεσμη IR8 – 15 µmαντικείμενα σε θερμοκρασία περιβάλλοντος → ανθρώπινη & θερμική εικόνα οχημάτων
FIRΜακριά IR15 µm – 1 mmεπιστημονικά· ελάχιστα χρησιμοποιούμενα στρατιωτικά

Γιατί αυτή η ταξινόμηση μετράει επιχειρησιακά: Η ατμόσφαιρα δεν είναι εξίσου διαπερατή παντού. Οι υδρατμοί και το CO2 απορροφούν ολόκληρα κομμάτια του φάσματος IR· βρίσκονται μεταξύ τους ατμοσφαιρικά παράθυρα όπου φοριέται η IR ακτινοβολία. Τα δύο κύρια παράθυρα είναι 3–5 μm (σε MWIR) και 8–12 μm (LWIR) — Ακριβώς τα ελαστικά όπου λειτουργούν σχεδόν όλοι οι στρατιωτικοί αισθητήρες.

Τ% µm 3–5 µm 8–12 µm 1 4 10 14
Ατμοσφαιρική παθητικότητα (schematic): οι στρατιωτικοί αισθητήρες IR λειτουργούν στα παράθυρα 3–5 μm και 8–12 μm.

Γιατί είναι τα παράθυρα εκεί; Το "dip" εξήγησε

Τα σκούρα κομμάτια μεταξύ των παραθύρων (βλέπε γράφημα) δεν είναι σύμπτωση: είναι ελαστικά απορρόφησης των μορίων στον αέρα, ιδιαίτερα των υδρατμών (H2O) και του διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Αυτά τα μόρια δονούνται και ενεργοποιούν σταθερές συχνότητες και καταπίνουν IR ακτινοβολία με ακριβώς αυτά τα μήκη κύματος.

Τα χρήσιμα παράθυρα 3–5 και 8–Έτσι, 12 μm είναι κυριολεκτικά οι "τρεις" που αφήνουν H2O και CO2. Επομένως, σχεδόν κάθε αισθητήρας IR ακολουθεί αυτά τα όρια, και ως εκ τούτου τα παράθυρα συρρικνώνονται υγρό αέρας: περισσότεροι υδρατμοί = ευρύτερες ζώνες απορρόφησης = λιγότερο εύρος (Μειονεκτήματα υπέρυθρων).