การแนะนำ
ความไม่สมบูรณ์ของธรรมชาติของตัวเองซึ่งชดเชยด้วยความยืดหยุ่นของสติปัญญาได้ผลักดันให้บุคคลค้นหาอยู่ตลอดเวลา ความปรารถนาที่จะบินเหมือนนก ว่ายน้ำเหมือนปลา หรือพูดกลางคืนเหมือนแมว เป็นจริงได้เมื่อได้รับความรู้และเทคโนโลยีที่จำเป็น การวิจัยทางวิทยาศาสตร์มักถูกกระตุ้นโดยความต้องการของกิจกรรมทางทหาร และผลลัพธ์ถูกกำหนดโดยระดับเทคโนโลยีที่มีอยู่
การขยายขอบเขตการมองเห็นเพื่อให้เห็นภาพข้อมูลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตาถือเป็นหนึ่งในงานที่ยากที่สุด เนื่องจากต้องอาศัยการฝึกอบรมทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจัง รวมถึงพื้นฐานทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่สำคัญ ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในทิศทางนี้เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 ปัญหาการสังเกตในสภาพแสงน้อยกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่งในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
โดยปกติแล้ว ความพยายามที่ใช้ในทิศทางนี้ได้นำไปสู่ความก้าวหน้าในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การแพทย์ เทคโนโลยีการสื่อสาร และสาขาอื่นๆ
ฟิสิกส์ของรังสีอินฟราเรด
รังสีอินฟราเรด- รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ครอบครองพื้นที่สเปกตรัมระหว่างปลายสีแดงของแสงที่ตามองเห็น (ที่มีความยาวคลื่น (= m) และการปล่อยคลื่นวิทยุคลื่นสั้น (
=
ม.).รังสีอินฟราเรดถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1800 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ดับเบิลยู. เฮอร์เชล 123 ปีหลังจากการค้นพบรังสีอินฟราเรด นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต เอ.เอ. Glagoleva-Arkadyeva รับคลื่นวิทยุที่มีความยาวคลื่นประมาณ 80 ไมครอนเช่น ซึ่งอยู่ในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรด สิ่งนี้พิสูจน์ว่าแสง รังสีอินฟราเรด และคลื่นวิทยุมีลักษณะเดียวกัน ทั้งหมดนี้เป็นเพียงการแปรผันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าธรรมดา
รังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่ารังสี "ความร้อน" เนื่องจากวัตถุทั้งหมดทั้งของแข็งและของเหลวได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดจะปล่อยพลังงานออกมาในสเปกตรัมอินฟราเรด
แหล่งที่มาของรังสีอินฟราเรด
แหล่งที่มาหลักของการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุบางอย่าง
รังสีอินฟราเรดจากขีปนาวุธและวัตถุอวกาศ |
รังสีอินฟราเรดจากเครื่องบิน |
รังสีอินฟราเรดจากเรือผิวน้ำ |
คบเพลิงเดินขบวน เครื่องยนต์ซึ่งเป็นกระแสของก๊าซเผาไหม้ที่บรรทุกอนุภาคของแข็งแขวนลอยของเถ้าและเขม่าซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงจรวด ตัวจรวด. โลกซึ่งสะท้อนส่วนหนึ่งของรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบ แผ่นดินโลกนั้นเอง |
รังสีที่สะท้อนจากโครงเครื่องบินของเครื่องบินจากดวงอาทิตย์ โลก ดวงจันทร์ และแหล่งอื่นๆ การแผ่รังสีความร้อนภายในของท่อต่อและหัวฉีดของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทหรือท่อไอเสียของเครื่องยนต์ลูกสูบ การแผ่รังสีความร้อนของไอพ่นก๊าซไอเสียของตัวเอง การแผ่รังสีความร้อนภายในผิวหนังเครื่องบิน ซึ่งเป็นผลมาจากการให้ความร้อนตามหลักอากาศพลศาสตร์ระหว่างการบินด้วยความเร็วสูง |
ปลอกปล่องไฟ ไอเสีย หลุมปล่องไฟ |
คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีอินฟราเรด
1. ทะลุผ่านร่างทึบบาง ฝ่าฝนด้วย
หมอก หิมะ
2. ก่อให้เกิดผลกระทบทางเคมีต่อแผ่นถ่ายภาพ
3. สารที่ถูกดูดซับจะทำให้ร้อนขึ้น
4. ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กทริกภายในเจอร์เมเนียม
5. มองไม่เห็น.
6. มีความสามารถในการรบกวนและการเลี้ยวเบนของปรากฏการณ์
7. ลงทะเบียนโดยวิธีความร้อน, โฟโตอิเล็กทริกและ
ถ่ายภาพ
ลักษณะของรังสีอินฟราเรด
การสะท้อนทางกายภาพที่อ่อนแอของตัวเอง
วัตถุความร้อน IR รังสีอินฟราเรดมีคุณสมบัติ IR
การแผ่รังสี การแผ่รังสีในชั้นบรรยากาศ การแผ่รังสีพื้นหลัง
ลักษณะเฉพาะ |
ขั้นพื้นฐาน แนวคิด |
เป็นเจ้าของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุที่ถูกทำให้ร้อน |
แนวคิดพื้นฐานคือตัวเครื่องสีดำสนิท วัตถุสีดำสนิทคือวัตถุที่ดูดซับรังสีทั้งหมดที่ตกกระทบไม่ว่าจะมีความยาวคลื่นใดก็ตาม การกระจายความเข้มของรังสีของวัตถุสีดำ (s/n ของพลังค์): C2=1.44* ความหนาแน่นของรังสีที่เป็นอินทิกรัล - สเตฟาน - กฎหมายโบลต์ซมันน์: |
รังสีอินฟราเรดที่สะท้อนจากวัตถุ |
การแผ่รังสีแสงอาทิตย์สูงสุดซึ่งกำหนดองค์ประกอบที่สะท้อนนั้นสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 0.75 ไมครอน และ 98% ของพลังงานการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดตกอยู่ในช่วงสเปกตรัมสูงถึง 3 ไมครอน ความยาวคลื่นนี้มักถูกพิจารณาว่าเป็นความยาวคลื่นขอบเขตที่แยกองค์ประกอบที่สะท้อน (แสงอาทิตย์) และองค์ประกอบภายในของรังสีอินฟราเรดออกจากวัตถุ ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ว่าในสเปกตรัม Near-IR (สูงถึง 3 μm) องค์ประกอบที่สะท้อนจะถือเป็นปัจจัยชี้ขาด และการกระจายของแสงเหนือวัตถุจะขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของแสงสะท้อนและการฉายรังสี สำหรับส่วนที่ไกลของสเปกตรัม IR ปัจจัยที่กำหนดคือรังสีของวัตถุ และการกระจายตัวของรังสีเหนือพื้นที่นั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยรังสีและอุณหภูมิ ในส่วนคลื่นกลางของสเปกตรัม IR จะต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ทั้งสี่ตัวด้วย |
การลดทอนของรังสีอินฟราเรดในชั้นบรรยากาศ |
ในช่วงความยาวคลื่น IR มีหน้าต่างโปร่งใสหลายบาน และการพึ่งพาการส่งผ่านบรรยากาศต่อความยาวคลื่นมีรูปแบบที่ซับซ้อนมาก การลดทอนของรังสีอินฟราเรดถูกกำหนดโดยแถบการดูดซับของไอน้ำและส่วนประกอบของก๊าซ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และโอโซน เช่นเดียวกับปรากฏการณ์การกระเจิงของรังสี โปรดดูรูป “การดูดซับรังสีอินฟราเรด” |
ลักษณะทางกายภาพของรังสีพื้นหลัง IR |
รังสีอินฟราเรดมีสององค์ประกอบ: การแผ่รังสีความร้อนของมันเองและการแผ่รังสีที่สะท้อน (กระจัดกระจาย) จากดวงอาทิตย์และแหล่งภายนอกอื่นๆ ในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 3 ไมครอน รังสีดวงอาทิตย์ที่สะท้อนและกระจายจะมีอิทธิพลเหนือ ตามกฎแล้วในช่วงความยาวคลื่นนี้ การแผ่รังสีความร้อนภายในของพื้นหลังสามารถละเลยได้ ในทางตรงกันข้าม ในช่วงความยาวคลื่นที่มากกว่า 4 μm การแผ่รังสีความร้อนภายในของพื้นหลังจะมีอิทธิพลเหนือกว่าและรังสีดวงอาทิตย์ที่สะท้อน (กระจัดกระจาย) ก็สามารถละเลยได้ ช่วงความยาวคลื่น 3-4 ไมครอนนั้นอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ในช่วงนี้มีความสว่างขั้นต่ำที่เด่นชัดของการก่อตัวของพื้นหลัง |
การดูดซับรังสีอินฟราเรด
สเปกตรัมการส่งผ่านของบรรยากาศในบริเวณอินฟราเรดใกล้และกลาง (1.2-40 μm) ที่ระดับน้ำทะเล (กราฟด้านล่างของกราฟ) และที่ระดับความสูง 4,000 ม. (เส้นโค้งด้านบน) ในช่วงซับมิลลิเมตร (300-500 ไมครอน) รังสีไม่ถึงพื้นผิวโลก
ผลกระทบต่อมนุษย์
ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนตระหนักดีถึงพลังที่เป็นประโยชน์ของความร้อนหรือรังสีอินฟราเรดในแง่วิทยาศาสตร์
ในสเปกตรัมอินฟราเรด มีพื้นที่ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 7 ถึง 14 ไมครอน (หรือที่เรียกว่าส่วนคลื่นยาวของช่วงอินฟราเรด) ซึ่งมีประโยชน์เฉพาะตัวอย่างแท้จริงต่อร่างกายมนุษย์ รังสีอินฟราเรดส่วนนี้สอดคล้องกับรังสีของร่างกายมนุษย์เอง โดยมีความยาวคลื่นสูงสุดประมาณ 10 ไมครอน ดังนั้นร่างกายของเราจึงรับรู้รังสีภายนอกที่มีความยาวคลื่นเช่น "ของเราเอง" แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดตามธรรมชาติที่มีชื่อเสียงที่สุดบนโลกของเราคือดวงอาทิตย์และแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดคลื่นยาวเทียมที่มีชื่อเสียงที่สุดใน Rus' คือเตารัสเซีย และทุกคนต่างก็ประสบกับผลประโยชน์ของตนอย่างแน่นอน การปรุงอาหารด้วยคลื่นอินฟราเรดจะทำให้อาหารอร่อยเป็นพิเศษ ช่วยรักษาวิตามินและแร่ธาตุ และไม่เกี่ยวอะไรกับเตาไมโครเวฟ
ด้วยการมีอิทธิพลต่อร่างกายมนุษย์ในส่วนคลื่นยาวของช่วงอินฟราเรด จึงเป็นไปได้ที่จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การดูดซับด้วยคลื่นสะท้อน" ซึ่งพลังงานภายนอกจะถูกดูดซับอย่างแข็งขันโดยร่างกาย จากผลนี้พลังงานศักย์ของเซลล์ร่างกายจะเพิ่มขึ้นและน้ำที่ไม่ถูกผูกไว้ก็ออกไป กิจกรรมของโครงสร้างเซลล์จำเพาะเพิ่มขึ้น ระดับของอิมมูโนโกลบูลินเพิ่มขึ้น กิจกรรมของเอนไซม์และเอสโตรเจนเพิ่มขึ้น และปฏิกิริยาทางชีวเคมีอื่น ๆ เกิดขึ้น สิ่งนี้ใช้ได้กับเซลล์ร่างกายและเลือดทุกประเภท
คุณสมบัติของภาพของวัตถุในช่วง IR
ภาพอินฟราเรดมีการกระจายตัวของความแตกต่างระหว่างวัตถุที่รู้จักซึ่งไม่ปกติสำหรับผู้สังเกตการณ์ เนื่องจากการกระจายตัวของลักษณะทางแสงของพื้นผิววัตถุในช่วง IR ที่แตกต่างกัน เมื่อเทียบกับส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม การแผ่รังสีอินฟราเรดทำให้สามารถตรวจจับวัตถุในภาพ IR ที่ไม่สังเกตเห็นได้ในภาพถ่ายธรรมดา สามารถระบุพื้นที่ของต้นไม้และพุ่มไม้ที่เสียหายได้ รวมทั้งเปิดเผยหลักฐานการใช้พืชพรรณที่ตัดใหม่เพื่ออำพรางวัตถุ การส่งผ่านโทนสีที่แตกต่างกันในภาพนำไปสู่การสร้างสิ่งที่เรียกว่าการถ่ายภาพแบบหลายสเปกตรัม ซึ่งส่วนเดียวกันของระนาบของวัตถุจะถูกถ่ายภาพพร้อมกันในโซนต่างๆ ของสเปกตรัมด้วยกล้องหลายสเปกตรัม |
คุณลักษณะอีกประการหนึ่งของภาพ IR ซึ่งเป็นคุณลักษณะของแผนที่ความร้อนก็คือ นอกจากรังสีสะท้อนแล้ว รังสีของพวกมันเองยังมีส่วนร่วมในการก่อตัวด้วย และในบางกรณีก็ทำได้เพียงเท่านี้เท่านั้น รังสีจากภายในถูกกำหนดโดยการแผ่รังสีของพื้นผิวของวัตถุและอุณหภูมิ ทำให้สามารถระบุพื้นผิวหรือพื้นที่ที่มีความร้อนบนแผนที่ความร้อนซึ่งตรวจไม่พบในภาพถ่าย และใช้ภาพความร้อนเป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะอุณหภูมิของวัตถุ |
ภาพ IR ช่วยให้คุณรับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่ไม่ปรากฏอีกต่อไปในขณะที่ถ่ายภาพ ตัวอย่างเช่น บนพื้นผิวของจุดที่เครื่องบินจอดอยู่ ภาพความร้อนจะถูกเก็บรักษาไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งสามารถบันทึกลงในภาพ IR ได้ |
คุณลักษณะที่สี่ของแผนที่ความร้อนคือความสามารถในการบันทึกวัตถุทั้งในกรณีที่ไม่มีการแผ่รังสีตกกระทบและในกรณีที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เนื่องจากความแตกต่างในการเปล่งแสงของพื้นผิวเท่านั้น คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถสังเกตวัตถุในที่มืดสนิทและในสภาวะที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิจนมองไม่เห็น ภายใต้สภาวะดังกล่าว พื้นผิวโลหะที่ไม่ได้ทาสีซึ่งมีการแผ่รังสีต่ำจะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษกับพื้นหลังของวัตถุที่ไม่ใช่โลหะที่ดูเบากว่า ("มืด") แม้ว่าอุณหภูมิจะเท่ากันก็ตาม |
คุณลักษณะอีกประการหนึ่งของแผนที่ความร้อนสัมพันธ์กับพลวัตของกระบวนการทางความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างวัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติของอุณหภูมิในแต่ละวัน วัตถุทั้งหมดบนพื้นผิวโลกจึงมีส่วนร่วมในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ อุณหภูมิของร่างกายแต่ละคนยังขึ้นอยู่กับสภาวะการแลกเปลี่ยนความร้อน คุณสมบัติทางกายภาพของสิ่งแวดล้อม คุณสมบัติภายในของวัตถุที่กำหนด (ความจุความร้อน การนำความร้อน) เป็นต้น อัตราส่วนอุณหภูมิของวัตถุที่อยู่ติดกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงในระหว่างวัน ดังนั้นแผนที่ความร้อนที่ได้รับในเวลาที่ต่างกันแม้จะมาจากวัตถุเดียวกันจึงแตกต่างกัน |
การประยุกต์ใช้รังสีอินฟราเรด
ในศตวรรษที่ 21 การนำรังสีอินฟราเรดเข้ามาในชีวิตของเราได้เริ่มต้นขึ้น ปัจจุบันมีการใช้ในอุตสาหกรรมและการแพทย์ ในชีวิตประจำวันและการเกษตร เป็นสากลและสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ใช้ในนิติเวช กายภาพบำบัด และในอุตสาหกรรมสำหรับการอบแห้งผลิตภัณฑ์ที่ทาสี ผนังอาคาร ไม้ และผลไม้ รับภาพวัตถุในความมืด อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน (กล้องส่องทางไกลกลางคืน) และหมอก
อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน - ประวัติความเป็นมาหลายชั่วอายุคน
การสร้างศูนย์ |
||
“ผ้าใบแก้ว” |
ระบบสามและสองอิเล็กโทรด |
|
|
โฟโตแคโทด ข้อมือ |
|
30 กลางๆ |
||
ศูนย์เทคนิคฟิลิปส์ ฮอลแลนด์ |
ในต่างประเทศ - Zvorykin, Farnsword, Morton และ von Ardenna; ในสหภาพโซเวียต - G.A. กรินเบิร์ก, เอ.เอ. อาร์ติโมวิช |
|
หลอดเพิ่มความเข้มของภาพนี้ประกอบด้วยแก้วสองใบวางซ้อนกันอยู่ข้างใน บนพื้นเรียบซึ่งมีการใช้โฟโตแคโทดและฟอสเฟอร์ ไฟฟ้าแรงสูงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับชั้นเหล่านี้สร้างขึ้น สนามไฟฟ้าสถิตที่ให้การถ่ายโอนภาพอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงจากโฟโตแคโทดไปยังหน้าจอที่มีฟอสเฟอร์ โฟโตแคโทดเงิน-ออกซิเจน-ซีเซียมซึ่งมีความไวค่อนข้างต่ำ แม้ว่าจะใช้งานได้ในช่วงสูงถึง 1.1 ไมครอน แต่ก็ถูกใช้เป็นชั้นไวแสงใน "แก้ว Holst" นอกจากนี้ โฟโตแคโทดนี้ยังมีระดับเสียงรบกวนสูง ซึ่งจำเป็นต้องทำความเย็นที่อุณหภูมิลบ 40 °C เพื่อกำจัดมัน |
ความก้าวหน้าในเลนส์อิเล็กตรอนทำให้สามารถแทนที่การถ่ายโอนภาพโดยตรงได้โดยการโฟกัสไปที่สนามไฟฟ้าสถิต ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของหลอดเพิ่มความเข้มของภาพที่มีการถ่ายโอนภาพด้วยไฟฟ้าสถิตคือความละเอียดลดลงอย่างมากจากจุดศูนย์กลางของมุมมองไปยังขอบ เนื่องจากภาพอิเล็กทรอนิกส์แนวโค้งไม่ตรงกันกับโฟโตแคโทดแบบแบนและหน้าจอ เพื่อแก้ปัญหานี้ พวกเขาจึงเริ่มสร้างเลนส์ทรงกลม ซึ่งมีความซับซ้อนอย่างมากในการออกแบบเลนส์ที่มักจะออกแบบมาสำหรับพื้นผิวเรียบ |
|
รุ่นแรก |
||
หลอดเพิ่มความเข้มภาพแบบหลายขั้นตอน |
||
|
||
สหภาพโซเวียต M.M. บู๊ทส์ลอฟ โดย RCA, ITT (สหรัฐอเมริกา), Philips (เนเธอร์แลนด์) |
||
บนพื้นฐานของแผ่นใยแก้วนำแสง (FOP) ซึ่งเป็นแพ็คเกจของ LED จำนวนมากเลนส์พลาโนเว้าได้รับการพัฒนาซึ่งติดตั้งแทนหน้าต่างทางเข้าและทางออก ภาพออปติคัลที่ฉายลงบนพื้นผิวเรียบของ VOP จะถูกส่งโดยไม่มีการบิดเบือนไปยังด้านเว้า ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าพื้นผิวเรียบของโฟโตแคโทดและหน้าจอจะจับคู่กันกับสนามอิเล็กทรอนิกส์แบบโค้ง จากการใช้ VOP ความละเอียดจะเท่ากันตลอดทั้งขอบเขตการมองเห็นเช่นเดียวกับที่อยู่ตรงกลาง |
||
รุ่นที่สอง |
||
เครื่องขยายสัญญาณทุติยภูมิ |
กล้องส่องทางไกลหลอก |
|
แผ่นไมโคร 3 ช่อง 4– หน้าจอ |
|
|
ในยุค 70 |
||
บริษัทของสหรัฐอเมริกา |
บริษัท "Praxitronic" (เยอรมนี) |
|
องค์ประกอบนี้เป็นตะแกรงที่มีระยะห่างสม่ำเสมอโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ไมครอนและมีความหนาไม่เกิน 1 มม. จำนวนช่องเท่ากับจำนวนองค์ประกอบภาพและอยู่ในลำดับ 10 6 . พื้นผิวทั้งสองของแผ่นไมโครช่องสัญญาณ (MCP) ได้รับการขัดเงาและเคลือบโลหะ และใช้แรงดันไฟฟ้าหลายร้อยโวลต์ระหว่างพื้นผิวทั้งสอง เมื่อเข้าไปในช่องสัญญาณ อิเล็กตรอนจะชนกับผนังและทำให้อิเล็กตรอนทุติยภูมิหลุดออกมา ในสนามไฟฟ้าแบบดึง กระบวนการนี้จะทำซ้ำหลายครั้ง ทำให้ได้รับ NxlO 4 เท่า ในการรับช่อง MCP จะใช้ใยแก้วนำแสงที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกัน |
หลอดเพิ่มความเข้มภาพที่มี MCP ของการออกแบบแบบ biplanar ได้รับการพัฒนานั่นคือโดยไม่ต้องใช้เลนส์ไฟฟ้าสถิตซึ่งเป็นการคืนเทคโนโลยีสู่การถ่ายโอนภาพโดยตรงเช่นเดียวกับใน "แก้ว Holst" หลอดเพิ่มความเข้มภาพขนาดจิ๋วที่เกิดขึ้นทำให้สามารถพัฒนาแว่นมองกลางคืน (NVG) ของระบบกล้องสองตาเทียมได้ โดยที่ภาพจากหลอดเพิ่มความเข้มภาพหลอดเดียวจะถูกแยกออกเป็นเลนส์ใกล้ตาสองชิ้นโดยใช้ปริซึมแยกลำแสง การหมุนภาพที่นี่ดำเนินการโดยใช้เลนส์ขนาดเล็กเพิ่มเติม |
|
รุ่นที่สาม |
||
หลอดเพิ่มความเข้มภาพ P + และ SUPER II + |
||
เริ่มต้นในทศวรรษที่ 70 จนถึงปัจจุบัน |
||
ส่วนใหญ่เป็นบริษัทอเมริกัน |
||
การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ในระยะยาวและเทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นตัวกำหนดต้นทุนที่สูงของหลอดเพิ่มความเข้มข้นของภาพรุ่นที่สาม ได้รับการชดเชยด้วยความไวที่สูงมากของโฟโตแคโทด ความไวรวมของตัวอย่างบางตัวอย่างสูงถึง 2000 mA/W อัตราผลตอบแทนควอนตัม (อัตราส่วนของจำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาต่อจำนวนควอนตัมที่มีความยาวคลื่นในพื้นที่ของความไวสูงสุดที่ตกกระทบบนโฟโตแคโทด) เกิน 30%! อายุการใช้งานของหลอดเพิ่มความเข้มภาพคือประมาณ 3,000 ชั่วโมง ราคาอยู่ระหว่าง 600 ถึง 900 เหรียญสหรัฐ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ |
ลักษณะสำคัญของ EOF
รุ่นของตัวเพิ่มความเข้มของภาพ |
ประเภทแคโทดภาพถ่าย |
บูรณาการ ความไว, |
เปิดความไว ความยาวคลื่น 830-850 |
ได้รับ, |
มีอยู่ พิสัย การยอมรับ ร่างมนุษย์ใน สภาพแสงธรรมชาติยามค่ำคืน ม |
|
“ผ้าใบแก้ว” |
ประมาณ 1, ไฟส่องสว่าง IR | |||||
ใต้แสงจันทร์หรือไฟส่องสว่าง IR เท่านั้น | ||||||
ซูเปอร์ II+ หรือ II++ | ||||||
รังสีอินฟราเรด คือ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ ม. ถึง
m. วัตถุใดๆ (ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง) ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (-273°C) ถือได้ว่าเป็นแหล่งรังสีอินฟราเรด (IR) เครื่องวิเคราะห์การมองเห็นของมนุษย์ไม่รับรู้รังสีในช่วงอินฟราเรด ดังนั้น คุณสมบัติการเปิดปิดบังเฉพาะสปีชีส์ในช่วงนี้จึงได้มาโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ (การมองเห็นตอนกลางคืน เครื่องถ่ายภาพความร้อน) ซึ่งมีความละเอียดแย่กว่าสายตามนุษย์ โดยทั่วไป คุณลักษณะการเปิดโปงของวัตถุในช่วง IR มีดังต่อไปนี้: 1) ลักษณะทางเรขาคณิตของรูปลักษณ์ของวัตถุ (รูปร่าง ขนาด รายละเอียดพื้นผิว); 2) อุณหภูมิพื้นผิว รังสีอินฟราเรดมีความปลอดภัยต่อร่างกายมนุษย์อย่างแน่นอน ไม่เหมือนรังสีเอกซ์ รังสีอัลตราไวโอเลต หรือรังสีไมโครเวฟ ไม่มีพื้นที่ใดที่วิธีการถ่ายเทความร้อนตามธรรมชาติจะไม่เป็นประโยชน์ ท้ายที่สุดแล้ว ทุกคนรู้ดีว่ามนุษย์ไม่สามารถฉลาดกว่าธรรมชาติได้ แต่เราทำได้เพียงเลียนแบบมันเท่านั้น
บรรณานุกรม
1. คูร์บาตอฟ แอล.เอ็น. โครงร่างโดยย่อเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของการพัฒนาอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนโดยใช้ตัวแปลงออปติคอลอิเล็กทรอนิกส์และตัวเพิ่มความเข้มของภาพ // ฉบับ ป้องกัน ช่างเทคนิค. เซอร์ 11. - 1994
2. Koshchavtsev N.F., โวลคอฟ วี.จี. อุปกรณ์มองเห็นกลางคืน // ปัญหา ป้องกัน ช่างเทคนิค. เซอร์ ป. - 2536 - ฉบับที่ 3 (138)
3. Lecomte J. รังสีอินฟราเรด อ.: 2545. 410 น.
4. Menshakov Yu.K., M51 การปกป้องวัตถุและข้อมูลจากวิธีการลาดตระเวนทางเทคนิค ม.: รัสเซีย สถานะ ด้านมนุษยธรรม วท. 2545 399 หน้า
เราทำได้ไหม? ไม่.
เราทุกคนคุ้นเคยกับความจริงที่ว่าดอกไม้เป็นสีแดง พื้นผิวสีดำไม่สะท้อนแสง โคคา-โคลามีความทึบ หัวแร้งร้อนไม่สามารถส่องสว่างสิ่งใด ๆ เช่นหลอดไฟได้ และผลไม้สามารถแยกแยะได้ง่ายด้วยสีของพวกเขา แต่ลองนึกภาพสักครู่ว่าเราไม่เพียงแต่มองเห็นช่วงที่มองเห็นได้ (ฮิฮิ) แต่ยังมองเห็นอินฟราเรดใกล้ด้วย แสงอินฟราเรดใกล้เคียงนั้นไม่สามารถเห็นได้ในสิ่งใดเลย มันอยู่ใกล้แสงที่มองเห็นมากกว่าการแผ่รังสีความร้อน แต่มันมีคุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการ ซึ่งมักจะมองเห็นวัตถุที่ทึบแสงโดยสิ้นเชิงในช่วงที่มองเห็นได้ชัดเจนในแสงอินฟราเรด ตัวอย่างในภาพแรก
พื้นผิวสีดำของกระเบื้องมีความโปร่งใสถึง IR และเมื่อใช้กล้องที่ถอดตัวกรองออกจากเมทริกซ์ คุณจะเห็นส่วนหนึ่งของบอร์ดและองค์ประกอบความร้อน
เริ่มต้นด้วยการพูดนอกเรื่องเล็กน้อย สิ่งที่เราเรียกว่าแสงที่มองเห็นได้นั้นเป็นเพียงแถบแคบๆ ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
ตัวอย่างเช่น ฉันพบภาพนี้จาก Wikipedia:
เราไม่เห็นสิ่งใดเลยนอกจากส่วนเล็กๆ ของสเปกตรัมนี้ และกล้องที่ผู้คนสร้างนั้นจะถูกตอนในตอนแรกเพื่อให้บรรลุความคล้ายคลึงกันระหว่างภาพถ่ายและการมองเห็นของมนุษย์ เมทริกซ์ของกล้องสามารถมองเห็นสเปกตรัมอินฟราเรดได้ แต่ฟิลเตอร์พิเศษ (เรียกว่ากระจกร้อน) จะลบความสามารถนี้ออกไป - ไม่เช่นนั้นภาพจะดูค่อนข้างผิดปกติในสายตามนุษย์ แต่ถ้าคุณลบตัวกรองนี้ออก...
กล้อง
ผู้ทดสอบคือโทรศัพท์จีน ซึ่งเดิมมีไว้เพื่อตรวจสอบ น่าเสียดายที่ปรากฎว่าชิ้นส่วนวิทยุของเขามีรถบั๊กกี้อย่างรุนแรง - ไม่ว่าจะรับหรือไม่รับสาย แน่นอนว่าฉันไม่ได้เขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่จีนไม่ต้องการส่งสิ่งทดแทนหรือรับสิ่งนี้กลับ เขาจึงอยู่กับฉันมาถอดแยกชิ้นส่วนโทรศัพท์:
![](https://i0.wp.com/habrastorage.org/storage3/b7e/ed8/612/b7eed8612903b7d954a1de9b82456d4a.jpg)
เรานำกล้องออกมา ใช้หัวแร้งและมีดผ่าตัดแยกกลไกการโฟกัส (ด้านบน) ออกจากเมทริกซ์อย่างระมัดระวัง
เมทริกซ์ควรมีกระจกบางๆ อาจมีโทนสีเขียวหรือสีแดง หากไม่มีอยู่ ให้มองส่วนที่มี “เลนส์” หากไม่มีก็เป็นไปได้ว่าทุกอย่างไม่ดี - มันถูกพ่นบนเมทริกซ์หรือบนเลนส์ตัวใดตัวหนึ่งและการถอดออกจะเป็นปัญหามากกว่าการค้นหากล้องปกติ
หากมีอยู่ เราจำเป็นต้องถอดออกอย่างระมัดระวังที่สุดเท่าที่จะทำได้ โดยไม่ทำให้เมทริกซ์เสียหาย มันทำให้ฉันแตก และฉันต้องเป่าเศษแก้วออกจากเมทริกซ์เป็นเวลานาน
น่าเสียดายที่รูปถ่ายของฉันหายไป ดังนั้นฉันจะแสดงรูปถ่ายจากบล็อกของเธอให้คุณดู ซึ่งก็ทำแบบเดียวกันแต่ใช้เว็บแคม
เศษกระจกตรงมุมนั้นคือตัวกรองนั่นเอง เคยเป็นกรอง.
ลองรวมทุกอย่างกลับเข้าด้วยกัน โดยคำนึงว่าหากคุณเปลี่ยนช่องว่างระหว่างเลนส์กับเมทริกซ์ กล้องจะไม่สามารถโฟกัสได้อย่างถูกต้อง - คุณจะจบลงด้วยการใช้กล้องสายตาสั้นหรือกล้องสายตายาว ฉันต้องใช้เวลาสามครั้งในการประกอบและแยกชิ้นส่วนกล้องเพื่อให้กลไกโฟกัสอัตโนมัติทำงานได้อย่างถูกต้อง
ตอนนี้คุณสามารถประกอบโทรศัพท์ของคุณและเริ่มสำรวจโลกใหม่นี้ได้แล้ว!
สีและสารต่างๆ
Coca-Cola กลายเป็นโปร่งแสงทันที แสงจากถนนส่องผ่านขวด และแม้แต่สิ่งของในห้องก็มองเห็นได้ผ่านกระจก ![](https://i0.wp.com/habrastorage.org/storage3/994/501/c6b/994501c6b3cfe105cc8332c864e7d78b.jpg)
เสื้อคลุมเปลี่ยนจากสีดำเป็นสีชมพู! ยกเว้นปุ่มต่างๆ
ส่วนไขควงสีดำก็เบาลงเช่นกัน แต่บนโทรศัพท์มีเพียงวงแหวนจอยสติ๊กเท่านั้นที่ประสบชะตากรรมนี้ ส่วนที่เหลือถูกเคลือบด้วยสีอื่นที่ไม่สะท้อน IR แท่นวางโทรศัพท์พลาสติกในพื้นหลังก็เช่นกัน
แท็บเล็ตเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีม่วงอ่อน
เก้าอี้ทั้งสองตัวในออฟฟิศก็เปลี่ยนจากสีดำแบบกอธิคเป็นสีแปลกๆ
หนังเทียมยังคงเป็นสีดำ แต่ผ้ากลายเป็นสีชมพู
กระเป๋าเป้ (ซึ่งอยู่ในพื้นหลังของรูปภาพที่แล้ว) ยิ่งแย่ลงไปอีก - เกือบทั้งหมดกลายเป็นสีม่วง
เหมือนกระเป๋ากล้องเลย และปกอีบุ๊ค
รถเข็นเด็กเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีม่วงตามที่คาดไว้ และแถบสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ชัดเจนในกล้องทั่วไปนั้นไม่สามารถมองเห็นได้เลยใน IR
สีแดงซึ่งใกล้กับสเปกตรัมที่เราต้องการจะสะท้อนแสงสีแดงและยังจับส่วนหนึ่งของ IR อีกด้วย ส่งผลให้สีแดงจางลงอย่างเห็นได้ชัด
ยิ่งไปกว่านั้น สีแดงทั้งหมดยังมีคุณสมบัตินี้ ซึ่งฉันสังเกตเห็น
ไฟและอุณหภูมิ
บุหรี่ที่แทบจะคุกรุ่นดูเหมือนจุดสว่างมากใน IR ผู้คนยืนสูบบุหรี่ที่ป้ายรถเมล์ในตอนกลางคืน และจุดบุหรี่ทำให้ใบหน้าสว่างไสว ![](https://i1.wp.com/habrastorage.org/storage3/b58/0c4/f9b/b580c4f9b3e6c13bd239e89f2480bb49.jpg)
ไฟแช็กซึ่งแสงในภาพถ่ายปกติเทียบได้กับแสงพื้นหลังในโหมด IR ค่อนข้างจะกีดขวางความพยายามอันน่าสมเพชของโคมไฟบนท้องถนน มองไม่เห็นพื้นหลังในภาพถ่ายด้วยซ้ำ กล้องอัจฉริยะจะปรับความสว่างที่เปลี่ยนแปลง โดยลดการเปิดรับแสง
เมื่ออุ่นเครื่อง หัวแร้งจะเรืองแสงเหมือนหลอดไฟดวงเล็ก และในโหมดรักษาอุณหภูมิจะมีไฟสีชมพูอ่อนๆ และพวกเขายังบอกด้วยว่าการบัดกรีไม่เหมาะสำหรับเด็กผู้หญิง!
หัวเผามีลักษณะเกือบจะเหมือนกัน - ยกเว้นว่าคบเพลิงจะอยู่ไกลออกไปเล็กน้อย (ในตอนท้ายอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว และในขั้นตอนหนึ่ง คบเพลิงจะหยุดส่องแสงในแสงที่มองเห็นได้ แต่ยังคงส่องสว่างใน IR)
แต่ถ้าคุณให้ความร้อนแก่แท่งแก้วด้วยคบเพลิง แก้วจะเริ่มเรืองแสงค่อนข้างสว่างใน IR และแท่งแก้วจะทำหน้าที่เป็นท่อนำคลื่น (ปลายสว่าง)
นอกจากนี้แท่งไฟจะเรืองแสงได้ค่อนข้างนานแม้หลังจากหยุดการให้ความร้อนแล้วก็ตาม
และไดร์เป่าผมลมร้อนโดยทั่วไปจะดูเหมือนไฟฉายที่มีตาข่าย
โคมไฟและแสงสว่าง
ตัวอักษร M ที่ทางเข้ารถไฟใต้ดินสว่างกว่ามาก - ยังคงใช้หลอดไส้ แต่ป้ายชื่อสถานีแทบจะไม่เปลี่ยนความสว่างเลย - นั่นหมายความว่ามีหลอดฟลูออเรสเซนต์ ![](https://i0.wp.com/habrastorage.org/storage3/8f5/f2a/1ca/8f5f2a1ca3861dea06428cc496a63f12.jpg)
สนามหญ้าดูแปลกตาเล็กน้อยในตอนกลางคืน - หญ้ามีสีม่วงอ่อนและเบากว่ามาก ในกรณีที่กล้องไม่สามารถรับมือในช่วงที่มองเห็นได้อีกต่อไปและถูกบังคับให้เพิ่ม ISO (ความหยาบในส่วนบน) กล้องที่ไม่มีฟิลเตอร์ IR จะมีแสงเพียงพอ
ภาพนี้แสดงสถานการณ์ที่น่าตลก - ต้นไม้ต้นเดียวกันสว่างไสวด้วยโคมไฟสองดวงที่มีโคมไฟต่างกัน - ด้านซ้ายมีโคมไฟ NL (โคมไฟถนนสีส้ม) และด้านขวามีโคมไฟ LED อันแรกมีอินฟราเรดอยู่ในสเปกตรัมการแผ่รังสี ดังนั้นในภาพถ่าย ใบไม้ที่อยู่ด้านล่างจึงปรากฏเป็นสีม่วงอ่อน
แต่ LED ไม่มี IR แต่มีเพียงแสงที่มองเห็นได้ (ดังนั้นหลอดไฟ LED จึงประหยัดพลังงานมากกว่า - พลังงานจะไม่สูญเปล่าไปกับการปล่อยรังสีที่ไม่จำเป็นซึ่งบุคคลจะมองไม่เห็น) ใบไม้จึงต้องสะท้อนถึงสิ่งที่มีอยู่
และหากมองดูบ้านในตอนเย็นจะสังเกตได้ว่าหน้าต่างต่างๆ มีเฉดสีที่แตกต่างกัน บางบานเป็นสีม่วงสดใส บางบานมีสีเหลืองหรือสีขาว ในอพาร์ทเมนต์ที่มีหน้าต่างเรืองแสงสีม่วง (ลูกศรสีน้ำเงิน) ยังคงใช้หลอดไส้ - เกลียวร้อนจะส่องทุกคนเท่าๆ กันทั่วทั้งสเปกตรัม โดยจับทั้งช่วง UV และ IR ที่ทางเข้ามีการใช้หลอดประหยัดไฟแสงสีขาวนวล (ลูกศรสีเขียว) และในบางอพาร์ทเมนต์จะใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์แสงโทนอุ่น (ลูกศรสีเหลือง)
พระอาทิตย์ขึ้น. แค่พระอาทิตย์ขึ้น
พระอาทิตย์ตก. แค่พระอาทิตย์ตกดิน ความเข้มของแสงแดดไม่เพียงพอสำหรับเงา แต่ในช่วงอินฟราเรด (อาจเป็นเนื่องจากการหักเหของแสงที่แตกต่างกันที่มีความยาวคลื่นต่างกัน หรือเนื่องจากการซึมผ่านของบรรยากาศ) เงาจะมองเห็นได้ชัดเจน
น่าสนใจ. ในโถงทางเดินของเรา โคมไฟดวงหนึ่งดับลงและแทบไม่มีแสงสว่างเลย แต่ดวงที่สองไม่มี ในทางกลับกัน แสงอินฟราเรด โคมไฟที่ตายแล้วจะสว่างกว่าหลอดไฟที่มีชีวิตมาก
อินเตอร์คอม แม่นยำยิ่งขึ้นคือสิ่งที่อยู่ข้างๆเขาซึ่งมีกล้องและไฟแบ็คไลท์ที่เปิดในที่มืด มันสว่างมากจนมองเห็นได้แม้ด้วยกล้องธรรมดา แต่สำหรับกล้องอินฟราเรดนั้นแทบจะเป็นสปอตไลท์เลย
สามารถเปิดไฟแบ็คไลท์ในระหว่างวันได้โดยใช้นิ้วของคุณบังเซ็นเซอร์แสง
กล้องวงจรปิด. ตัวกล้องเองไม่มีแสงด้านหลัง ดังนั้นมันจึงถูกสร้างขึ้นจากเศษไม้ ไม่ค่อยสว่างเพราะถ่ายตอนกลางวัน
ธรรมชาติที่มีชีวิต
กีวีขนและมะนาวเขียวมีสีเกือบเหมือนกัน ![](https://i1.wp.com/habrastorage.org/storage3/f27/951/860/f27951860a12c8b3cfd3cf808edccfad.jpg)
แอปเปิ้ลเขียวเปลี่ยนเป็นสีเหลือง และแอปเปิ้ลแดงกลายเป็นม่วงอ่อน!
พริกขาวเปลี่ยนเป็นสีเหลือง และแตงกวาสีเขียวทั่วไปก็ดูเหมือนผลไม้ต่างดาวบางชนิด
ดอกไม้ที่สดใสกลายเป็นสีเดียวเกือบ:
ดอกมีสีเกือบจะเหมือนกับหญ้าที่อยู่รอบๆ
และผลเบอร์รี่ที่สดใสบนพุ่มไม้นั้นมองเห็นได้ยากในใบไม้
แล้วผลเบอร์รี่ล่ะ - แม้แต่ใบไม้หลากสีก็กลายเป็นสีเดียว
สรุปก็คือ คุณไม่สามารถเลือกผลไม้ตามสีได้อีกต่อไป คุณจะต้องถามผู้ขายว่าเขามีการมองเห็นปกติ
แต่ทำไมทุกอย่างในรูปถ่ายถึงเป็นสีชมพู?
เพื่อตอบคำถามนี้ เราจะต้องจำโครงสร้างของเมทริกซ์ของกล้อง ฉันขโมยภาพจากวิกิพีเดียอีกครั้ง ![](https://i0.wp.com/habrastorage.org/storage3/0ec/1a7/0e3/0ec1a70e376b517b0ef16523a451f5c2.png)
นี่คือตัวกรองของไบเออร์ - อาร์เรย์ของตัวกรองที่มีสีต่างกันสามสี ซึ่งอยู่เหนือเมทริกซ์ เมทริกซ์จะรับรู้สเปกตรัมทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน และมีเพียงฟิลเตอร์เท่านั้นที่ช่วยสร้างภาพที่มีสีสมบูรณ์
แต่ฟิลเตอร์ส่งสเปกตรัมอินฟราเรดแตกต่างกัน - สีน้ำเงินและสีแดงส่งได้มากกว่าและสีเขียวส่งน้อยกว่า กล้องคิดว่าแทนที่จะเป็นรังสีอินฟราเรด แสงธรรมดาจะตกกระทบเมทริกซ์และพยายามสร้างภาพสี ในภาพถ่ายที่ความสว่างของรังสี IR น้อยที่สุด สีธรรมดายังคงปรากฏให้เห็น - สามารถมองเห็นเฉดสีต่างๆ ได้ในภาพถ่าย และในบริเวณที่มีความสว่างสูง เช่น บนถนนภายใต้แสงแดดจ้า IR จะกระทบเมทริกซ์ในสัดส่วนที่ฟิลเตอร์ส่งผ่านพอดี และทำให้เกิดเป็นสีชมพูหรือสีม่วง ซึ่งทำให้ข้อมูลสีอื่นๆ หมดไปด้วยความสว่าง
หากถ่ายภาพโดยใช้ฟิลเตอร์บนเลนส์ สัดส่วนของสีจะแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นอันนี้:
![](https://i1.wp.com/habrastorage.org/storage3/4a5/918/2bc/4a59182bcda51a36b763cd08bb196fa4.jpg)
ฉันพบภาพนี้ในชุมชน ru-infrared.livejournal.com
นอกจากนี้ยังมีภาพที่ถ่ายในช่วงอินฟราเรดอีกด้วย สีเขียวบนนั้นจะเป็นสีขาวเพราะว่า BB อยู่ตรงแนวใบไม้
แต่ทำไมพืชถึงมีความสว่างมาก?
จริงๆ แล้ว มีคำถามสองข้อสำหรับคำถามนี้ - เหตุใดผักใบเขียวจึงดูสดใส และเหตุใดผลไม้จึงดูสดใสสีเขียวสว่างเนื่องจากในส่วนอินฟราเรดของการดูดกลืนสเปกตรัมมีน้อยที่สุด (และการสะท้อนกลับสูงสุด ดังที่กราฟแสดง):
![](https://i1.wp.com/habrastorage.org/storage3/36b/be1/cf2/36bbe1cf2bd3d22cd283398cb0835255.jpg)
คลอโรฟิลล์เป็นผู้รับผิดชอบในเรื่องนี้ นี่คือสเปกตรัมการดูดซับ:
เป็นไปได้มากว่านี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพืชป้องกันตัวเองจากรังสีพลังงานสูงโดยปรับสเปกตรัมการดูดกลืนแสงในลักษณะที่จะได้รับพลังงานสำหรับการดำรงอยู่และไม่ถูกทำให้แห้งด้วยแสงแดดที่มากเกินไป
และนี่คือสเปกตรัมการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ (หรือที่แม่นยำกว่านั้นคือส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลก):
ทำไมผลไม้ถึงดูสดใส?
ผลไม้ในเปลือกมักไม่มีคลอโรฟิลล์ แต่ก็สะท้อนรังสีอินฟราเรดได้ สารที่เรียกว่าขี้ผึ้งมหากาพย์มีหน้าที่รับผิดชอบในเรื่องนี้ - การเคลือบสีขาวแบบเดียวกันบนแตงกวาและลูกพลัม อย่างไรก็ตาม หากคุณค้นหา Google “การเคลือบสีขาวบนลูกพลัม” ผลลัพธ์จะเป็นอะไรก็ได้ยกเว้นสิ่งนี้ ความหมายของสิ่งนี้ใกล้เคียงกัน - จำเป็นต้องรักษาสีไว้ซึ่งอาจมีความสำคัญต่อการอยู่รอด และไม่อนุญาตให้แสงแดดทำให้ผลไม้แห้งในขณะที่ยังคงอยู่บนต้นไม้ แน่นอนว่าลูกพรุนแห้งบนต้นไม้นั้นยอดเยี่ยมมาก แต่ก็ไม่เหมาะกับแผนชีวิตของต้นไม้
แต่เจ้ากรรมทำไมปูตั๊กแตนตำข้าว?
ไม่ว่าฉันจะค้นหาสัตว์ชนิดใดที่เห็นช่วงอินฟราเรดมากแค่ไหนก็ตาม ฉันเจอแต่ปูตั๊กแตนตำข้าว (stomatopods) นี่คืออุ้งเท้า: ![](https://i0.wp.com/habrastorage.org/storage3/89c/c8f/48a/89cc8f48a8c6701636f744b8296b8f3a.jpg)
อย่างไรก็ตาม หากคุณไม่ต้องการที่จะพลาดมหากาพย์กับกาน้ำชาหรือต้องการดูโพสต์ใหม่ทั้งหมดจากบริษัทของเรา คุณสามารถสมัครสมาชิกได้ (ปุ่ม “สมัครสมาชิก”)
แท็ก:
- ช่วงอินฟราเรด
- อีกโลกหนึ่ง
การแนะนำ
ความไม่สมบูรณ์ของธรรมชาติของตัวเองซึ่งชดเชยด้วยความยืดหยุ่นของสติปัญญาได้ผลักดันให้บุคคลค้นหาอยู่ตลอดเวลา ความปรารถนาที่จะบินเหมือนนก ว่ายน้ำเหมือนปลา หรือพูดกลางคืนเหมือนแมว เป็นจริงได้เมื่อได้รับความรู้และเทคโนโลยีที่จำเป็น การวิจัยทางวิทยาศาสตร์มักถูกกระตุ้นโดยความต้องการของกิจกรรมทางทหาร และผลลัพธ์ถูกกำหนดโดยระดับเทคโนโลยีที่มีอยู่
การขยายขอบเขตการมองเห็นเพื่อให้เห็นภาพข้อมูลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตาถือเป็นหนึ่งในงานที่ยากที่สุด เนื่องจากต้องอาศัยการฝึกอบรมทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจัง รวมถึงพื้นฐานทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่สำคัญ ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในทิศทางนี้เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 ปัญหาการสังเกตในสภาพแสงน้อยกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่งในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
โดยปกติแล้ว ความพยายามที่ใช้ในทิศทางนี้ได้นำไปสู่ความก้าวหน้าในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การแพทย์ เทคโนโลยีการสื่อสาร และสาขาอื่นๆ
ฟิสิกส์ของรังสีอินฟราเรด
รังสีอินฟราเรด- รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ครอบครองพื้นที่สเปกตรัมระหว่างปลายสีแดงของแสงที่ตามองเห็น (ที่มีความยาวคลื่น (= m) และการปล่อยคลื่นวิทยุคลื่นสั้น (
=
ม.).รังสีอินฟราเรดถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1800 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ดับเบิลยู. เฮอร์เชล 123 ปีหลังจากการค้นพบรังสีอินฟราเรด นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต เอ.เอ. Glagoleva-Arkadyeva รับคลื่นวิทยุที่มีความยาวคลื่นประมาณ 80 ไมครอนเช่น ซึ่งอยู่ในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรด สิ่งนี้พิสูจน์ว่าแสง รังสีอินฟราเรด และคลื่นวิทยุมีลักษณะเดียวกัน ทั้งหมดนี้เป็นเพียงการแปรผันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าธรรมดา
รังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่ารังสี "ความร้อน" เนื่องจากวัตถุทั้งหมดทั้งของแข็งและของเหลวได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดจะปล่อยพลังงานออกมาในสเปกตรัมอินฟราเรด
แหล่งที่มาของรังสีอินฟราเรด
แหล่งที่มาหลักของการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุบางอย่าง
รังสีอินฟราเรดจากขีปนาวุธและวัตถุอวกาศ |
รังสีอินฟราเรดจากเครื่องบิน |
รังสีอินฟราเรดจากเรือผิวน้ำ |
คบเพลิงเดินขบวน เครื่องยนต์ซึ่งเป็นกระแสของก๊าซเผาไหม้ที่บรรทุกอนุภาคของแข็งแขวนลอยของเถ้าและเขม่าซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงจรวด ตัวจรวด. โลกซึ่งสะท้อนส่วนหนึ่งของรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบ แผ่นดินโลกนั้นเอง |
รังสีที่สะท้อนจากโครงเครื่องบินของเครื่องบินจากดวงอาทิตย์ โลก ดวงจันทร์ และแหล่งอื่นๆ การแผ่รังสีความร้อนภายในของท่อต่อและหัวฉีดของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทหรือท่อไอเสียของเครื่องยนต์ลูกสูบ การแผ่รังสีความร้อนของไอพ่นก๊าซไอเสียของตัวเอง การแผ่รังสีความร้อนภายในผิวหนังเครื่องบิน ซึ่งเป็นผลมาจากการให้ความร้อนตามหลักอากาศพลศาสตร์ระหว่างการบินด้วยความเร็วสูง |
ปลอกปล่องไฟ ไอเสีย หลุมปล่องไฟ |
คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีอินฟราเรด
1. ทะลุผ่านร่างทึบบาง ฝ่าฝนด้วย
หมอก หิมะ
2. ก่อให้เกิดผลกระทบทางเคมีต่อแผ่นถ่ายภาพ
3. สารที่ถูกดูดซับจะทำให้ร้อนขึ้น
4. ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กทริกภายในเจอร์เมเนียม
5. มองไม่เห็น.
6. มีความสามารถในการรบกวนและการเลี้ยวเบนของปรากฏการณ์
7. ลงทะเบียนโดยวิธีความร้อน, โฟโตอิเล็กทริกและ
ถ่ายภาพ
ลักษณะของรังสีอินฟราเรด
การสะท้อนทางกายภาพที่อ่อนแอของตัวเอง
วัตถุความร้อน IR รังสีอินฟราเรดมีคุณสมบัติ IR
การแผ่รังสี การแผ่รังสีในชั้นบรรยากาศ การแผ่รังสีพื้นหลัง
ลักษณะเฉพาะ |
ขั้นพื้นฐาน แนวคิด |
เป็นเจ้าของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุที่ถูกทำให้ร้อน |
แนวคิดพื้นฐานคือตัวเครื่องสีดำสนิท วัตถุสีดำสนิทคือวัตถุที่ดูดซับรังสีทั้งหมดที่ตกกระทบไม่ว่าจะมีความยาวคลื่นใดก็ตาม การกระจายความเข้มของรังสีของวัตถุสีดำ (s/n ของพลังค์): C2=1.44* ความหนาแน่นของรังสีที่เป็นอินทิกรัล - สเตฟาน - กฎหมายโบลต์ซมันน์: |
รังสีอินฟราเรดที่สะท้อนจากวัตถุ |
การแผ่รังสีแสงอาทิตย์สูงสุดซึ่งกำหนดองค์ประกอบที่สะท้อนนั้นสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 0.75 ไมครอน และ 98% ของพลังงานการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดตกอยู่ในช่วงสเปกตรัมสูงถึง 3 ไมครอน ความยาวคลื่นนี้มักถูกพิจารณาว่าเป็นความยาวคลื่นขอบเขตที่แยกองค์ประกอบที่สะท้อน (แสงอาทิตย์) และองค์ประกอบภายในของรังสีอินฟราเรดออกจากวัตถุ ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ว่าในสเปกตรัม Near-IR (สูงถึง 3 μm) องค์ประกอบที่สะท้อนจะถือเป็นปัจจัยชี้ขาด และการกระจายของแสงเหนือวัตถุจะขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของแสงสะท้อนและการฉายรังสี สำหรับส่วนที่ไกลของสเปกตรัม IR ปัจจัยที่กำหนดคือรังสีของวัตถุ และการกระจายตัวของรังสีเหนือพื้นที่นั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยรังสีและอุณหภูมิ ในส่วนคลื่นกลางของสเปกตรัม IR จะต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ทั้งสี่ตัวด้วย |
การลดทอนของรังสีอินฟราเรดในชั้นบรรยากาศ |
ในช่วงความยาวคลื่น IR มีหน้าต่างโปร่งใสหลายบาน และการพึ่งพาการส่งผ่านบรรยากาศต่อความยาวคลื่นมีรูปแบบที่ซับซ้อนมาก การลดทอนของรังสีอินฟราเรดถูกกำหนดโดยแถบการดูดซับของไอน้ำและส่วนประกอบของก๊าซ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และโอโซน เช่นเดียวกับปรากฏการณ์การกระเจิงของรังสี โปรดดูรูป “การดูดซับรังสีอินฟราเรด” |
ลักษณะทางกายภาพของรังสีพื้นหลัง IR |
รังสีอินฟราเรดมีสององค์ประกอบ: การแผ่รังสีความร้อนของมันเองและการแผ่รังสีที่สะท้อน (กระจัดกระจาย) จากดวงอาทิตย์และแหล่งภายนอกอื่นๆ ในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 3 ไมครอน รังสีดวงอาทิตย์ที่สะท้อนและกระจายจะมีอิทธิพลเหนือ ตามกฎแล้วในช่วงความยาวคลื่นนี้ การแผ่รังสีความร้อนภายในของพื้นหลังสามารถละเลยได้ ในทางตรงกันข้าม ในช่วงความยาวคลื่นที่มากกว่า 4 μm การแผ่รังสีความร้อนภายในของพื้นหลังจะมีอิทธิพลเหนือกว่าและรังสีดวงอาทิตย์ที่สะท้อน (กระจัดกระจาย) ก็สามารถละเลยได้ ช่วงความยาวคลื่น 3-4 ไมครอนนั้นอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ในช่วงนี้มีความสว่างขั้นต่ำที่เด่นชัดของการก่อตัวของพื้นหลัง |
การดูดซับรังสีอินฟราเรด
สเปกตรัมการส่งผ่านของบรรยากาศในบริเวณอินฟราเรดใกล้และกลาง (1.2-40 μm) ที่ระดับน้ำทะเล (กราฟด้านล่างของกราฟ) และที่ระดับความสูง 4,000 ม. (เส้นโค้งด้านบน) ในช่วงซับมิลลิเมตร (300-500 ไมครอน) รังสีไม่ถึงพื้นผิวโลก
ผลกระทบต่อมนุษย์
ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนตระหนักดีถึงพลังที่เป็นประโยชน์ของความร้อนหรือรังสีอินฟราเรดในแง่วิทยาศาสตร์
ในสเปกตรัมอินฟราเรด มีพื้นที่ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 7 ถึง 14 ไมครอน (หรือที่เรียกว่าส่วนคลื่นยาวของช่วงอินฟราเรด) ซึ่งมีประโยชน์เฉพาะตัวอย่างแท้จริงต่อร่างกายมนุษย์ รังสีอินฟราเรดส่วนนี้สอดคล้องกับรังสีของร่างกายมนุษย์เอง โดยมีความยาวคลื่นสูงสุดประมาณ 10 ไมครอน ดังนั้นร่างกายของเราจึงรับรู้รังสีภายนอกที่มีความยาวคลื่นเช่น "ของเราเอง" แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดตามธรรมชาติที่มีชื่อเสียงที่สุดบนโลกของเราคือดวงอาทิตย์และแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดคลื่นยาวเทียมที่มีชื่อเสียงที่สุดใน Rus' คือเตารัสเซีย และทุกคนต่างก็ประสบกับผลประโยชน์ของตนอย่างแน่นอน การปรุงอาหารด้วยคลื่นอินฟราเรดจะทำให้อาหารอร่อยเป็นพิเศษ ช่วยรักษาวิตามินและแร่ธาตุ และไม่เกี่ยวอะไรกับเตาไมโครเวฟ
ด้วยการมีอิทธิพลต่อร่างกายมนุษย์ในส่วนคลื่นยาวของช่วงอินฟราเรด จึงเป็นไปได้ที่จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การดูดซับด้วยคลื่นสะท้อน" ซึ่งพลังงานภายนอกจะถูกดูดซับอย่างแข็งขันโดยร่างกาย จากผลนี้พลังงานศักย์ของเซลล์ร่างกายจะเพิ่มขึ้นและน้ำที่ไม่ถูกผูกไว้ก็ออกไป กิจกรรมของโครงสร้างเซลล์จำเพาะเพิ่มขึ้น ระดับของอิมมูโนโกลบูลินเพิ่มขึ้น กิจกรรมของเอนไซม์และเอสโตรเจนเพิ่มขึ้น และปฏิกิริยาทางชีวเคมีอื่น ๆ เกิดขึ้น สิ่งนี้ใช้ได้กับเซลล์ร่างกายและเลือดทุกประเภท
คุณสมบัติของภาพของวัตถุในช่วง IR
ภาพอินฟราเรดมีการกระจายตัวของความแตกต่างระหว่างวัตถุที่รู้จักซึ่งไม่ปกติสำหรับผู้สังเกตการณ์ เนื่องจากการกระจายตัวของลักษณะทางแสงของพื้นผิววัตถุในช่วง IR ที่แตกต่างกัน เมื่อเทียบกับส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม การแผ่รังสีอินฟราเรดทำให้สามารถตรวจจับวัตถุในภาพ IR ที่ไม่สังเกตเห็นได้ในภาพถ่ายธรรมดา สามารถระบุพื้นที่ของต้นไม้และพุ่มไม้ที่เสียหายได้ รวมทั้งเปิดเผยหลักฐานการใช้พืชพรรณที่ตัดใหม่เพื่ออำพรางวัตถุ การส่งผ่านโทนสีที่แตกต่างกันในภาพนำไปสู่การสร้างสิ่งที่เรียกว่าการถ่ายภาพแบบหลายสเปกตรัม ซึ่งส่วนเดียวกันของระนาบของวัตถุจะถูกถ่ายภาพพร้อมกันในโซนต่างๆ ของสเปกตรัมด้วยกล้องหลายสเปกตรัม |
คุณลักษณะอีกประการหนึ่งของภาพ IR ซึ่งเป็นคุณลักษณะของแผนที่ความร้อนก็คือ นอกจากรังสีสะท้อนแล้ว รังสีของพวกมันเองยังมีส่วนร่วมในการก่อตัวด้วย และในบางกรณีก็ทำได้เพียงเท่านี้เท่านั้น รังสีจากภายในถูกกำหนดโดยการแผ่รังสีของพื้นผิวของวัตถุและอุณหภูมิ ทำให้สามารถระบุพื้นผิวหรือพื้นที่ที่มีความร้อนบนแผนที่ความร้อนซึ่งตรวจไม่พบในภาพถ่าย และใช้ภาพความร้อนเป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะอุณหภูมิของวัตถุ |
ภาพ IR ช่วยให้คุณรับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่ไม่ปรากฏอีกต่อไปในขณะที่ถ่ายภาพ ตัวอย่างเช่น บนพื้นผิวของจุดที่เครื่องบินจอดอยู่ ภาพความร้อนจะถูกเก็บรักษาไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งสามารถบันทึกลงในภาพ IR ได้ |
คุณลักษณะที่สี่ของแผนที่ความร้อนคือความสามารถในการบันทึกวัตถุทั้งในกรณีที่ไม่มีการแผ่รังสีตกกระทบและในกรณีที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เนื่องจากความแตกต่างในการเปล่งแสงของพื้นผิวเท่านั้น คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถสังเกตวัตถุในที่มืดสนิทและในสภาวะที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิจนมองไม่เห็น ภายใต้สภาวะดังกล่าว พื้นผิวโลหะที่ไม่ได้ทาสีซึ่งมีการแผ่รังสีต่ำจะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษกับพื้นหลังของวัตถุที่ไม่ใช่โลหะที่ดูเบากว่า ("มืด") แม้ว่าอุณหภูมิจะเท่ากันก็ตาม |
คุณลักษณะอีกประการหนึ่งของแผนที่ความร้อนสัมพันธ์กับพลวัตของกระบวนการทางความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างวัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติของอุณหภูมิในแต่ละวัน วัตถุทั้งหมดบนพื้นผิวโลกจึงมีส่วนร่วมในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ อุณหภูมิของร่างกายแต่ละคนยังขึ้นอยู่กับสภาวะการแลกเปลี่ยนความร้อน คุณสมบัติทางกายภาพของสิ่งแวดล้อม คุณสมบัติภายในของวัตถุที่กำหนด (ความจุความร้อน การนำความร้อน) เป็นต้น อัตราส่วนอุณหภูมิของวัตถุที่อยู่ติดกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงในระหว่างวัน ดังนั้นแผนที่ความร้อนที่ได้รับในเวลาที่ต่างกันแม้จะมาจากวัตถุเดียวกันจึงแตกต่างกัน |
การประยุกต์ใช้รังสีอินฟราเรด
ในศตวรรษที่ 21 การนำรังสีอินฟราเรดเข้ามาในชีวิตของเราได้เริ่มต้นขึ้น ปัจจุบันมีการใช้ในอุตสาหกรรมและการแพทย์ ในชีวิตประจำวันและการเกษตร เป็นสากลและสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ใช้ในนิติเวช กายภาพบำบัด และในอุตสาหกรรมสำหรับการอบแห้งผลิตภัณฑ์ที่ทาสี ผนังอาคาร ไม้ และผลไม้ รับภาพวัตถุในความมืด อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน (กล้องส่องทางไกลกลางคืน) และหมอก
อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน - ประวัติความเป็นมาหลายชั่วอายุคน
การสร้างศูนย์ |
||
“ผ้าใบแก้ว” |
ระบบสามและสองอิเล็กโทรด |
|
|
โฟโตแคโทด ข้อมือ |
|
30 กลางๆ |
||
ศูนย์เทคนิคฟิลิปส์ ฮอลแลนด์ |
ในต่างประเทศ - Zvorykin, Farnsword, Morton และ von Ardenna; ในสหภาพโซเวียต - G.A. กรินเบิร์ก, เอ.เอ. อาร์ติโมวิช |
|
หลอดเพิ่มความเข้มของภาพนี้ประกอบด้วยแก้วสองใบวางซ้อนกันอยู่ข้างใน บนพื้นเรียบซึ่งมีการใช้โฟโตแคโทดและฟอสเฟอร์ ไฟฟ้าแรงสูงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับชั้นเหล่านี้สร้างขึ้น สนามไฟฟ้าสถิตที่ให้การถ่ายโอนภาพอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงจากโฟโตแคโทดไปยังหน้าจอที่มีฟอสเฟอร์ โฟโตแคโทดเงิน-ออกซิเจน-ซีเซียมซึ่งมีความไวค่อนข้างต่ำ แม้ว่าจะใช้งานได้ในช่วงสูงถึง 1.1 ไมครอน แต่ก็ถูกใช้เป็นชั้นไวแสงใน "แก้ว Holst" นอกจากนี้ โฟโตแคโทดนี้ยังมีระดับเสียงรบกวนสูง ซึ่งจำเป็นต้องทำความเย็นที่อุณหภูมิลบ 40 °C เพื่อกำจัดมัน |
ความก้าวหน้าในเลนส์อิเล็กตรอนทำให้สามารถแทนที่การถ่ายโอนภาพโดยตรงได้โดยการโฟกัสไปที่สนามไฟฟ้าสถิต ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของหลอดเพิ่มความเข้มของภาพที่มีการถ่ายโอนภาพด้วยไฟฟ้าสถิตคือความละเอียดลดลงอย่างมากจากจุดศูนย์กลางของมุมมองไปยังขอบ เนื่องจากภาพอิเล็กทรอนิกส์แนวโค้งไม่ตรงกันกับโฟโตแคโทดแบบแบนและหน้าจอ เพื่อแก้ปัญหานี้ พวกเขาจึงเริ่มสร้างเลนส์ทรงกลม ซึ่งมีความซับซ้อนอย่างมากในการออกแบบเลนส์ที่มักจะออกแบบมาสำหรับพื้นผิวเรียบ |
|
รุ่นแรก |
||
หลอดเพิ่มความเข้มภาพแบบหลายขั้นตอน |
||
|
||
สหภาพโซเวียต M.M. บู๊ทส์ลอฟ โดย RCA, ITT (สหรัฐอเมริกา), Philips (เนเธอร์แลนด์) |
||
บนพื้นฐานของแผ่นใยแก้วนำแสง (FOP) ซึ่งเป็นแพ็คเกจของ LED จำนวนมากเลนส์พลาโนเว้าได้รับการพัฒนาซึ่งติดตั้งแทนหน้าต่างทางเข้าและทางออก ภาพออปติคัลที่ฉายลงบนพื้นผิวเรียบของ VOP จะถูกส่งโดยไม่มีการบิดเบือนไปยังด้านเว้า ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าพื้นผิวเรียบของโฟโตแคโทดและหน้าจอจะจับคู่กันกับสนามอิเล็กทรอนิกส์แบบโค้ง จากการใช้ VOP ความละเอียดจะเท่ากันตลอดทั้งขอบเขตการมองเห็นเช่นเดียวกับที่อยู่ตรงกลาง |
||
รุ่นที่สอง |
||
เครื่องขยายสัญญาณทุติยภูมิ |
กล้องส่องทางไกลหลอก |
|
แผ่นไมโคร 3 ช่อง 4– หน้าจอ |
|
|
ในยุค 70 |
||
บริษัทของสหรัฐอเมริกา |
บริษัท "Praxitronic" (เยอรมนี) |
|
องค์ประกอบนี้เป็นตะแกรงที่มีระยะห่างสม่ำเสมอโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ไมครอนและมีความหนาไม่เกิน 1 มม. จำนวนช่องเท่ากับจำนวนองค์ประกอบภาพและอยู่ในลำดับ 10 6 . พื้นผิวทั้งสองของแผ่นไมโครช่องสัญญาณ (MCP) ได้รับการขัดเงาและเคลือบโลหะ และใช้แรงดันไฟฟ้าหลายร้อยโวลต์ระหว่างพื้นผิวทั้งสอง เมื่อเข้าไปในช่องสัญญาณ อิเล็กตรอนจะชนกับผนังและทำให้อิเล็กตรอนทุติยภูมิหลุดออกมา ในสนามไฟฟ้าแบบดึง กระบวนการนี้จะทำซ้ำหลายครั้ง ทำให้ได้รับ NxlO 4 เท่า ในการรับช่อง MCP จะใช้ใยแก้วนำแสงที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกัน |
หลอดเพิ่มความเข้มภาพที่มี MCP ของการออกแบบแบบ biplanar ได้รับการพัฒนานั่นคือโดยไม่ต้องใช้เลนส์ไฟฟ้าสถิตซึ่งเป็นการคืนเทคโนโลยีสู่การถ่ายโอนภาพโดยตรงเช่นเดียวกับใน "แก้ว Holst" หลอดเพิ่มความเข้มภาพขนาดจิ๋วที่เกิดขึ้นทำให้สามารถพัฒนาแว่นมองกลางคืน (NVG) ของระบบกล้องสองตาเทียมได้ โดยที่ภาพจากหลอดเพิ่มความเข้มภาพหลอดเดียวจะถูกแยกออกเป็นเลนส์ใกล้ตาสองชิ้นโดยใช้ปริซึมแยกลำแสง การหมุนภาพที่นี่ดำเนินการโดยใช้เลนส์ขนาดเล็กเพิ่มเติม |
|
รุ่นที่สาม |
||
หลอดเพิ่มความเข้มภาพ P + และ SUPER II + |
||
เริ่มต้นในทศวรรษที่ 70 จนถึงปัจจุบัน |
||
ส่วนใหญ่เป็นบริษัทอเมริกัน |
||
การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ในระยะยาวและเทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นตัวกำหนดต้นทุนที่สูงของหลอดเพิ่มความเข้มข้นของภาพรุ่นที่สาม ได้รับการชดเชยด้วยความไวที่สูงมากของโฟโตแคโทด ความไวรวมของตัวอย่างบางตัวอย่างสูงถึง 2000 mA/W อัตราผลตอบแทนควอนตัม (อัตราส่วนของจำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาต่อจำนวนควอนตัมที่มีความยาวคลื่นในพื้นที่ของความไวสูงสุดที่ตกกระทบบนโฟโตแคโทด) เกิน 30%! อายุการใช้งานของหลอดเพิ่มความเข้มภาพคือประมาณ 3,000 ชั่วโมง ราคาอยู่ระหว่าง 600 ถึง 900 เหรียญสหรัฐ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ |
ลักษณะสำคัญของ EOF
รุ่นของตัวเพิ่มความเข้มของภาพ |
ประเภทแคโทดภาพถ่าย |
บูรณาการ ความไว, |
เปิดความไว ความยาวคลื่น 830-850 |
ได้รับ, |
มีอยู่ พิสัย การยอมรับ ร่างมนุษย์ใน สภาพแสงธรรมชาติยามค่ำคืน ม |
|
“ผ้าใบแก้ว” |
ประมาณ 1, ไฟส่องสว่าง IR | |||||
ใต้แสงจันทร์หรือไฟส่องสว่าง IR เท่านั้น | ||||||
ซูเปอร์ II+ หรือ II++ | ||||||
รังสีอินฟราเรด คือ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ ม. ถึง
m. วัตถุใดๆ (ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง) ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (-273°C) ถือได้ว่าเป็นแหล่งรังสีอินฟราเรด (IR) เครื่องวิเคราะห์การมองเห็นของมนุษย์ไม่รับรู้รังสีในช่วงอินฟราเรด ดังนั้น คุณสมบัติการเปิดปิดบังเฉพาะสปีชีส์ในช่วงนี้จึงได้มาโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ (การมองเห็นตอนกลางคืน เครื่องถ่ายภาพความร้อน) ซึ่งมีความละเอียดแย่กว่าสายตามนุษย์ โดยทั่วไป คุณลักษณะการเปิดโปงของวัตถุในช่วง IR มีดังต่อไปนี้: 1) ลักษณะทางเรขาคณิตของรูปลักษณ์ของวัตถุ (รูปร่าง ขนาด รายละเอียดพื้นผิว); 2) อุณหภูมิพื้นผิว รังสีอินฟราเรดมีความปลอดภัยต่อร่างกายมนุษย์อย่างแน่นอน ไม่เหมือนรังสีเอกซ์ รังสีอัลตราไวโอเลต หรือรังสีไมโครเวฟ ไม่มีพื้นที่ใดที่วิธีการถ่ายเทความร้อนตามธรรมชาติจะไม่เป็นประโยชน์ ท้ายที่สุดแล้ว ทุกคนรู้ดีว่ามนุษย์ไม่สามารถฉลาดกว่าธรรมชาติได้ แต่เราทำได้เพียงเลียนแบบมันเท่านั้น
บรรณานุกรม
1. คูร์บาตอฟ แอล.เอ็น. โครงร่างโดยย่อเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของการพัฒนาอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนโดยใช้ตัวแปลงออปติคอลอิเล็กทรอนิกส์และตัวเพิ่มความเข้มของภาพ // ฉบับ ป้องกัน ช่างเทคนิค. เซอร์ 11. - 1994
2. Koshchavtsev N.F., โวลคอฟ วี.จี. อุปกรณ์มองเห็นกลางคืน // ปัญหา ป้องกัน ช่างเทคนิค. เซอร์ ป. - 2536 - ฉบับที่ 3 (138)
3. Lecomte J. รังสีอินฟราเรด อ.: 2545. 410 น.
4. Menshakov Yu.K., M51 การปกป้องวัตถุและข้อมูลจากวิธีการลาดตระเวนทางเทคนิค ม.: รัสเซีย สถานะ ด้านมนุษยธรรม วท. 2545 399 หน้า
ทุกๆ วันคนเราต้องเผชิญกับรังสีอินฟราเรดและแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติคือดวงอาทิตย์ ส่วนประกอบของหลอดไส้และอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าต่างๆ จัดอยู่ในประเภทอนุพันธ์ที่ไม่เป็นธรรมชาติ- รังสีนี้ใช้ในระบบทำความร้อน หลอดอินฟราเรด อุปกรณ์ทำความร้อน รีโมทคอนโทรลทีวี และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทราบถึงประโยชน์และโทษของรังสีอินฟราเรดสำหรับมนุษย์เสมอ
รังสีอินฟราเรด: มันคืออะไร?
ในปี 1800 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษค้นพบความร้อนอินฟราเรดโดยการแยกแสงอาทิตย์ออกเป็นสเปกตรัมโดยใช้ปริซึม- วิลเลียม เฮอร์เชลใช้เทอร์โมมิเตอร์กับแต่ละสีจนกระทั่งเขาสังเกตเห็นว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเมื่อสีเปลี่ยนจากสีม่วงเป็นสีแดง ดังนั้นบริเวณที่รับรู้ความร้อนจึงถูกเปิดออก แต่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ การแผ่รังสีแบ่งตามพารามิเตอร์หลัก 2 ประการ ได้แก่ ความถี่ (ความเข้ม) และความยาวของลำแสง ในเวลาเดียวกันความยาวคลื่นแบ่งออกเป็นสามประเภท: ใกล้ (จาก 0.75 ถึง 1.5 ไมครอน), กลาง (จาก 1.5 ถึง 5.6 ไมครอน), ไกล (จาก 5.6 ถึง 100 ไมครอน)
เป็นพลังงานคลื่นยาวที่มีคุณสมบัติเชิงบวก สอดคล้องกับรังสีธรรมชาติของร่างกายมนุษย์ที่มีความยาวคลื่นยาวที่สุดถึง 9.6 ไมครอน ดังนั้นร่างกายจึงรับรู้อิทธิพลภายนอกทุกอย่างว่าเป็น "พื้นเมือง" ตัวอย่างที่ดีที่สุดของรังสีอินฟราเรดคือความร้อนของดวงอาทิตย์ ลำแสงดังกล่าวมีความแตกต่างตรงที่ทำให้วัตถุร้อน ไม่ใช่พื้นที่รอบๆ รังสีอินฟราเรดเป็นทางเลือกในการกระจายความร้อน.
ประโยชน์ของรังสีอินฟราเรด
อุปกรณ์ที่ใช้รังสีความร้อนคลื่นยาวส่งผลต่อร่างกายมนุษย์ในสองวิธีที่แตกต่างกัน วิธีแรกมีคุณสมบัติในการเสริมสร้างความเข้มแข็ง เพิ่มฟังก์ชันการป้องกัน และป้องกันการแก่ก่อนวัย ประเภทนี้ช่วยให้คุณรับมือกับโรคต่างๆ เพิ่มภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติของร่างกายต่อการเจ็บป่วย เป็นรูปแบบการรักษาที่คำนึงถึงสุขภาพและเหมาะสำหรับใช้ที่บ้านและในสถานพยาบาล
อิทธิพลประเภทที่สองของรังสีอินฟราเรดคือการรักษาโรคและโรคทั่วไปโดยตรง ทุกๆ วัน คนเราเผชิญกับความผิดปกติเกี่ยวกับสุขภาพ ดังนั้นตัวปล่อยระยะยาวจึงมีคุณสมบัติในการรักษา สถาบันทางการแพทย์หลายแห่งในอเมริกา แคนาดา ญี่ปุ่น ประเทศ CIS และยุโรปใช้รังสีดังกล่าว คลื่นสามารถเจาะลึกเข้าสู่ร่างกาย ทำให้อวัยวะภายในและระบบโครงกระดูกอุ่นขึ้น ผลกระทบเหล่านี้ช่วยเพิ่มการไหลเวียนโลหิตและเร่งการไหลเวียนของของเหลวในร่างกาย
การไหลเวียนโลหิตที่เพิ่มขึ้นส่งผลดีต่อการเผาผลาญของมนุษย์ เนื้อเยื่ออิ่มตัวด้วยออกซิเจน และระบบกล้ามเนื้อได้รับสารอาหาร- โรคต่างๆ มากมายสามารถกำจัดได้ด้วยการได้รับรังสีที่แทรกซึมลึกเข้าไปในร่างกายมนุษย์เป็นประจำ ความยาวคลื่นนี้จะช่วยบรรเทาอาการเจ็บป่วยต่างๆ เช่น:
- ความดันโลหิตสูงหรือต่ำ
- ปวดหลัง
- น้ำหนักเกิน, โรคอ้วน;
- โรคของระบบหัวใจและหลอดเลือด
- ภาวะซึมเศร้า, ความเครียด;
- ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร
- โรคข้ออักเสบ, โรคไขข้อ, โรคประสาท;
- โรคข้ออักเสบ, ข้ออักเสบ, ชัก;
- อึดอัด, อ่อนแอ, อ่อนเพลีย;
- หลอดลมอักเสบ, โรคหอบหืด, โรคปอดบวม;
- ความผิดปกติของการนอนหลับ, นอนไม่หลับ;
- ปวดกล้ามเนื้อและเอว
- ปัญหาเกี่ยวกับปริมาณเลือดการไหลเวียนโลหิต
- โรคโสตนาสิกลาริงซ์วิทยาที่ไม่มีหนอง
- โรคผิวหนัง, แผลไหม้, เซลลูไลท์;
- ภาวะไตวาย;
- โรคหวัดและโรคไวรัส
- ฟังก์ชั่นการป้องกันของร่างกายลดลง
- ความมึนเมา;
- โรคกระเพาะปัสสาวะอักเสบเฉียบพลันและต่อมลูกหมากอักเสบ;
- ถุงน้ำดีอักเสบโดยไม่มีการก่อตัวของหิน, กระเพาะและลำไส้อักเสบ
ผลเชิงบวกของการแผ่รังสีนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าเมื่อคลื่นกระทบผิวหนัง มันจะทำหน้าที่ที่ปลายประสาทและเกิดความรู้สึกอบอุ่น รังสีมากกว่า 90% ถูกทำลายโดยความชื้นที่ชั้นบนของผิวหนัง ซึ่งไม่ได้ก่อให้เกิดอะไรมากไปกว่าการเพิ่มอุณหภูมิของร่างกาย สเปกตรัมการรับแสงซึ่งมีความยาว 9.6 ไมครอนนั้นปลอดภัยสำหรับมนุษย์อย่างแน่นอน
เรื่องราวจากผู้อ่านของเรา
วลาดิเมียร์
อายุ 61 ปี
การฉายรังสีช่วยกระตุ้นการไหลเวียนโลหิต ทำให้ความดันโลหิตและกระบวนการเผาผลาญเป็นปกติ การให้ออกซิเจนแก่เนื้อเยื่อสมองจะช่วยลดความเสี่ยงของอาการวิงเวียนศีรษะและความจำดีขึ้น รังสีอินฟราเรดสามารถขจัดเกลือของโลหะหนัก คอเลสเตอรอล และสารพิษได้ ในระหว่างการรักษา ภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยจะเพิ่มขึ้น ระดับฮอร์โมนจะเป็นปกติ และความสมดุลของเกลือและน้ำจะกลับคืนมา คลื่นช่วยลดผลกระทบของสารเคมีที่เป็นพิษต่างๆ มีคุณสมบัติต้านการอักเสบ และยับยั้งการก่อตัวของเชื้อรารวมถึงเชื้อรา
การประยุกต์รังสีอินฟราเรด
พลังงานอินฟราเรดถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ ซึ่งส่งผลดีต่อมนุษย์:
- เทอร์โมกราฟฟี การใช้รังสีอินฟราเรดจะกำหนดอุณหภูมิของวัตถุที่อยู่ในระยะไกล คลื่นความร้อนส่วนใหญ่จะใช้ในการใช้งานทางการทหารและอุตสาหกรรม วัตถุที่ได้รับความร้อนด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้แสงสว่าง
- เครื่องทำความร้อน รังสีอินฟราเรดมีส่วนทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลดีต่อสุขภาพของมนุษย์- นอกจากจะเป็นห้องซาวน่าอินฟราเรดที่มีประโยชน์แล้ว ยังใช้สำหรับการเชื่อม การอบอ่อนวัตถุที่เป็นพลาสติก และการบ่มพื้นผิวในสาขาอุตสาหกรรมและการแพทย์
- การติดตาม วิธีการใช้พลังงานความร้อนนี้คือการนำทางขีปนาวุธแบบพาสซีฟ องค์ประกอบที่บินได้เหล่านี้มีกลไกอยู่ภายในเรียกว่า "ผู้แสวงหาความร้อน" รถยนต์ เครื่องบิน และยานพาหนะอื่นๆ รวมถึงผู้คน ปล่อยความร้อนเพื่อช่วยให้จรวดค้นหาทิศทางที่ถูกต้องในการบิน
- อุตุนิยมวิทยา. การแผ่รังสีช่วยให้ดาวเทียมระบุระยะทางที่เมฆตั้งอยู่ กำหนดอุณหภูมิและประเภทของเมฆ เมฆอุ่นจะแสดงเป็นสีเทา และเมฆเย็นแสดงเป็นสีขาว ข้อมูลได้รับการศึกษาโดยไม่มีการรบกวนทั้งกลางวันและกลางคืน ระนาบที่ร้อนของโลกจะแสดงเป็นสีเทาหรือสีดำ
- ดาราศาสตร์. นักดาราศาสตร์ติดตั้งเครื่องมือพิเศษ - กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดซึ่งช่วยให้พวกเขาสังเกตวัตถุต่าง ๆ บนท้องฟ้า ต้องขอบคุณพวกมันที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นหาดาวฤกษ์ก่อนเริ่มเปล่งแสงที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวจะระบุวัตถุเย็นได้ง่าย แต่ดาวเคราะห์ไม่สามารถมองเห็นได้ในสเปกตรัมอินฟราเรดที่กำลังดูอยู่เนื่องจากมีแสงสลัวจากดวงดาว อุปกรณ์นี้ยังใช้ในการสังเกตนิวเคลียสของกาแลคซีที่ถูกบดบังด้วยก๊าซและฝุ่น
- ศิลปะ. แผ่นสะท้อนซึ่งทำงานโดยใช้รังสีอินฟราเรดช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับชั้นล่างของวัตถุหรือภาพร่างของศิลปิน วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถเปรียบเทียบภาพวาดของภาพวาดและส่วนที่มองเห็นได้เพื่อกำหนดความถูกต้องของภาพวาดและไม่ว่าจะได้รับการบูรณะหรือไม่ ก่อนหน้านี้ได้ดัดแปลงอุปกรณ์นี้เพื่อศึกษาเอกสารเก่าๆ และทำหมึก
นี่เป็นเพียงวิธีการพื้นฐานในการใช้พลังงานความร้อนในทางวิทยาศาสตร์ แต่อุปกรณ์ใหม่ที่ทำงานบนพื้นฐานของมันจะปรากฏขึ้นทุกปี
อันตรายจากรังสีอินฟราเรด
แสงอินฟราเรดไม่เพียงแต่ให้ผลดีต่อร่างกายมนุษย์เท่านั้น แต่ยังควรคำนึงถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นหากใช้อย่างไม่ถูกต้องและเป็นอันตรายต่อผู้อื่น ซึ่งเป็นช่วง IR ที่มีความยาวคลื่นสั้นซึ่งส่งผลเสีย- ผลกระทบที่ไม่ดีของรังสีอินฟราเรดต่อร่างกายมนุษย์แสดงออกในรูปแบบของการอักเสบของผิวหนังชั้นล่าง, เส้นเลือดฝอยขยายและพุพอง
ควรยกเลิกการใช้รังสีอินฟราเรดทันที ในกรณีที่มีโรคและอาการดังต่อไปนี้:
- โรคของระบบไหลเวียนโลหิต, เลือดออก;
- รูปแบบเรื้อรังหรือเฉียบพลันของกระบวนการเป็นหนอง
- การตั้งครรภ์และให้นมบุตร;
- เนื้องอกร้าย
- ภาวะปอดและหัวใจล้มเหลว
- การอักเสบเฉียบพลัน
- โรคลมบ้าหมู;
- เมื่อได้รับรังสีอินฟราเรดเป็นเวลานาน ความเสี่ยงในการเกิดอาการกลัวแสง ต้อกระจก และโรคทางตาอื่นๆ จะเพิ่มขึ้น
การได้รับรังสีอินฟราเรดอย่างรุนแรงจะทำให้ผิวหนังเกิดรอยแดงและไหม้ได้ คนงานในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาบางครั้งอาจเกิดโรคลมแดดและโรคผิวหนังได้ ยิ่งระยะห่างของผู้ใช้จากองค์ประกอบความร้อนสั้นลง ผู้ใช้ควรใช้เวลาในการอยู่ใกล้อุปกรณ์น้อยลง เนื้อเยื่อสมองมีความร้อนสูงเกินไป 1 องศาและภาวะลมแดดจะมาพร้อมกับอาการต่างๆ เช่น คลื่นไส้ เวียนศีรษะ หัวใจเต้นเร็ว และตาคล้ำ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 2 องศาขึ้นไป มีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบ
หากลมแดดเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสีอินฟราเรด คุณควรนำผู้ประสบภัยไปไว้ในห้องเย็นทันที และถอดเสื้อผ้าทั้งหมดที่รัดหรือจำกัดการเคลื่อนไหวออก ใช้ผ้าพันแผลที่แช่ในน้ำเย็นหรือถุงน้ำแข็งที่หน้าอก คอ ขาหนีบ หน้าผาก กระดูกสันหลัง และรักแร้
หากคุณไม่มีถุงน้ำแข็ง คุณสามารถใช้ผ้าหรือเสื้อผ้าใดๆ เพื่อจุดประสงค์นี้ได้ การประคบทำได้ด้วยน้ำเย็นจัดเท่านั้นและทำให้ผ้าพันแผลเปียกชื้นเป็นระยะ
หากเป็นไปได้ บุคคลนั้นจะถูกห่อด้วยผ้าเย็นจนมิด นอกจากนี้ คุณยังสามารถเป่าลมเย็นใส่คนไข้โดยใช้พัดลมได้ การดื่มน้ำเย็นมากๆ จะช่วยบรรเทาอาการของผู้ป่วยได้ ในกรณีที่สัมผัสสารอย่างรุนแรง จำเป็นต้องเรียกรถพยาบาลและทำการช่วยหายใจ
วิธีหลีกเลี่ยงอันตรายจากคลื่น IR
เพื่อป้องกันตัวเองจากผลกระทบด้านลบของคลื่นความร้อน คุณต้องปฏิบัติตามกฎบางประการ:
- หากงานเกี่ยวข้องโดยตรงกับเครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงแล้ว จำเป็นต้องใช้ชุดป้องกันเพื่อปกป้องร่างกายและดวงตา.
- เครื่องทำความร้อนในครัวเรือนที่มีองค์ประกอบความร้อนแบบเปิดจะถูกใช้ด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง คุณไม่ควรอยู่ใกล้พวกเขาและควรลดเวลาอิทธิพลของพวกเขาให้เหลือน้อยที่สุดจะดีกว่า
- สถานที่ควรมีอุปกรณ์ที่มีผลกระทบต่อผู้คนและสุขภาพน้อยที่สุด
- อย่าอยู่กลางแดดเป็นเวลานาน- หากไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ คุณจะต้องสวมหมวกและเสื้อผ้าที่คลุมพื้นที่เปิดของร่างกายอยู่เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเด็กที่ไม่สามารถตรวจจับอุณหภูมิร่างกายที่เพิ่มขึ้นได้เสมอไป
เมื่อปฏิบัติตามกฎเหล่านี้บุคคลจะสามารถป้องกันตัวเองจากผลที่ไม่พึงประสงค์จากอิทธิพลของความร้อนที่มากเกินไป รังสีอินฟราเรดสามารถก่อให้เกิดทั้งอันตรายและประโยชน์เมื่อใช้ในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง
วิธีการรักษา
การบำบัดด้วยแสงอินฟราเรดแบ่งออกเป็น 2 ประเภท: ในท้องถิ่นและทั่วไป ในรูปแบบแรก มีผลกระทบเฉพาะที่ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง และในการรักษาโดยทั่วไป คลื่นจะรักษาทั้งร่างกายมนุษย์ ขั้นตอนนี้ดำเนินการวันละสองครั้งเป็นเวลา 15-30 นาที หลักสูตรการรักษามีตั้งแต่ 5 ถึง 20 ครั้ง จำเป็นต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันเมื่อฉายรังสี ใช้ฝาครอบกระดาษแข็งหรือแว่นตาพิเศษสำหรับดวงตา หลังจากทำหัตถการแล้ว บนผิวหนังจะมีรอยแดงที่มีขอบเขตเบลอ ซึ่งจะหายไปหลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมงหลังจากสัมผัสกับรังสี รังสีอินฟราเรดมีคุณค่าสูงในทางการแพทย์
ความเข้มของรังสีสูงอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้ ดังนั้นคุณต้องปฏิบัติตามข้อห้ามทั้งหมด
พลังงานความร้อนมาพร้อมกับบุคคลทุกวันในชีวิตประจำวัน รังสีอินฟราเรดไม่เพียงนำมาซึ่งประโยชน์เท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายอีกด้วย- ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรักษาแสงอินฟราเรดด้วยความระมัดระวัง อุปกรณ์ที่ปล่อยคลื่นเหล่านี้จะต้องถูกใช้อย่างปลอดภัย หลายๆ คนไม่ทราบว่าการสัมผัสความร้อนเป็นอันตรายหรือไม่ แต่การใช้อุปกรณ์อย่างถูกต้อง อาจทำให้สุขภาพของบุคคลดีขึ้นและกำจัดโรคบางชนิดได้
รังสีอินฟราเรดคืออะไร? คำจำกัดความระบุว่ารังสีอินฟราเรดเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นไปตามกฎแห่งแสงและเป็นลักษณะของแสงที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรดมีช่วงสเปกตรัมระหว่างแสงสีแดงที่มองเห็นได้กับการแผ่คลื่นวิทยุคลื่นสั้น สำหรับขอบเขตอินฟราเรดของสเปกตรัมจะแบ่งออกเป็นคลื่นสั้น คลื่นกลาง และคลื่นยาว ผลกระทบความร้อนของรังสีดังกล่าวอยู่ในระดับสูง คำย่อที่ใช้สำหรับรังสีอินฟราเรดคือ IR
รังสีอินฟราเรด
ผู้ผลิตรายงานข้อมูลที่แตกต่างกันเกี่ยวกับอุปกรณ์ทำความร้อนที่ออกแบบตามหลักการของการแผ่รังสีที่เป็นปัญหา บางตัวอาจระบุว่าอุปกรณ์เป็นแบบอินฟราเรด ในขณะที่บางตัวอาจระบุว่าเป็นคลื่นยาวหรือมืด ในทางปฏิบัติทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับรังสีอินฟราเรด เครื่องทำความร้อนแบบคลื่นยาวมีอุณหภูมิต่ำสุดของพื้นผิวที่แผ่รังสี และคลื่นจะถูกปล่อยออกมาในมวลที่มากขึ้นในเขตคลื่นยาวของสเปกตรัม พวกเขายังได้รับชื่อมืดเนื่องจากที่อุณหภูมิจะไม่ให้แสงและไม่ส่องแสงเหมือนในกรณีอื่น ๆ เครื่องทำความร้อนแบบคลื่นกลางมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าและเรียกว่าเครื่องทำความร้อนสีเทา ประเภทไฟเป็นอุปกรณ์คลื่นสั้น
ลักษณะทางแสงของสสารในบริเวณอินฟราเรดของสเปกตรัมแตกต่างจากคุณสมบัติทางแสงในชีวิตประจำวันทั่วไป อุปกรณ์ทำความร้อนที่ผู้คนใช้ทุกวันจะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมา แต่คุณมองไม่เห็น ความแตกต่างทั้งหมดอยู่ที่ความยาวคลื่น มันแตกต่างกันไป หม้อน้ำธรรมดาจะปล่อยรังสีออกมา ซึ่งเป็นวิธีการให้ความร้อนแก่ห้อง คลื่นรังสีอินฟราเรดมีอยู่ในชีวิตมนุษย์ตามธรรมชาติ
รังสีอินฟราเรดจัดอยู่ในประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า กล่าวคือ ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตา ความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 1 มิลลิเมตร ถึง 0.7 ไมโครเมตร แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดที่ใหญ่ที่สุดคือดวงอาทิตย์
รังสีอินฟราเรดเพื่อให้ความร้อน
การมีเครื่องทำความร้อนตามเทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณกำจัดข้อเสียของระบบพาความร้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของอากาศภายในอาคาร การพาความร้อนจะยกและขนฝุ่น เศษซาก และสร้างกระแสลม หากคุณติดตั้งเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดไฟฟ้าจะทำงานบนหลักการของรังสีดวงอาทิตย์ซึ่งมีผลจะคล้ายกับความร้อนจากแสงอาทิตย์ในสภาพอากาศเย็น
คลื่นอินฟราเรดเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน เป็นกลไกทางธรรมชาติที่ยืมมาจากธรรมชาติ รังสีเหล่านี้สามารถทำความร้อนได้ไม่เพียงแต่วัตถุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่อากาศด้วย คลื่นทะลุผ่านชั้นอากาศ วัตถุความร้อน และเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต การระบุแหล่งที่มาของรังสีที่เป็นปัญหานั้นไม่สำคัญนัก หากอุปกรณ์อยู่บนเพดาน รังสีความร้อนจะไปถึงพื้นอย่างสมบูรณ์ สิ่งสำคัญคือรังสีอินฟราเรดช่วยให้คุณปล่อยให้อากาศชื้นได้โดยไม่ทำให้แห้งเหมือนอุปกรณ์ทำความร้อนประเภทอื่น ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ใช้รังสีอินฟราเรดนั้นสูงมาก
การแผ่รังสีอินฟราเรดไม่จำเป็นต้องมีต้นทุนพลังงานจำนวนมาก ดังนั้นจึงประหยัดสำหรับใช้ในการพัฒนานี้ในประเทศ รังสีอินฟราเรดเหมาะสำหรับการทำงานในพื้นที่ขนาดใหญ่ สิ่งสำคัญคือการเลือกความยาวรังสีที่เหมาะสมและตั้งค่าอุปกรณ์ให้ถูกต้อง
อันตรายและประโยชน์ของรังสีอินฟราเรด
รังสีอินฟราเรดยาวกระทบผิวหนังทำให้เกิดปฏิกิริยากับตัวรับเส้นประสาท เพื่อให้มั่นใจว่ามีความร้อน ดังนั้นในหลายแหล่งรังสีอินฟราเรดจึงเรียกว่ารังสีความร้อน พลังงานที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยความชื้นซึ่งสะสมอยู่ในชั้นบนของผิวหนังมนุษย์ ดังนั้นอุณหภูมิผิวหนังจึงสูงขึ้นและด้วยเหตุนี้ร่างกายจึงได้รับความร้อน
มีความเห็นว่ารังสีอินฟราเรดเป็นอันตราย นี่เป็นสิ่งที่ผิด
ผลวิจัยชี้ว่ารังสีคลื่นยาวมีความปลอดภัยต่อร่างกาย แถมยังมีประโยชน์อีกด้วย
เสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน กระตุ้นการงอกใหม่ และปรับปรุงสภาพของอวัยวะภายใน รังสีเหล่านี้มีความยาว 9.6 ไมครอน ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์เพื่อการรักษา
รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นทำงานแตกต่างออกไป มันแทรกซึมลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อและทำให้อวัยวะภายในอบอุ่นโดยผ่านผิวหนัง หากคุณฉายรังสีที่ผิวหนังด้วยรังสีดังกล่าว เครือข่ายของเส้นเลือดฝอยจะขยายออก ผิวหนังจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและอาจมีอาการไหม้ได้ รังสีดังกล่าวเป็นอันตรายต่อดวงตา ทำให้เกิดต้อกระจก ทำลายสมดุลของเกลือและน้ำ และกระตุ้นให้เกิดอาการชัก
บุคคลเป็นโรคลมแดดเนื่องจากการแผ่รังสีคลื่นสั้น หากคุณเพิ่มอุณหภูมิของสมองแม้แต่องศาก็แสดงว่ามีอาการช็อคหรือเป็นพิษปรากฏขึ้นแล้ว:
- คลื่นไส้;
- ชีพจรเต้นเร็ว
- ทำให้ดวงตามืดลง
หากความร้อนสูงเกินไปเกิดขึ้นตั้งแต่สององศาขึ้นไป เยื่อหุ้มสมองอักเสบจะพัฒนาซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิต
ความเข้มของรังสีอินฟราเรดขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ระยะทางไปยังตำแหน่งของแหล่งความร้อนและตัวแสดงอุณหภูมิมีความสำคัญ การแผ่รังสีอินฟราเรดคลื่นยาวมีความสำคัญต่อชีวิต และเป็นไปไม่ได้หากปราศจากรังสีดังกล่าว อันตรายสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะเมื่อความยาวคลื่นไม่ถูกต้องและเวลาที่ส่งผลต่อบุคคลนั้นยาวนานเท่านั้น
จะป้องกันบุคคลจากอันตรายของรังสีอินฟราเรดได้อย่างไร?
คลื่นอินฟราเรดบางประเภทอาจไม่เป็นอันตราย ควรหลีกเลี่ยงพลังงานอินฟราเรดคลื่นสั้น พบได้ในชีวิตประจำวันที่ไหน? ควรหลีกเลี่ยงร่างกายที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 100 องศา หมวดหมู่นี้รวมถึงอุปกรณ์การผลิตเหล็กและเตาอาร์กไฟฟ้า ในการผลิต พนักงานจะสวมเครื่องแบบที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งมีเกราะป้องกัน
อุปกรณ์ทำความร้อนอินฟราเรดที่มีประโยชน์ที่สุดคือเตารัสเซีย อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีใครใช้อุปกรณ์ดังกล่าวในขณะนี้ เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดได้รับการยอมรับอย่างมั่นคง และคลื่นอินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม
หากเกลียวที่ปล่อยความร้อนในอุปกรณ์อินฟราเรดได้รับการป้องกันด้วยฉนวนความร้อน การแผ่รังสีจะอ่อนและเป็นคลื่นยาวและปลอดภัย หากอุปกรณ์มีองค์ประกอบความร้อนแบบเปิด รังสีอินฟราเรดจะแข็งเป็นคลื่นสั้นและเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
เพื่อให้เข้าใจถึงการออกแบบอุปกรณ์คุณต้องศึกษาเอกสารข้อมูลทางเทคนิค จะมีข้อมูลเกี่ยวกับรังสีอินฟราเรดที่ใช้เฉพาะกรณี ให้ความสนใจว่าความยาวคลื่นคืออะไร
รังสีอินฟราเรดไม่ได้เป็นอันตรายอย่างชัดเจนเสมอไป เฉพาะแหล่งเปิด รังสีสั้น และการสัมผัสกับรังสีเป็นเวลานานเท่านั้นที่ก่อให้เกิดอันตราย
คุณควรปกป้องดวงตาของคุณจากแหล่งกำเนิดคลื่น และหากเกิดอาการไม่สบาย ให้ถอยห่างจากอิทธิพลของรังสีอินฟราเรด หากเกิดความแห้งผิดปกติบนผิวหนัง แสดงว่ารังสีกำลังทำให้ชั้นไขมันแห้ง ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีมาก
การฉายรังสีอินฟราเรดในช่วงที่มีประโยชน์นั้นใช้เป็นวิธีการรักษา โดยอาศัยการทำงานร่วมกับรังสีและอิเล็กโทรด อย่างไรก็ตาม เอฟเฟกต์ทั้งหมดอยู่ภายใต้การดูแลของผู้เชี่ยวชาญ คุณไม่ควรปฏิบัติต่อตนเองด้วยอุปกรณ์อินฟราเรด ระยะเวลาของการดำเนินการจะต้องถูกกำหนดอย่างเคร่งครัดโดยข้อบ่งชี้ทางการแพทย์โดยขึ้นอยู่กับเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของการรักษา
เชื่อกันว่ารังสีอินฟราเรดไม่เอื้ออำนวยต่อการสัมผัสกับเด็กเล็กอย่างเป็นระบบ ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกอุปกรณ์ทำความร้อนสำหรับห้องนอนและห้องเด็กอย่างระมัดระวัง คุณจะต้องได้รับความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญในการตั้งค่าเครือข่ายอินฟราเรดที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในอพาร์ตเมนต์หรือบ้านของคุณ
คุณไม่ควรละทิ้งเทคโนโลยีสมัยใหม่เพราะอคติอันเนื่องมาจากความไม่รู้