Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kuinka infrapuna-anturit toimivat?
- Infrapunaskannerien plussat
- Miinukset infrapunaskannerit
Infrapuna-ilmaisimet antavat ihmisille mahdollisuuden nähdä esineen lähettämä lämpö. Ilmaisimet ovat käyttökelpoisia monissa ihmisen pyrkimyksissä, sotilaallisista toimista tiedonkeruuseen satelliiteista. Infrapunatekniikka antaa ihmisille mahdollisuuden tarkastella ihmisen silmälle näkymätöntä valon aallonpituutta, antaen käyttäjille enemmän tietoa värin kustannuksella ja kyky erottaa samalla tavalla lämpimät esineet toisistaan. Tutkija William Herschel löysi infrapunasäteilyn 1800-luvulla kokeiltuaan lämpömittaria, vaikka tekniikka on siitä lähtien kasvanut huomattavasti kehittyneemmäksi.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Infrapuna-anturit voivat poimia normaalisti ihmisen silmälle näkymättömät aallonpituudet, kuten lämmön säteily, joka voi olla hyödyllinen, kun yritetään määrittää kohteen lämpötila tai kun yritetään nähdä jotain näkymätöntä. Ne eivät kuitenkaan kykene ottamaan värejä, ja voi olla vaikea erottaa näkökentän eri esineitä, kun ne ovat lähellä toisiaan ja samanlaisessa lämpötilassa.
Kuinka infrapuna-anturit toimivat?
Kuten näkyvää valoa, myös infrapunasäteilyllä on selkeä joukko aallonpituuksia, vaikka paljaalla ihmisen silmällä ei voida nähdä infrapunasäteilyä. Kaikki absoluuttisen nollan yläpuolella olevat esineet lähettävät infrapunasäteilyä, joka on sidottu kohteen pintalämpötilaan. Infrapunaenergian havaitsemiseksi tutkijat luovat erikoistuneita linssejä, jotka käyttävät erilaisia materiaaleja, kuten kvartsia, safiiria ja piitä, ja peilit, jotka on valmistettu muista materiaaleista, kuten alumiinista ja kullasta, ja jokainen materiaali vastaa tiettyä infrapuna-aallonpituutta. Jos lämpötila on kuitenkin tarpeeksi kuuma, esine voi myös vapauttaa näkyvää valoa. Eri anturit poimivat infrapunadatan käytetystä tekniikasta riippuen. Tämä prosessi voi sitten osoittaa ilmaisimien (esimerkiksi kamera) näkökentän objektien suhteellisen lämpenemisen. Teknologia voi sitten muuttaa siitä kuvan tai videon tai edustaa sitä reaaliajassa. Termografiakäytännössä käytetään suuritehoisia infrapuna-antureita objektin absoluuttisen lämpötilan määrittämiseen.
Infrapunaskannerien plussat
Koska infrapunaskannerit voivat tarkkailla esineitä käyttämättä valoa, ne löytävät käytön monissa tilanteissa. Palomiehet voivat käyttää niitä savuisissa, yleensä tulipalossa, tilanteissa, joissa perinteinen näkyvyys on mahdotonta. Tutkijat voivat käyttää tehokkaita infrapuna-antureita havaitsemaan tähtien välisiä esineitä. Samoin ilmaisimet voivat poimia asioista, joita ihmiset eivät voi nähdä, kuten näkymättömän kaasun, joka pakenee putkista. Ne näkevät myös "erilaiset aineet", olettaen, että skanneri on riittävän tehokas tai esimerkiksi seinä on riittävän ohut.
Miinukset infrapunaskannerit
Jonkin verran ironisesti, yksi infrapunaskannaustekniikan vahvuuksista aiheuttaa myös heikkouden. Koska infrapunaskannerit eivät käytä näkyvää valoa, ne eivät voi tuottaa kuvaa, joka näyttää väriä (muut kuin värit, jotka on valittu edustamaan eri lämmittimiä). Samoin tämä tekniikka ei pysty erottamaan objekteja, jotka ovat lähellä toisiaan tai peittävät toisiaan, kun ne ovat samanlaisia.