مزايا وعيوب أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء

تسمح أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء للبشر برؤية الحرارة التي يطلقها الجسم. تستخدم الكواشف في العديد من المساعي البشرية ، من الأعمال العسكرية إلى جمع البيانات من الأقمار الصناعية. تسمح تقنية الأشعة تحت الحمراء للإنسان بمشاهدة الأطوال الموجية للضوء غير المرئية للعين البشرية ، مما يمنح المستخدمين مزيد من المعلومات على حساب اللون والقدرة على تمييز الأشياء الدافئة بالمثل عن كل منها آخر. اكتشف العالم ويليام هيرشل الأشعة تحت الحمراء في القرن التاسع عشر بعد تجربة مقياس حرارة ، على الرغم من أن التكنولوجيا أصبحت أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ منذ ذلك الحين.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يمكن لأجهزة الاستشعار التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء التقاط أطوال موجية غير مرئية للعين البشرية ، مثل الإشعاع الحراري يمكن أن يكون مفيدًا عند محاولة تحديد درجة حرارة جسم ما ، أو عند محاولة رؤية شيء ما غير مرئى. ومع ذلك ، لا يمكنهم التقاط الألوان ، وقد يكون من الصعب التمييز بين الأشياء المختلفة في مجال رؤيتهم عندما يكونوا قريبين من بعضهم البعض وفي درجة حرارة مماثلة.

مثل الضوء المرئي ، تحتوي الأشعة تحت الحمراء على مجموعة مميزة من الأطوال الموجية ، على الرغم من أن الأشعة تحت الحمراء لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. جميع الأجسام فوق الصفر المطلق تنبعث منها أشعة تحت حمراء مرتبطة بدرجة حرارة سطح الجسم. للكشف عن طاقة الأشعة تحت الحمراء ، يقوم العلماء بإنشاء عدسات متخصصة باستخدام مجموعة متنوعة من المواد مثل الكوارتز والياقوت و السيليكون ، والمرايا مصنوعة من مواد أخرى مثل الألومنيوم والذهب ، كل مادة تتوافق مع الأشعة تحت الحمراء المحددة الطول الموجي. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة بدرجة كافية ، فيمكن للجسم أيضًا إطلاق الضوء المرئي. تلتقط مستشعرات مختلفة بيانات الأشعة تحت الحمراء ، اعتمادًا على التكنولوجيا المستخدمة. يمكن لهذه العملية ، إذن ، إظهار درجات الحرارة النسبية للأشياء داخل مجال رؤية الكاشف (الكاميرا ، على سبيل المثال). يمكن للتقنية بعد ذلك تحويلها إلى صورة أو مقطع فيديو ، أو تمثيلها في الوقت الفعلي. تستخدم ممارسة التصوير الحراري مستشعرات الأشعة تحت الحمراء عالية الطاقة لتحديد درجة الحرارة المطلقة للجسم.

نظرًا لأن الماسحات الضوئية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء يمكنها مراقبة الأشياء دون استخدام الضوء ، فإنها تجد استخدامها في العديد من المواقف. يمكن لرجال الإطفاء استخدامها في سيناريوهات مدخنة ، مشتعلة عادة ، حيث تكون الرؤية التقليدية مستحيلة. يمكن للعلماء استخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء القوية للكشف عن الأجسام بين النجوم. وبالمثل ، يمكن لأجهزة الكشف أن تلتقط الأشياء التي لا يستطيع الإنسان رؤيتها ، مثل تسرب الغاز غير المرئي من الأنابيب. يمكنهم أيضًا "الرؤية" من خلال المواد المختلفة ، بافتراض أن الماسح الضوئي قوي بدرجة كافية أو أن الجدار ، على سبيل المثال ، رقيق بدرجة كافية.

ومن المفارقات إلى حد ما ، أن إحدى نقاط القوة في تقنية المسح بالأشعة تحت الحمراء تسبب أيضًا ضعفًا. نظرًا لأنها لا تستخدم الضوء المرئي ، لا تستطيع الماسحات الضوئية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء إنتاج صورة تظهر لونًا (بخلاف الألوان المختارة لتمثيل درجات حرارة مختلفة). وبالمثل ، لا تستطيع هذه التقنية التمييز بين الأشياء القريبة من بعضها البعض أو التي تحجب بعضها عندما تكون ذات درجات حرارة متشابهة.