science >> Wetenschap >  >> Fysica

Voordelen en nadelen van infrarooddetectors

Infrarood detectoren laten mensen de hitte zien die een voorwerp afgeeft. De detectoren kunnen in veel menselijke activiteiten worden gebruikt, van militaire acties tot het verzamelen van gegevens van satellieten. Infraroodtechnologie stelt mensen in staat om golflengten van licht onzichtbaar voor het menselijk oog te bekijken, waardoor gebruikers meer informatie krijgen ten koste van kleur en het vermogen om op dezelfde manier warme objecten van elkaar te onderscheiden. Wetenschapper William Herschel ontdekte infraroodstraling in de jaren 1800 na het experimenteren met een thermometer, hoewel de technologie sindsdien aanzienlijk geavanceerder is geworden.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Infraroodsensoren kunnen golflengten oppikken die normaal onzichtbaar zijn voor het menselijk oog, zoals warmtestraling, wat handig kan zijn bij het bepalen van de temperatuur van een voorwerp of bij het proberen iets onzichtbaars te zien. Dat gezegd hebbende, ze kunnen kleuren niet oppikken en het kan moeilijk zijn om verschillende objecten in hun gezichtsveld te onderscheiden wanneer ze in de buurt van elkaar en op een vergelijkbare temperatuur zijn.

Hoe werken infraroodsensoren?

Net als zichtbaar licht, heeft infraroodstraling een verschillende reeks golflengten, hoewel infraroodstraling niet kan worden gezien door een menselijk oog. Alle objecten boven het absolute nulpunt zenden infrarode straling uit, gebonden aan de oppervlaktetemperatuur van het object. Om infraroodenergie te detecteren, maken wetenschappers gespecialiseerde lenzen met verschillende materialen zoals kwarts, saffier en silicium en spiegels van andere materialen zoals aluminium en goud, waarbij elk materiaal overeenkomt met een specifieke infrarode golflengte. Als een temperatuur echter hoog genoeg is, kan het object ook zichtbaar licht vrijgeven. Verschillende sensoren halen de infraroodgegevens op, afhankelijk van de gebruikte technologie. Dit proces kan dan de relatieve warmte van objecten binnen het gezichtsveld van de detector (een camera bijvoorbeeld) weergeven. De technologie kan er vervolgens een foto of video van maken, of deze in realtime weergeven. De praktijk van thermografie maakt gebruik van krachtige infraroodsensoren om de absolute temperatuur van een object te bepalen.

Voordelen van infraroodscanners

Omdat infraroodscanners objecten kunnen waarnemen zonder licht te gebruiken, vinden ze het gebruik in talloze situaties. Brandweermensen kunnen ze gebruiken in rokerige, meestal on-fire scenario's waarin traditionele zichtbaarheid onmogelijk is. Wetenschappers kunnen krachtige infraroodsensoren gebruiken om interstellaire objecten te detecteren. Op dezelfde manier kunnen de detectoren dingen detecteren die mensen niet kunnen zien, zoals onzichtbaar gas dat uit pijpen ontsnapt. Ze kunnen ook door verschillende stoffen "kijken", ervan uitgaande dat de scanner krachtig genoeg is, of de muur is bijvoorbeeld dun genoeg.

tegens van infraroodscanners

Ironisch genoeg een van de sterke punten van infrarood-scantechnologie veroorzaakt ook een zwakte. Omdat ze geen zichtbaar licht gebruiken, kunnen infraroodscanners geen beeld produceren dat kleur weergeeft (behalve de kleuren die worden gekozen om verschillende soorten weer te geven). Op dezelfde manier kan deze technologie geen onderscheid maken tussen objecten die dichtbij elkaar liggen of elkaar versluieren wanneer ze van vergelijkbare warmte zijn.