Infrapunasateily

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Koira kuvattuna infrapunakameralla.
Termaalialueen hyperspektraalikameralla tehty mittaus. Samoin kuin tavallisen lampokameran kuvassa, kirkkaus on riippuvainen kohteen lampotilasta. Hyperspekraalikuvan jokainen kuvapiste sisaltaa kuitenkin kullekin materiaalille ominaisen spektrin . Nain ollen kuvassa nakyvat kohteet voidaan tunnistaa myos niiden kemiallisen rakenteen perusteella, myos samanlampoiset kohteet. Kuvassa nakyvat nuolet osoittavat eri materiaalien spektrin, esimerkiksi rannekellon lasin spektri on hyvin karakteristinen. Kuva on otettu helmikuussa 2011 ulkolampotilan ollessa ?15 °C. [1] Koska mittaus tapahtuu termaalialueella, 8-12μm, mittaus voidaan tehda pimeassa yossa ilman auringonpaistetta tai kuutamoa. [2] Yhdysvaltain erikoisjoukkojen kayttama hyperspektraaliteknologia sai erityista huomiota Osama bin Ladenin kiinnioton yhteydessa toukokuussa 2011. [3]

Infrapunasateily on sahkomagneettista sateilya , jonka aallonpituus on suurempi kuin nakyvan valon mutta pienempi kuin mikroaaltojen . Infrapunasateilyn aallonpituus on siis valilta 700 nm ? 1 mm. [4]

Auringosta Maan ilmakehaan saapuvasta lyhytaaltoisesta sateilysta yli puolet on infrapunasateilya (53 prosenttia kokonaisenergiasta). Ultraviolettisateilya on 8 prosenttia ja nakyvaa valoa 39 prosenttia.

Lamposateily on suurimmaksi osaksi infrapunasateilya, joskin tarpeeksi korkeissa lampotiloissa kappaleet sateilevat myos nakyvaa valoa. Kaikki kappaleet sateilevat infrapuna-alueella sita voimakkaammin, mita lampimampia ne ovat. Takka, keittolevy, Aurinko ja muut kuumat kappaleet ovat voimakkaita infrapunalahteita.

Historia [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Infrapunasateilyn loysi tahtitieteilija William Herschel vuonna 1800. Han antoi Auringon valon kulkea prisman lapi, jolloin se hajosi aallonpituuden mukaan spektriksi . Han piti lampomittaria spektrin eri kohdissa ja mittasi siten sateilyn tehoa. Mita punaisempi vari, sita voimakkaammin valo lammitti mittaria. Mittari kuumeni nakyvan valon alueen ulkopuolellakin. Tasta voitiin paatella, etta Aurinko sateilee myos ihmissilmalle nakymatonta valoa.

Infrapunasateilyn kulkemista ja yhteytta kappaleen lampotilaan tutki Wilhelm Wien (” Wienin siirtymalaki ”), joka sai asiasta Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1911.

Sovelluksia [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Jokaisella molekyylilla on sille ominainen infrapunaspektri, jota kutsutaan spektraaliseksi sormenjaljeksi. Aineen kemiallinen koostumus voidaan maarittaa infrapunaspektroskopian keinoin. Infrapunaspektroskopia on hyvin tarkea analyyttisen kemian teknologia.

CD-soittimissa CD-levyn alapintaa lukee lasersade, joka on silmalle nakymattomalla infrapuna-alueella. Samanlaista tekniikkaa kaytetaan myos tietokoneiden CD-ROM-asemissa. Suljetun rakenteen ansiosta lasersade ei paase laitteista ulos, ja siten nama laitteet luokitellaan vaarattomiksi. Laitteissa kaytettavat laserit voivat periaatteessa olla haitallisia silmalle, mutta sateen saaminen silmaan vaatii suurta teknista taitoa.

Erilaisten viihde-elektroniikkalaitteiden kaukosaatimet lahettavat infrapunasateilypulsseja, joilla ohjataan laitteiden toimintoja. Sateilylahteena on infrapuna diodi , jonka teho on niin pieni ja sateilykeila niin levea, ettei sateily missaan tilanteessa aiheuta silmavaurioita.

Esimerkiksi kadonneiden ihmisten etsimiseen helikopterista kasin, sotilaallisissa tahtain- ja maalinetsinlaitteissa, talojen lampovuodon maarityksessa jne. kaytetaan infrapunasateilyn mittaamista.

Paperiteollisuudessa infrapunaa kaytetaan paperin ja sen paalle levitettavan paallysteen kuivaamiseen. Autoteollisuudessa silla voidaan lyhentaa maalin kuivumisaikaa huomattavasti. Elintarviketeollisuudessa infrapunaa kaytetaan erilaisissa uuneissa muun muassa tuotteiden kypsennykseen seka pintapastorointiin. Kemian laboratorioissa sita kaytetaan muun muassa infrapunaspektrometriassa. Saan havaitsemisessa kaytetaan infrapunaa mm. erilaisissa nakyvyysmittareissa ja pilvenkorkeusmittareissa .

Infrapunaa kaytetaan lammittamiseen myos ulkotiloissa, koska lampoenergia siirtyy lammitettavan kohteen pintaan sateilyn kautta. Ymparoivan ilman lammittamista ei talloin tarvita (esimerkiksi terassi- ja katsomolammittimet).

Useimmat digitaalikamerat havaitsevat infrapunasateilya; jos sopivalla kameralla kuvaa esimerkiksi TV -kaukosaadinta sen lahettaessa infrapunasignaaleja, nakyy infrapunavalo kameran digitaalisessa etsimessa sinertavana valona.

Katso myos [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Lahteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

  1. Holma, H., (May 2011): Thermische Hyperspektralbildgebung im langwelligen Infrarot , Photonik [ vanhentunut linkki ]
  2. Frost & Sullivan, Technical Insights, Aerospace&Defence (Feb 2011), #5: World First Thermal Hyperspectral Camera for Unmanned Aerial Vehicles . [ vanhentunut linkki ]
  3. Ambinder, Marc. " The secret team that killed bin Laden ", National Journal , May 3, 2011. Luettu May 22, 2011.   [ vanhentunut linkki ]
  4. Seeds, Michael & Backman, Dana:  Foundations of Astronomy , s. 102. Cengage Learning, 2012. ISBN 9781133103769 . (englanniksi)

Aiheesta muualla [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]