Was ist Infrarot-Thermografie?
Infrarot-Thermografie ist ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Infrarotstrahlung anstelle von Licht. IR ist für das bloße Auge unsichtbar, wird jedoch von jedem Objekt oder Wesen ausgesendet oder reflektiert, das Wärme abgibt. Die Infrarot-Thermografie, auch einfach als Thermografie bezeichnet, erstellt ein Bild, das auf den Wärmemustern des sichtbaren Bereichs basiert. Dies hat zahlreiche technische und wissenschaftliche Anwendungen, von der militärischen Überwachung bis zur Astronomie. Ein durch Thermografie erzeugtes Bild wird als Thermogramm bezeichnet.
Infrarotstrahlung ist Teil des elektromagnetischen Spektrums, einer breiten Palette harmloser Strahlung, die sichtbares Licht, Radiowellen und Mikrowellen umfasst. Die Wellenlänge der Strahlung bestimmt deren Art und Position im elektromagnetischen Spektrum. Obwohl das menschliche Auge nur einen engen Bereich dieser Strahlung erfassen kann, können verschiedene technologische Geräte den Rest erfassen. Die Wellenlänge der Infrarotstrahlung liegt zwischen Mikrowellen und rotem Licht, knapp außerhalb des sichtbaren Spektrums. IR-Strahlung in der Nähe des sichtbaren Bereichs kann mit speziellen Kameras für die IR-Fotografie erfasst werden. Infrarot-Thermografie kann die IR-Strahlung erfassen, die näher an den Mikrowellen liegt und als fernes Infrarot bezeichnet wird.
Die IR-Strahlung eines Objekts ist eng mit seiner Temperatur verknüpft. Infolgedessen kann die Infrarot-Thermografie subtile Schwankungen der von einem Objekt, einer Kreatur oder einer Person abgegebenen Wärme erkennen. Da alle Objekte eine gewisse Wärmemenge abgeben, ermöglicht die Thermografie die Beobachtung einer Umgebung in ihrer Gesamtheit, auch bei völliger Abwesenheit von Licht. Ein Thermogramm eines Hauses könnte beispielsweise blau umrandete Außenseiten, aber innere Wärme- und Energiequellen, einschließlich Menschen, als rote Objekte darstellen. Diese Eigenschaften der Thermografie finden vielfältige Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen und Berufen.
In der Medizin kann zum Beispiel die Infrarot-Thermografie die Früherkennung von Krankheiten unterstützen, indem sie die durch Fieber verursachten erhöhten Wärmewerte erkennt. Militärpersonal verwendet Thermografie zur Überwachung und für Operationen, bei denen gewöhnliche Lichtquellen gefährlich wären. Meteorologen können Temperaturänderungen erkennen, die auf Stürme und andere sich schnell ändernde Wettermuster hinweisen. Thermogramme von Gebäuden können „Hot Spots“ aufdecken, die es Technikern ermöglichen, Problembereiche in Lüftungsanlagen oder elektrischen Systemen zu finden, bevor sie Ausfälle verursachen. Sogar Archäologen verwenden die Thermografie, um vergrabene Strukturen zu lokalisieren, die Wärme anders absorbieren oder reflektieren als das umgebende Gelände.
Astronomen setzen seit Jahrzehnten Infrarotstrahlung ein, um Himmelskörper zu erkennen, die außerhalb der Reichweite gewöhnlicher Teleskope liegen. Die Verwendung der Infrarot-Thermografie für die Astronomie war anfangs begrenzt, da die Erdatmosphäre so viel IR-Strahlung absorbiert und ablenkt. Umlaufende Weltraumteleskope können jedoch ohne solche Einschränkungen thermografische Geräte verwenden. Dieses Gerät muss gekühlt werden, um zu verhindern, dass externe Wärmequellen die Daten verfälschen. Thermogramme wurden verwendet, um entfernte Planetenkörper und Säuglingssterne zu beobachten, die noch kein sichtbares Licht emittieren.