Что такое инфракрасная термография?

Инфракрасная термография - это процедура создания изображений с использованием инфракрасного (ИК) излучения вместо света. ИК невидим невооруженным глазом, но излучается или отражается любым объектом или существом, которое выделяет тепло. Инфракрасная термография, также известная просто как термография, создает изображение, основанное на тепловых моделях рассматриваемой области. Это имеет множество технических и научных применений, от военного наблюдения до астрономии. Изображение, созданное с помощью термографии, называется термограммой.

Инфракрасное излучение является частью электромагнитного спектра, широкого спектра безвредного излучения, которое включает в себя видимый свет, радиоволны и микроволны. Длина волны излучения определяет его характер и положение в электромагнитном спектре. Хотя человеческий глаз может обнаружить только узкий диапазон этого излучения, различные технологические устройства могут обнаружить остальную его часть. Длина волны инфракрасного излучения помещает его между микроволнами и красным светом, за пределами видимого спектра. ИК излучение, которое находится вблизи видимого диапазона, может быть зафиксировано специальными камерами для ИК фотографии; инфракрасная термография может захватывать инфракрасное излучение, которое ближе к микроволнам, известным как дальние инфракрасные лучи.

Инфракрасное излучение объекта тесно связано с его температурой. В результате инфракрасная термография может обнаружить незначительные изменения в тепле, испускаемом объектом, существом или человеком. Поскольку все объекты излучают некоторое количество тепла, термография позволяет наблюдать окружающую среду в полном объеме, даже при полном отсутствии света. Например, на термограмме дома могут отображаться внешние объекты, выделенные синим цветом, но внутренние источники тепла и энергии, включая людей, в виде красных объектов. Эти характеристики термографии имеют множество применений в самых разных областях и профессиях.

В медицине, например, инфракрасная термография может помочь в ранней диагностике заболевания, обнаруживая повышенные уровни тепла, вызванные лихорадкой. Военный персонал использует термографию для наблюдения и операций, когда обычные источники света будут опасными. Метеорологи могут обнаружить изменения температуры, которые указывают на штормы и другие быстро меняющиеся погодные условия. Термограммы зданий могут выявить «горячие точки», что позволяет техническим специалистам находить проблемные зоны в вентиляционных или электрических системах, прежде чем они вызовут сбои. Даже археологи используют термографию, чтобы найти скрытые структуры, которые поглощают или отражают тепло не так, как окружающая местность.

Астрономы использовали инфракрасное излучение в течение десятилетий, поскольку оно может обнаружить небесные тела за пределами диапазона обычных телескопов. Использование инфракрасной термографии для астрономии было изначально ограничено, потому что атмосфера Земли поглощает и отклоняет так много ИК-излучения. Однако орбитальные космические телескопы могут использовать термографическое оборудование без таких ограничений. Это оборудование должно быть охлаждено, чтобы внешние источники тепла не искажали данные. Термограммы использовались для наблюдения за далекими планетарными телами и младенческими звездами, которые еще не начали излучать видимый свет.