红外光源以产生红外辐射为主要目的的非照明用电光源。红外辐射是波长大于红色光波长的一定范围的电磁辐射,波长为0.78~1000μm,分为近红外(代号IR-A,波长0.78~1.4μm)、中红外(IR-B,1.4~3μm)、远红外(IR-C,3~1000μm) 3个波段。
对光源的要求
(1)光源的
光谱分布与成像系统工作的光谱范围 尽可能相互匹配。
(2)启动过程短,即接通电源后应达到稳定的辐射状态。
(3)
辐射效率高。(4)体积小、重量轻,使用方便,成本低、寿命长。
种类
红外光源通常分为热辐射红外光源、气体放电红外光源和激光红外光源3种。
热辐射红外光源
可以是黑体、通电碳化硅棒等。黑体是理想的热辐射红外光源。因为在同一温度下,黑体的辐射
功率密度最大。
白炽灯泡能将75%以上的输入电能转变为红外辐射,可作为红外光源。因白炽体辐射出的5000nm以上的红外辐射均被玻璃外壳吸收,故白炽灯是一种近红外和中红外光源。为充分利用白炽灯泡的红外辐射,可采用反射形玻璃外壳,通过玻壳后部的铝反射面把红外辐射集中到前方,进一步增强红外辐射效果。此外,还可采用石英管形红外白炽灯作为红外光源,它利用卤钨循环原理工作,体积小、机械强度高、便于安装使用,且寿命可达5000小时以上。
碳化硅棒通电加热后在波长为 2000~20000nm范围内近似黑体辐射,是一种中、远红外光源。
在发热物体表面涂敷钛、锆、铬、锰、铁、镍和硅的氧化物,或硼和硅的碳化物,可以制成远红外光源。
气体放电红外光源
某些气体放电光源放电时产生红外辐射,可作为红外光源使用。氙灯的光谱连续并且在近红外区域产生强烈的辐射,常被用作太阳模拟光源、熔炼特殊金属或材料的热源;其红外辐射容易调制,可用于红外通信。
激光红外光源
某些激光器可作为红外光源使用
钇铝石榴石或钕玻璃
固体激光器的辐射波长为 1.06×10nm,是一种近红外光源。
二氧化碳气体激光器的辐射波长为1.06×10nm,是一种远红外光源。用不同材料制成的
半导体激光器,在不同工作温度下可以用作从近红外至远红外波段的红外光源。
最热门的红外光源为array矩阵式红外光源,常用于高质量的
红外夜视一体机摄像机
特性及应用
红外光源是一种特殊的光源,红外光源具有以下特性:
当对象在可视光范围内很难检查时,提供高对比度影像检查;对于可视光有化学反应的原料也十分有效;与红外光拍照相机一起使用更能特显效果;反射率在500nm和850nm金(Au)时,约提高1.7倍。
红外光源应用领域:
检查金属线;塑料樽内部检查(薄膜)