infrapunatekniikan

Infrapunatekniikka käsittelee teknologioita, jotka hyödyntävät infrapunaiseksi kutsuttua sähkömagneettista säteilyä. Infrapunaan liittyy aallonpituusalue noin 0,75 mikrometriä pitkästä 14 mikrometriin, ja eri sovellukset käyttävät sekä lämpötilaan liittyvää emissioita että fotonipohjaista säteilyä. Keskeisiä osa-alueita ovat lämpökuvaus (termografia), lämpötilan mittaus sekä materiaalien tutkimus, etävalvonta ja tiedonsiirto infrapuna-alueella.

Historian tausta ulottuu 1800-luvulle, jolloin William Herschel osoitti infrapunaisen säteilyn olemassaolon. 20. vuosisadalla kehittyivät termografinen kuvantaminen ja erilaiset IR-detektoriteknologiat, kuten termiset detektorit ja fotonipohjaiset diodit. IR-kameroita käytetään nykyisin laajasti teollisuudessa, turvallisuudessa ja tutkimuksessa.

Perusperiaate on, että kappaleet emittoivat infrapunasäteilyä lämpötilansa perusteella. Detektoreita on pääasiassa kahta tyyppiä: termisiä detektoreita (bolometrit, termoparit) sekä fotonipohjaisia detektoreita (fotodiodit, kvanttipohjaiset laitteet). Käytännössä valitaan sopiva aallonpituusalue ja herkkyys, esim. 3–5 μm tai 8–12 μm ikkunoiden alueilla, joissa ilmakehän läpäisy on parempi.

Sovelluksia ovat rakennusten energiatehokkuuden parantaminen ja kunnonvalvonta, teolliset lämpötilanseurantajärjestelmät sekä turvallisuus- ja valvontateknologiat. Lisäksi infrapunatekniikkaa hyödynnetään lääketieteessä, tutkimuksessa sekä ilmakehän ja kaukokuvantamisen alueilla. Kauko- ja ilmaisutekniikassa käytetään sekä lämpökuvauksia että spektrisia analyyseja.

Turvallisuus ja sääntely: infrapunasäteily ei ole ionisoivaa, mutta voimakas lähde voi aiheuttaa silmä- ja ihovaurioita. Käytössä noudatetaan kansainvälisiä standardeja, turvallisuusohjeita ja tarvittavia suojavarusteita. Tulevaisuudessa kehitys suuntautuu_materialien ja detektoriteknologian parantamiseen sekä hyperspektrisen infrapunan kuvantamisen laajentamiseen.