Fern-Infrarot (FIR)
Woher kommt die Wärme, die wir spüren? Wie erzeugen Menschen Wärme?
Die Antwort lautet: thermische Infrarotstrahlung.
Diese unsichtbare Strahlung ist einer der Parameter, die Leben auf der Erde ermöglichen.
Von innovativen technologischen Lösungen bis hin zur modernsten Weltraumforschung spielt thermische Infrarotstrahlung in den meisten industriellen und wissenschaftlichen Bereichen eine entscheidende Rolle.
Dieser Artikel taucht in die faszinierende Welt der thermischen Infrarotstrahlung ein und untersucht ihre Ursprünge, Eigenschaften und Auswirkungen auf unser Leben.
Elektromagnetische Strahlung
Elektromagnetische Strahlung wird in eine Vielzahl von Wellen unterteilt und oft als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet. Diese Wellen breiten sich in Abhängigkeit von ihrer Energie durch den Raum und durch Materie aus. Das elektromagnetische Spektrum wird nach Wellenlänge und Frequenz klassifiziert: Je kürzer die Welle, desto mehr Energie transportiert sie. Kurzwellige (niederfrequente) Strahlung wie Gamma- oder Röntgenstrahlung ist sehr energiereich, während langwellige (hochfrequente) Strahlung wie Mikro- oder Radiowellen weniger energiereich ist. Den größten Teil der elektromagnetischen Strahlung können wir Menschen nicht mit unseren Sinnen wahrnehmen, abgesehen vom sichtbaren Bereich, den wir mit unseren Augen sehen können, und dem thermischen Bereich des Spektrums, in dem wir Wärme spüren können.
Der sichtbare Bereich des Spektrums ist ein kleiner Teil des gesamten Spektrums zwischen 0,4 und 0,7 Mikrometer, während die Wärmestrahlung einen weiten Bereich von 4 bis 15 Mikrometer umfasst.
Was ist Fern-Infrarotstrahlung?
Infrarotstrahlung wurde bereits vor Jahrhunderten entdeckt und ist seither eine der einflussreichsten Kräfte in der Wissenschaft geblieben. FIR liegt im Infrarotbereich und seine Wellenlänge reicht von 15 µm bis 1 mm, was die längere Wellenlänge des Infrarotspektrums ist, wodurch es die niedrigste Energie unter den IR-Spektren aufweist. Seine Wellenlänge erklärt seine thermischen Eigenschaften und seine nichtionisierende Natur. Obwohl FIR nicht sichtbar ist, kann es als Wärme wahrgenommen werden, da die Wellenlänge der von Objekten – einschließlich der Sonne und des menschlichen Körpers – abgegebenen Wärmeenergie entspricht.
Die Spezialität von Acktar sind super-schwarze Beschichtungen, die über ein breites Spektrum, einschließlich des FIR-Bereichs, eine extrem geringe Reflexion aufweisen. Die Beschichtungen sind für die Absorption von Streulicht und die Minimierung von Reflexionen ausgelegt. Dies ist für die Verbesserung der Leistung optischer Systeme im FIR-Spektrum von entscheidender Bedeutung.
Wo können wir Wärmestrahlung antreffen?
Die thermische Infrarotstrahlung wurde vor Jahrhunderten entdeckt und ist seitdem eine der einflussreichsten Kräfte in der Wissenschaft geblieben. In jedem Objekt, das wir auf der Erde kennen, auch in sehr kalten wie unserem Gefrierschrank zu Hause, liegt die Spitzenenergie im thermischen Bereich des Spektrums. Beispielsweise liegt die maximale Strahlung eines Gefrierschranks mit einer Temperatur von (-4) °C bei 10,5 Mikrometern und die von kochendem Wasser bei 7,5 Mikrometern.
Da Wärmestrahlung einen breiten Wellenlängenbereich abdeckt, ist Acktar auf tiefschwarze Beschichtungen spezialisiert, die mit einem einzigen Produkt, Fractal Black, eine extrem niedrige Reflexion über einen breiten Bereich des elektromagnetischen Spektrums von der sichtbaren bis zur thermischen Region erzielen. Die Beschichtungen sind für die Absorption von Streulicht und die Minimierung von Reflexionen ausgelegt, wodurch die Empfindlichkeit von Wärmebildkameras (SNR) erhöht wird oder, anders ausgedrückt, die NEDT (Noise Equivalent Delta Temperature) verringert wird.
Wärmebildkameras werden in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise im Militär, in der Sicherheit und bei Such- und Rettungsaktionen.
Wird TIR also auch weiterhin die Zukunftsinnovationen im Gesundheitswesen und in der Technologie im Allgemeinen prägen? Das wird nur die Zeit zeigen. Bis dahin werden wir die erforderlichen Instrumente weiterentwickeln und beschichten, um ihre Leistung zu optimieren.
Instrumente zur Optimierung ihrer Leistung.
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The use of Acktar coatings yield major improvements in a wide range of products and applications.
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