Wo können wir Infrarotwellen täglich begegnen?
Infrarotwellen sind elektromagnetische Strahlungen, die für das bloße Auge unsichtbar sind. Ihr Frequenzbereich liegt zwischen 740 nm und 400000 nm. Da unsere Augen ihre Frequenz nicht wahrnehmen können, sind wir uns der Infrarotstrahlen, denen wir tagtäglich begegnen, oft nicht bewusst!
Obwohl diese Wellen für unser Auge unsichtbar sind, haben sie in vielen Branchen wie der industriellen Forschung einen Wendepunkt dargestellt. Mit dem Aufkommen von SWIR- und LWIR-Sensoren haben sich in der Luft- und Raumfahrt, sowie in der Überwachungstechnik bedeutende Veränderungen ergeben.
Diese Infrarotwellen können gleichzeitig zu unserem Vorteil und zu unserem Nachteil sein. Lesen Sie weiter, um verschiedene Infrarotquellen kennenzulernen, denen wir im Alltag begegnen, ohne es zu wissen!
FARBEN UND INFRAROT-STRAHLEN
Bevor wir verstehen, woher die Infrarotstrahlen kommen, sollten wir herausfinden, welche Farben diese Strahlen bevorzugen. Vielleicht haben Sie schon beobachtet, dass Ihre Kleidung im Sommer viel wärmer wird, wenn Sie Schwarz tragen. Dieses Phänomen ist auf die hohen Lichtabsorptionseigenschaften der Farbe zurückzuführen.
Aus diesem Grund findet eine schwarze Beschichtung in zahlreichen Branchen Anwendung. Die Beschichtung eines Stoffes oder Produkts mit dem schwärzesten Schwarz kann dem Rausch und die Reflexion erheblich verringern. Manchmal wird eine dicke Schicht lichtabsorbierender Farbe aufgetragen, um die Sonnenenergie zu nutzen oder auch um Blendung zu vermeiden!
Ähnlich verhält es sich mit Weiß: Es ist ein hervorragender Reflektor dieser IR-Wellen. Wenn Sie sich also an einem sonnigen Ort befinden, an dem sich die Dinge schnell aufheizen, kann weiße Farbe Abhilfe schaffen, indem sie diese IR-Energie reflektiert!
INFRAROTBEREICHE
Der Infrarotbereich lässt sich grob in drei Bereiche einteilen, nämlich SWIR, MWIR und LWIR. Jeder dieser Bereiche findet aufgrund seiner Eigenschaften umfangreiche industrielle Anwendungen.
SWIR kann Gase und Chemikalien aufspüren und wird auch in LiDAR für autonome Durchquerungen angewendet. Es eignet sich vor allem für Regionen mit geringer Sichtbarkeit wie die Ozeane und Meere. SWIR findet Anwendung in der Glas- und Solarinspektion, Telekommunikation, Optik, LiDAR, Schifffahrt und Spektroskopie.
In ähnlicher Weise können MWIR-Kameras Gaslecks in der chemischen Industrie aufspüren, um Unfälle zu vermeiden. Sowohl MWIR- als auch LWIR-Kameras werden gezielt zur Objekterfassung eingesetzt.
1. FERNBEDIENUNG
Dies sind einige gängige Geräte, denen man täglich begegnet, sei es beim Betrieb von Fernsehern, Stereoanlagen oder beim Spielen mit Spielzeugautos. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie diese Geräte ohne Kabel kommunizieren?
Die Antwort lautet: mit Infrarotwellen. Die Wissenschaft hinter den Fernbedienungen besteht darin, dass die Fernbedienung als Sender fungiert. Sie ist so konzipiert, dass sie alle von Ihnen gegebenen Befehle aufnimmt und in binäre Signale umwandelt. Diese Umwandlung erfolgt mit Hilfe der Infrarotwellen des EM-Spektrums.
Sobald die Umwandlung stattgefunden hat, werden die binär codierten IR-Signale über die Empfänger in Ihren Geräten übertragen, und dann wird der Befehl ausgeführt.
2. SONNE UND FEUER
Wenn Sie Ihre Hände an eine Feuerquelle halten, spüren Sie die Wärme, die von den Flammen ausgeht; für Ihr Auge ist diese Wärme jedoch unsichtbar, da sie in Form von Infrarotwellen ausgestrahlt wird.
In ähnlicher Weise strahlt die Sonne viele Wellen des EM-Spektrums aus; ihre Hauptbestandteile sind jedoch UV-, sichtbare und IR-Strahlen. In der Tat wird jedes Objekt, das die 5K-Temperaturmarke berührt, automatisch zu einer IR-Strahlungsquelle.
Die Annahme, dass hohe Temperaturen eine Voraussetzung dafür sind, dass ein Objekt IR-Strahlung aussendet, wäre jedoch ein enormer wissenschaftlicher Fehler, da jedes Objekt in diesem Universum diese Strahlung bis zu einem gewissen Grad aussendet.
3. INFRAROT-THERMOMETER
Ein Infrarot-Thermometer liefert Ihnen schnelle Ergebnisse, und das Beste an diesen Thermometern ist, dass Sie berührungslose Messungen erhalten können. Dieses Gerät wurde vor allem während der COVID-19-Ära verstärkt eingesetzt, als Sicherheit und soziale Distanzierung als wichtige Vorsichtsmaßnahmen galten.
Diese Thermometer verfügen über eine IR-Quelle, die das Licht aussendet, das später von der Oberfläche des Objekts reflektiert wird. Die reflektierten IR-Wellen werden dann von dem im Gerät vorhandenen Detektor erfasst, woraufhin die Temperatur berechnet und angezeigt wird.
4. ASTRONOMIE
Astronomiebegeisterte wissen, wie wichtig eine SWIR-Kamera für ihre Studien und Forschungen ist. Infrarotwellen haben relativ lange Wellenlängen, die es ihnen ermöglichen, dichte Gase zu durchdringen, da sie im Gegensatz zum sichtbaren Licht im Weltraum weniger gestreut und reflektiert werden.
Sie finden Anwendung in einer Vielzahl von Geräten wie Luft- und Weltraumteleskopen, die dann zur Untersuchung der von Himmelskörpern ausgesandten oder abgestrahlten Wärmestrahlung eingesetzt werden können. Darüber hinaus können diese Strahlen auch kalte Objekte aufspüren, die mit normalen Teleskopen oder Kameras nicht sichtbar sind. Diese Strahlen werden auch zur Untersuchung verschiedener astronomischer Phänomene und Objekte im Weltraum eingesetzt.
So wurde beispielsweise das James-Webb-Teleskop, ein Infrarot-Observatorium, gebaut, damit Wissenschaftler Galaxien, die sich früh in der Zeitlinie gebildet haben, untersuchen und aufspüren können, um die Ursprünge des Universums besser zu verstehen.
5. WÄRMEBILDKAMERA
Eine LWIR-, MWIR- oder SWIR-Kamera wird häufig zur Überwachung bei Nacht oder in Regionen mit schlechter Sicht eingesetzt. Diese Kameras erkennen und sammeln die Infrarotdaten aus der Umgebung und leiten die gewonnenen Daten an den Prozessor weiter.
Sobald diese Phase abgeschlossen ist, verarbeitet der Prozessor die Rohdaten in ein elektronisches Bild und zeigt die endgültige Ausgabe auf dem Bildschirm an. SWIR-Sensoren sind praktisch, um durch Nebel, Dunst oder Glas zu sehen.
SWIR ist eine Form der reflektierten Energie, die sich ideal für Identifizierungsprozesse und Ultra-Low-Imaging eignet!
Wenn Sie neugierig sind und mehr über die unzähligen Infrarot-Energiequellen in Ihrer Umgebung erfahren möchten, können Sie jederzeit diese IR-Kameras einsetzen und es herausfinden! Sie werden überrascht sein, dass sie fast überall zu finden ist! Vielleicht haben Sie auch beobachtet, dass Sender wie National Geographic diese IR-Kameras anwenden, um das Verhalten von Tieren in der Nacht zu erkennen!
6. INFRAROT-SAUNEN
Saunagänge sind eine großartige Möglichkeit, Frustrationen abzubauen und sich zu entspannen! Es ist eine Erholung, die Ihnen die Möglichkeit bietet, Stress und Hautprobleme abzubauen und die kardiovaskuläre Gesundheit zu verbessern. Viele Saunen und Spas nutzen IR-Strahlen zur Entspannung von Körper und Geist! Diese IR-Strahlen werden auch bei der Behandlung Ihrer Hautprobleme angewendet!
IR-Strahlen können tiefer in die Haut eindringen und sind daher ideal für den Einsatz in Saunen und Spas. Ihre Fähigkeit, Wärmeenergie zu erzeugen, ist auch einer der Hauptgründe für ihre Anwendung in Therapien. Es würde Sie überraschen, wenn Sie wüssten, dass diese scheinbar unsichtbaren EM-Strahlen bei der Behandlung von kardiovaskulären Atemproblemen, Blutgerinnung und Arthrose helfen können!
Darüber hinaus können sie auch Schmerzen lindern, die Beweglichkeit der Gelenke verbessern und die Durchblutung steigern, was letztlich die Gesundheit Ihres Körpers verbessert!
7. ELEKTROHEIZUNGEN
Elektrische Heizgeräte nutzen Infrarotstrahlen zur Erwärmung der Umgebung. Ihr Innenleben besteht in der Regel aus Infrarot-Glühbirnen, die als Quelle fungieren und hochintensive IR-Strahlen ausstrahlen. Sie haben auch einen eingebauten Wärmetauscher, der aus Leitern wie Kupfer besteht, und diese Wärmetauscher helfen bei der Wärmeübertragung von einem Punkt zum anderen.
Schließlich sind sie auch mit Lüftern ausgestattet, die die Luft zum Wärmetauscher blasen. Diese elektrischen Heizungen sind viel energieeffizienter als die typischen Heizungen, die verschiedene Arten von Brennstoffen zur Energieerzeugung verwenden! Wenn Sie in Regionen leben, in denen es im Winter sehr kalt ist, werden Sie diese elektrischen Heizgeräte sicher häufig antreffen!
8. HISTORISCHE RESTAURIERUNG
Wussten Sie, dass Infrarotstrahlen nicht nur zur Heilung des menschlichen Körpers beitragen können, sondern auch dazu, dass uralte Kunst und historische Artefakte und Kunstwerke wieder in ihrem ursprünglichen Glanz erstrahlen?
Infrarotsensoren nutzen die Infrarot-Reflektographie, um dieses Kunststück zu vollbringen. Ein Teil der Strahlen wird absorbiert, ein anderer Teil wird reflektiert. Die reflektierten Strahlen werden nun untersucht, um Daten über die Beschaffenheit des Objekts zu erhalten.
Dies kann nicht nur bei der Restaurierung helfen, sondern auch bei der Feststellung der Glaubwürdigkeit und der Echtheit des Objekts. Es könnte also sein, dass sich Ihr nächster Kunsthandel oder Ihre nächste Kunstausstellung mit dieser Technologie beschäftigt!
9. SIE
Erinnern Sie sich daran, dass wir erwähnt haben, dass fast jeder Mensch eine gewisse Menge an IR-Strahlung aussendet? Nun, das gilt auch für Sie! Das bedeutet, dass jedes Objekt in Ihrer Umgebung, dessen Temperatur nicht Null ist, Infrarotstrahlung abgibt, ohne dass Sie es wissen! Ist das nicht faszinierend?
Das bringt uns zu der Frage: Wie strahlen wir Infrarotwellen ab? Alle Atome in unserem Körper schwingen und geben bestimmte Energiemengen ab, und da wir nicht heiß genug sind, fällt die von uns abgestrahlte Frequenz eher in den IR-Bereich als in den UV-Bereich oder andere höhere Energiebereiche!
10. OPTISCHE FASERN
Die Einführung dieser Fasern in der Industrie hat die Welt der Kommunikation verändert. Ihre Brechungseigenschaften machen sie zur perfekten Wahl für unzählige Anwendungen. Aber haben Sie sich schon einmal gefragt, welche Bereiche des EM-Spektrums für die Kommunikation über optische Fasern genutzt werden?
Nun, Sie haben es erraten! Infrarotwellen haben im Vergleich zu sichtbarem Licht eine wesentlich größere Wellenlänge. Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit einer Signalabschwächung oder -verschlechterung deutlich geringer ist!
Kurz gesagt, wenn Sie ein Gerät zur Kommunikation anwenden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie es mit dem IR-Bereich des EM-Spektrums zu tun haben!
11. INFRAROTKOCHER
Inzwischen wissen Sie sicher, dass Infrarotstrahlen enorme Mengen an Wärmeenergie erzeugen können, die sich bequem zum Kochen einsetzen lassen. Die dabei eingesetzte Technologie ist den Mikrowellenherden sehr ähnlich.
Beim Kochen von Lebensmitteln in einem Infrarotkocher, dessen Innenleben aus einer Halogenlampe und einem Infrarotbrenner besteht, wird ein Prozess angewandt, der als Glüherhitzung bekannt ist.
Diese IR-Wellen bringen die Atome der Lebensmittel zum Schwingen und bewirken so den Kocheffekt!
12. INFRAROTSTRAHLEN
Die Sonne ist eine der Hauptinfrarotquellen, und obwohl wir IR-Strahlung aussenden, können die Intensität und die abgegebene Menge nicht für industrielle Anwendungen genutzt werden. Aus diesem Grund werden häufig künstliche Infrarotlampen hergestellt, die in fast allen Bereichen zu finden sind.
In der chemischen Industrie können diese Lampen mit Detektoren kombiniert werden, um Spektrometer herzustellen, mit denen die Reinheit und Zusammensetzung der Proben untersucht werden kann. So können Unternehmen abschätzen, ob ihr Produkt gut genug ist, um auf den Markt gebracht zu werden.
Diese Infrarotstrahlen helfen vor allem den Pharmaunternehmen, bei denen die Reinheit der Substanz nicht gefährdet werden darf. Diese Instrumente sind so effektiv, dass sie auch bei der Erforschung des Weltraums Anwendung finden. Bei vielen Mars-Missionen wurden diese IR-Spektrometer eingesetzt, um nach Leben und organischen Verbindungen zu suchen! Daher sind diese IR-Wellen in der Forschung und im chemischen Sektor weit verbreitet.
BESCHICHTUNGEN: DAS SCHWÄRZESTE SCHWARZ
Schwarze Farbtöne werden in vielen Branchen aufgrund ihrer umfangreichen Lichtabsorptionseigenschaften verwendet. Wenn Sie sich fragen, wo Sie die besten Materialien und Beschichtungen zur Lichtabsorption finden können, sind Sie bei uns genau richtig! Manchmal können IR-Wellen Interferenzen verursachen, die die Effizienz Ihrer Geräte beeinträchtigen können. Sie müssen sich jedoch keine Sorgen machen!
Acktar ist ein Pionier in dieser Branche, und seine Qualität der schwärzesten Beschichtungen ist unübertroffen! Ob Sie Streulicht unterdrücken oder optomechanische Komponenten schwärzen wollen, wir haben die besten superschwarzen Materialien, schwarzen Folien und Beschichtungen!
Machen Sie den Unterschied in Ihrer Branche, indem Sie sich für unser vielfältiges Angebot an Beschichtungen und Folien entscheiden! Unsere Beschichtungen absorbieren verschiedene Arten von Energie, so dass Ihre Geräte und Produkte nahtlos und ohne jegliche Dämpfung oder Störungen funktionieren!
SCHLUSSWORT
Infrarotstrahlen sind fast überall in der Natur und in vom Menschen geschaffenen Objekten zu finden, und doch sind wir uns ihrer Präsenz und ihrer Vorteile oft nicht bewusst. Obwohl unsere Augen ihre Anwesenheit nicht wahrnehmen können, haben diese Strahlen unsere Welt revolutioniert. Sie haben in fast allen Branchen eine so breite Anwendung gefunden, dass man sich eine Welt ohne sie gar nicht mehr vorstellen kann.
Ob sie uns Wärme spenden oder uns helfen, uns auf unübersichtlichen Wegen zurechtzufinden – sie haben alles möglich gemacht. Instrumentierung, Kommunikation, Forschung, Chemie und verschiedene andere Instrumente haben von diesen unsichtbaren Wellen profitiert! Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen dabei geholfen hat, herauszufinden, wo Sie Infrarotstrahlen in Ihrem täglichen Leben antreffen und wie diese IR-Wellen verschiedenen Industrien für unterschiedliche Zwecke geholfen haben!
Haben Sie eine Frage? Unsere Experten freuen sich darauf, von Ihnen zu hören und Sie bei der Auswahl des für Sie am besten geeigneten Produkts zu beraten. Kontaktieren Sie uns.
