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赤外線センサ

赤外光を用いた計測は 簡便で短時間にでき、非破壊であるため、 固体の分子構造や、不純物、結晶状態などに加え ひずみ測定等多くの情報が得られる。 軍需産業的には、 人工衛星からのリモートセンシング、 ミサイル、戦闘機の追跡、 毒ガス検出である。

図 3.51: 赤外センサの分類
\includegraphics[scale=0.75]{Figs/classIRD.eps}

このように、 赤外線そのものの検知ではなく、熱源や生体反応、化学物質や 植物群中の異物検知など航空写真などを含めて赤外線が用いられるように 赤外線検出は化学分析、生物分野、農学に重要な領域となっており、 赤外分光計が利用される。

赤外線センサの原理は表3.51に示すように 赤外線のエネルギーを利用する熱的効果を利用したもの、 光としての量子効果を利用するものに 分類できる。 また、赤外線はその波長領域に基本吸収波長を持つ分子が多いため、 分析には非常に多く用いられる。代表的な気体分子と良く用いられる吸収波長を 表3.13に示した。


表 3.13: 主な分子の吸収波長[2]
分子名 吸収波長 $\mu$m
H$_2$O 1.25$\sim$1.65, 1.5$\sim$1.74, 2.5$\sim$3.3, 5$\sim$7.3
CO$_2$ 2.0$\sim$2.1, 2.6$\sim$2.8, 4.2$\sim$4.5,13$\sim$17
O$_3$ 3.27$\sim$3.34, 3.56$\sim$3.65, 8.4$\sim$10.4, 12.4$\sim$16.8
N$_2$O 2.103$\sim$2.14, 2.25$\sim$2.29, 4.43$\sim$4.61, 7.5$\sim$8.2
CO 2.32$\sim$2.41, 4.2$\sim$5.0
CH$_4$ 2.17$\sim$4.46, 2.6, 3.2$\sim$3.9, 6.5$\sim$7.9



Image gasabsorb

焦電赤外センサ(3.1.5)と サーモパイル(3.1.1)の 赤外線センサについてはそれぞれの章も参照のこと。


zw


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Ken Kishimoto 2014-06-02