इन्फ्रारेड डिटेक्शन और इन्फ्रारेड थर्मामीटर का सिद्धांत
गैर-विनाशकारी परीक्षण तकनीक में इन्फ्रारेड डिटेक्शन (इन्फ्रारेड रेडिएशन डिटेक्शन) का सार गैर-संपर्क इन्फ्रारेड तापमान रिकॉर्डिंग के लिए वस्तुओं से इन्फ्रारेड विकिरण की विशेषताओं का उपयोग करना है।
इन्फ्रारेड एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है जिसका सार रेडियो तरंगों और दृश्य प्रकाश के समान है, जिसकी तरंग दैर्ध्य 0.76 और 100 μ मीटर के बीच है। इसे तरंग दैर्ध्य सीमा के आधार पर चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: निकट-अवरक्त, मध्य अवरक्त, दूर अवरक्त, और अत्यंत दूर अवरक्त। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सतत स्पेक्ट्रम में इसकी स्थिति रेडियो तरंगों और दृश्य प्रकाश के बीच के क्षेत्र में होती है। इन्फ्रारेड विकिरण एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला विद्युत चुम्बकीय तरंग विकिरण है जो प्रकृति में मौजूद है। यह पारंपरिक वातावरण में किसी भी वस्तु द्वारा उत्पन्न अणुओं और परमाणुओं की अनियमित गति पर आधारित है, जो लगातार थर्मल अवरक्त ऊर्जा उत्सर्जित करती है। अणुओं और परमाणुओं की गति जितनी तीव्र होगी, विकिरण ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी, और इसके विपरीत, विकिरण ऊर्जा उतनी ही कम होगी।
शून्य डिग्री (-273.15K डिग्री) से ऊपर तापमान वाली सभी वस्तुएं अपनी आणविक गति के कारण आसपास के अंतरिक्ष में लगातार अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करेंगी। किसी वस्तु की तरंग दैर्ध्य द्वारा अवरक्त विकिरण ऊर्जा का परिमाण और वितरण उसकी सतह के तापमान से निकटता से संबंधित होता है। किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित शक्ति संकेत को विद्युत संकेत (वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा को मापना) में परिवर्तित करने के लिए एक अवरक्त विकिरण डिटेक्टर का उपयोग करके, वस्तु की सतह के तापमान को सटीक रूप से मापा जा सकता है, या सतह के तापमान का स्थानिक वितरण किया जा सकता है स्कैन की गई वस्तु का इमेजिंग डिवाइस के आउटपुट सिग्नल के माध्यम से एक-से-एक अनुकरण किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा प्रसंस्करण के बाद, इसे वस्तु की सतह के तापमान वितरण के अनुरूप थर्मल छवि प्राप्त करने के लिए डिस्प्ले स्क्रीन पर प्रेषित किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग करके, दूरस्थ थर्मल राज्य छवि इमेजिंग और लक्ष्यों के तापमान माप को प्राप्त करना और उनका विश्लेषण और न्याय करना संभव है, जो कि अवरक्त विकिरण का पता लगाने का मूल सिद्धांत है।
प्लैंक का ब्लैकबॉडी विकिरण नियम: एक ब्लैकबॉडी एक आदर्श रेडिएटर है जो ऊर्जा के किसी भी प्रतिबिंब या संचरण के बिना, सभी तरंग दैर्ध्य की विकिरण ऊर्जा को अवशोषित करता है। इसकी सतह उत्सर्जन क्षमता 1 है। यद्यपि प्रकृति में कोई वास्तविक ब्लैकबॉडी नहीं है, लेकिन अवरक्त विकिरण के वितरण कानून को समझने और प्राप्त करने के लिए, सैद्धांतिक अनुसंधान में एक उपयुक्त मॉडल चुनना आवश्यक है। यह प्लैंक द्वारा प्रस्तावित बॉडी कैविटी विकिरण का क्वांटम ऑसिलेटर मॉडल है, जो प्लैंक ब्लैकबॉडी विकिरण के नियम को प्राप्त करता है, जो तरंग दैर्ध्य द्वारा दर्शाए गए ब्लैकबॉडी की वर्णक्रमीय चमक है। यह सभी अवरक्त विकिरण सिद्धांतों का प्रारंभिक बिंदु है, और इसलिए इसे ब्लैकबॉडी विकिरण कानून के रूप में संक्षिप्त किया गया है।
