تابش فروسرخ

 

تابش فرو سرخ عنوان پستی است که قرار  است با شما به اشتراک بگذاریم. امیدواریم که این پست جذاب مورد پسند شما قرار بگیرد. این پست توسط ونوس نصیرفام تهیه و تقدیم می گردد.

مقدمه

تشعشعات IR در زندگی مردم در هردومفهوم سطح جهانی و زندگی بومی تأثیر بسیاری می گذارد. تقریباً نیمی از انرژی تابش در طیف IR خورشید رخ می دهد و اغراق آمیز است که بگوییم منبع حیات روی زمین و همچنین منبعی از فجایع جهانی است. بی دلیل نیست که تابش IR نیز حرارتی نامیده می شود.
بدون آن زمین مانند گلوله برفی بی جان خواهد بود. از سوی دیگر، جذب بیش از حد تابش خورشیدی در منطقه IR در دوره های مختلف زمین شناسی زمین منجر به گرم شدن بیش از حد و خشک شدن سیاره و ایجاد انقراض جرم هر موجود زنده شد. طوفان ویرانگر، طوفان، خشکسالی و تگرگ در اواسط تابستان – اینها نتایج عدم تعادل بودجه تابش زمین در منطقه IR است.

معرفی

تشعشعات مادون قرمز(IR) برای چشم انسان نامرئی است، اما کاربردهای گسترده ای در فن آوری مدرن دارد. کاربردهای متفاوتی برای طول موج های مختلف تابش IR وجود دارد. انواع منابع تشعشعی که امروزه در صنعت از جمله سیستم های جسم سیاه ، لیزرهای کوانتومی آبشاری، منابع قابل تنظیم الکتریکی مادون قرمز حرارتی و دیودهای ساطع کننده نور استفاده می شود. منابع IR به پیشرفت های فنی بزرگ در تصویربرداری حرارتی ، تشخیص حرکت، سلاح سیستم های هدایت، تجزیه و تحلیل و نظارت بر گاز، تصویربرداری از خورشید و فضا، و محیط زیست تجزیه و تحلیل سلامت اجازه می دهند.

نوری که چشمان ما می بیند جز کوچکی از طیف وسیع تابش الکترومغناطیسی است. در سمت پر انرژی طیف مرئی، فرابنفش قرار دارد، و در قسمت سمت کم انرژی مادون قرمز است.قسمتی از ناحیه مادون قرمز که برای تجزیه و تحلیل مفیدتر است ترکیبات آلی بلافاصله در مجاورت طیف مرئی نیست، اما دارای محدوده طول موج از ۲۵۰۰ تا ۱۶۰۰۰ نانومتر، با محدوده فرکانس مربوطه از ۱٫۹*۱۰۱۳ تا ۱٫۲*۱۰۱۴ هرتز است. پیوندهای کووالانسی در مولکول های چوب یا میله سفت وسخت ، مانند موجود در سطل های مدل مولکولی نیستند ، اما بیشتر شبیه فنرهای سفت هستند که می توانند کشیده و خم شوند. اکنون باید تشخیص دهیم که علاوه بر چرخش آسان گروه ها در مورد پیوندهای منفرد، مولکول‌ها طیف گسترده‌ای از حرکات ارتعاشی اتم های جزء آنها را تجربه می‌کنند. در نتیجه، تقریباً تمام ترکیبات آلی مادون قرمز را جذب می کنند، تابشی که از نظر انرژی با این ارتعاشات مطابقت دارد. مشابه طیف‌سنج‌های مادون قرمز، در اصل برای طیف‌سنج مرئیUV، به شیمیدانان اجازه می‌دهد تا طیف‌های جذبی را به دست آورند. ترکیباتی که بازتابی منحصر به فرد از ساختار مولکولی آنها هستند.

تشعشعات مادون قرمز (IR) برای چشم انسان نامرئی است، اما کاربردهای گسترده ای در فن آوری مدرن دارد. کاربردهای متفاوتی برای طول موج های مختلف تابش IR وجود دارد. انواع منابع تشعشعی که امروزه در صنعت از جمله سیستم های جسم سیاه،کوانتومی لیزرهای آبشاری، منابع حرارتی مادون قرمز قابل تنظیم الکتریکی و دیودهای ساطع کننده نور استفاده می شود. منابع IR به پیشرفت های فنی بزرگ در تصویر برداری حرارتی، تشخیص حرکت، سلاح سیستم های هدایت، تجزیه و تحلیل و نظارت بر گاز، تصویربرداری از خورشید و فضا، و محیط زیست تجزیه و تحلیل سلامت اجازه می دهند.

تابش مادون قرمز در فناوری مدرن

تابش مادون قرمز(IR) تابش الکترومغناطیسی است. درست مثل انرژی تابشی ماست به عنوان نور مرئی دیده می شود، اما طول موج آن فراتر از آن چیزی است که چشم انسان می تواند با آن طول موج هایی به اندازه ۷۰۰ نانومتر و به بزرگی۱میلی متر تشخیص دهد. کاربرد اشعه مادون قرمز در تکنولوژی بسیار بیشتر از آن می باشد که برخی ممکن است متوجه شوند. به عنوان مثال، کنترل از راه دور تلویزیون معمولی حاوی یک دیود ساطع کننده نور مادون قرمز(LED) که در محدوده طول موج نزدیک به مادون قرمز ۰٫۷۵-۱٫۴ میکرومتر است.

ساطع کننده های نور این محدوده بسیار رایج هستند. نمونه دیگری از این دست می تواند برای دوربین دید در شب منبع نور باشد. این منابع نور برای هر دوربین دیجیتال قابل مشاهده است. فن آوری های بحث شده در اینجا عمدتاً با منابع IR که دارای طول موج کوتاه (۱٫۴-۳ میکرومتر)، طول موج متوسط ​​(۳-۸ میکرومتر) و طول موج بلند (۸-۱۵ میکرومتر) هستند، سروکار دارد. برای مقایسه اندازه با طول موج هایی که با آنها سر و کار داریم، خوب است بدانید که قطر معمولی یک تار عنکبوت حدود ۵ میکرومتر است. علاقه به فناوری نوری مادون قرمز همچنان در حال افزایش است. تعدادی از برنامه های کاربردی در دانشگاه، صنعت و ارتش کشف شده است.

منابع IR

تنوع زیادی از منابع IR وجود دارد که هر کدام برای اهداف متفاوتی استفاده می شوند. هرشی که بالاتر ازصفر درجه کلوین است، نوعی تابش مادون قرمز به عنوان تابش حرارتی شناخته می شود تابش می کند. این همان چیزی است که تابش مادون قرمز را به چنین منبع قدرتمندی تبدیل می کند. این امکان شناسایی و جمع آوری اطلاعات یک محیط بدون نیاز به نور مرئی را فراهم می کند. بدن انسان یک منبع IR با طول موج بلند در حدود۱۰میکرون تا۱۰میکرومتر تابش می کند. IR رایج دیگر منبع اشعه جسم سیاه است.

تشعشعات جسم سیاه در اینجا خیلی مورد بحث قرار نخواهد گرفت، بلکه بحثی که اینجا مورد نظر قرارخواهد گرفت در اصل جسم یا جسمی است که هیچ نور یا تشعشعی از محیط خود منعکس نمی کندکه تنها خروجی آن تابش حرارتی از دمای خود است. منبع رایج دیگر یک منبع حرارتی مادون قرمز قابل تنظیم الکتریکی است. اینها شبیه به یک لامپ رشته ای معمولی هستند، اما آنها از رشته های مختلف مانند تنگستن و به عنوان بار الکتریکی استفاده می کنند از طریق لامپ انرژی حرارتی یا گرمای بیشتری نسبت به نور تولید می کند. رشته تاریک رنگ نارنجی خواهد درخشید. منبع دیگر لیزرهای آبشاری کوانتومی (QCL) است که تابش مادون قرمز موج میانی و بلند ساطع می کند. لیزرهای آبشاری کوانتومی برای سنجش دقیق، طیف‌سنجی، دربرنامه های کاربردی پزشکی و برنامه های کاربردی نظامی استفاده می‌شوند. رایج ترین منبع IR دیود ساطع کننده نور (LED) است. این منبع اولیه مورد استفاده در فناوری های مورد بحث در اینجا است. پیشرفت‌های فناوری جدید و هیجان انگیز به LED‌های IR با طول موج‌های بلندتر و طولانی‌تر اجازه می‌دهد. «درخشندگی بالا دیودهای ساطع نور بر اساس سیستم مواد سوپرشبکه InAs/GaSb برای استفاده در سیستم های نوری مادون قرمزموج میانی و موج بلند توسعه یافته اند. با استفاده از پیکربندی دستگاه چند منطقه فعال،خروجی نوری بالایی از دستگاه‌های موجود باندهای طیفی ۳-۵ میکرومتر و ۷-۱۲ میکرومتر نشان داده شده است.

فناوری های IR

اولین کاربرد جذب برای تشعشعات مادون قرمز، سیستم های نظارت و تجزیه و تحلیل گاز است. این سیستم ها برای آزمایش نمونه های هوا استفاده می شوند تا مشاهده کنند چه گازهایی در آن نمونه وجود دارد. با استفاده از یک منبع حرارتی مادون قرمز قابل تنظیم الکتریکی می توان انرژی حرارتی را به صورت فیلتر نوری که از رشته گرم شده می آید و اجازه می دهد تا آن تابش از نمونه گاز به یک سنسور IR عبور کند. با استفاده از داده های جمع آوری شده می توان محاسبه کرد که کدام طول موج های IR توسط گاز جذب شده است. هر گاز طول موج های مختلف IR را جذب می کند. به عنوان مثال CO2 9.4 میکرومتر نور IR را جذب می کند.

بنابراین اگر سنسور مقدار کم نور IR 9.4 میکرومتر را بخواند، می دانید که گاز، نمونه حاوی مقدار زیادی CO2 است. LED ‌های امواج مادون قرمز جدید با موج بلند در آنالیزورهای گاز استفاده می‌شوند. این فناوری ها روز به روز پیشرفته تر می شوند. یک مثال، سیستم مانیتورینگ چند گازی مادون قرمز عکس-صوتی است.

چند گاز مادون قرمزعکس-صوتی سیستم مانیتورینگ (PAS) اخیراً در مطالعات پایش هوای کشاورزی و برای اندازه گیری دقیق و سریع انتشار N2O و NH3 در ذرت و مراتع استفاده می شود. پاس، یک سیستم نیمه خودکار، بر اساس روش تشخیص مادون قرمز عکس-صوتی، جایگزین جذاب برای GC به نظر می رسد. یک پمپ داخلی گاز را از محفظه استاتیک به PAS به تا فاصله ۵۰ متری گردش در می آورد،زیرا غلظت گازهای گلخانه ای به طور خودکار در فواصل زمانی انتخاب شده ثبت می شود. بنابراین، PAS از تغییرات بزرگی که در نمونه گیری دستی گاز، ذخیره سازی، و تجزیه و تحلیل در روش GC کاربرد دارد. تصویربرداری حرارتی و تشخیص حرکت حرارتی هر دو فناوری هایی هستند که به سرعت در حال رشد هستند. تصویربرداری حرارتی یا ترموگرافی مادون قرمز توانایی گرفتن پرتوهای مادون قرمز دوربرد با استفاده از دوربین مخصوص و ایجاد تصویر قابل مشاهده است. از آنجایی که همه اجسام سبک در داخل تشعشعات مادون قرمز با استفاده از طیف دوربرد ساطع می کنند ، می توان تصاویری را حتی در شب بدون قابل مشاهده ثبت کرد. به دلایل واضح، تصویربرداری حرارتی به طور گسترده در ارتش و شکار استفاده می شود. اجازه می دهد آنها به راحتی اجسام گرم را در مقایسه با پوشش گیاهی سرد پشت زمین می بینند. در موشک سیستم های هدف گیری هوا به زمین یا زمین به هوااستفاده می شود. قابلیت مشاهده موشک روی آن منبع نور مادون قرمز مانند اگزوز گرم یک هواپیمای جت از فاصله بسیار دور را قفل کند.به این معنا که چرا هواپیماها در مناطق جنگی به عنوان دفاعی قادر به شلیک استعدادهای داغ هستند تا سعی در گیج کردن موشک های ورودی داشته باشند. تصویربرداری حرارتی توسط آتش نشانان استفاده می شود تا ببینند یک ساختمان در حال سوختن داغ برای ورود ایمن کجاست. تصویربرداری حرارتی برای تصویربرداری فضا استفاده می شود.با داشتن تصویربرداری حرارتی دوربین در یک تلسکوپ قدرتمند ما قادر به مشاهده منابع نوری دوردست در جهان خود هستیم نور مرئی کافی برای دیدن ساطع نمی کند. ما همچنین می توانیم دمای ستارگان دور را بر اساس طول موج نور IR که ستاره ها ممکن است ساطع کنندتشخیص دهیم. آشکارساز حرکت معمولی به سادگی دارای یک سنسوری که تغییرات سریع در انرژی حرارتی یا تشعشعات مادون قرمز موج بلند در میدان دید خود را بررسی می کند. تقریباً همه این فناوری ها بدون استفاده از قانون پلانک امکان پذیر نیستند. قانون پلانک به فناوری تصویربرداری حرارتی اجازه می دهد تا دمای آن جسم در میدان دید از تابش مادون قرمز اندازه گیری شده ساطع شده توسط جسم را محاسبه کند. بین دما و جسم و طول موج تابشی که ساطع می‌کند رابطه وجود دارد.

نظریه جذب مادون قرمز

در دماهای بالاتر از صفر مطلق، تمام اتم های مولکول ها نسبت به یکدیگر در ارتعاش مداوم هستند. وقتی فرکانس یک ارتعاش خاص با فرکانس تابش IR برابر است مولکول که روی مولکول هدایت می شود، تابش را جذب می کند.تعداد کل نوارهای جذب مشاهده شده به طور کلی با تعداد کل ارتعاشات بنیادی سرگرم کننده متفاوت است کاهش می یابد. زیرا برخی از حالت های IR فعال نیستند و یک فرکانس می تواند باعث شود بیش از یک حالت حرکتی رخ دهد. برعکس، باندهای اضافی با ظاهر تون ها (مضرب های جدایی ناپذیر فرکانس های جذب اساسی)، ترکیبی از فرکانس های بنیادی، تفاوت فرکانس های بنیادی، برهم کنش های جفتی دو فرکانس جذب اساسی، و برهمکنش های جفتی بین ارتعاشات اساسی و تون ها یا باندهای ترکیبی. شدتها، ترکیب و تفاوت باندها کمتر از باندهای اصلی هستند. بنابراین ترکیب و مخلوط همه عوامل یک طیف IR منحصر به فرد برای هر ترکیب ایجاد می کند. انواع عمده ارتعاشات مولکولی کشش و خمیدگی است.جذب شامل سطوح انرژی گسسته و کوانتیزه شده است. با این حال، حرکت ارتعاشی فردی معمولاً با حرکات چرخشی دیگری همراه است. این ترکیبات منجر به نوارهای جذب، نه خطوط گسسته، معمولاً در ناحیه میانی IR مشاهده می شوند. به عبارت ساده، طیف های IR با تشخیص تغییرات در شدت عبور (یا جذب) به عنوان تابعی از فرکانس به دست می آیند. اکثر ابزارهای تجاری تابش IR را با استفاده از طیف سنج های پراکنده یا طیف سنج های تبدیل فوریه جدا کرده و اندازه گیری می کنند.

طیف‌سنج‌های پراکنده، که در اواسط دهه ۱۹۴۰ معرفی شدند و از آن زمان به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند، ابزار دقیق مورد نیاز برای کاربرد گسترده این تکنیک را فراهم کردند.

 طراحی طیف سنج

در یک طیف سنج IR پراکنده معمولی، تابش از یک منبع باند پهن از نمونه عبور می کند و توسط یک تک رنگ به فرکانس های جزء پراکنده می شود. سپس پرتوهای آشکارساز می افتند، که یک سیگنال الکتریکی تولید می کند و منجر به پاسخ ضبط می شود. اکثر طیف‌سنج‌های پراکنده دارای طراحی دو پرتو هستند. دو تیر معادل از یکسان منبع به ترتیب از اتاق نمونه و مرجع عبور می کند. با استفاده از یک چاپر نوری (مانند آینه عامل)، پرتوهای مرجع و نمونه به طور متناوب روی آشکارساز متمرکز می شوند. معمولاً، تغییر شدت تابش IR به دلیل جذب توسط نمونه به عنوان یک سیگنال خاموش تشخیص داده می شود که از طریق عملکرد موتورهای سنکرون به پاسخ ضبط کننده تبدیل می شود.

اجزای طیف سنج

یک طیف سنج IR از سه جزء اصلی: منبع تابش، تک رنگ و آشکارساز تشکیل شده است. منبع تشعشع رایج برای طیف سنج IR یک ماده جامد بی اثر است که به صورت الکتریکی ۱۰۰۰ تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد گرم می شود. سه نوع منبع محبوب Nernst glower (ساخته شده از اکسیدهای خاکی کمیاب) گلوبار (ساخته شده از کاربید سیلیکون) و سیم پیچ نیکروم هستند. اما همه آنها تشعشعات مداوم ، با پروفیل های مختلف انرژی تابش تولید می کنند. مونوکروماتور دستگاهی است که برای پراکنده کردن طیف وسیعی از تابش و ارائه یک سری کالیبره شده پیوسته از باندهای انرژی الکترومغناطیسی با طول موج یا محدوده فرکانس قابل تعیین استفاده می شود. منشورها یا توری ها اجزای پراکنده ای هستند که به همراه مکانیسم های شکاف متغیر، آینه ها و فیلترها استفاده می شوند. به عنوان مثال، یک توری می چرخد ​​تا یک باند باریک از فرکانس ها را روی آن یک شکاف مکانیکی متمرکز کند. شکاف‌های باریک‌تر دستگاه را قادر می‌سازد تا فرکانس‌های تابش را با فاصله نزدیک‌تر تشخیص دهد و در نتیجه وضوح بهتری به دست آورد. شکاف های پهن تر اجازه می دهد نور بیشتری به آشکارساز برسد و حساسیت سیستم را بهتر می کند. بنابراین، به طور قطعی در تنظیم پهنای شکاف مورد نظر اعمال می شود. بیشتر آشکارسازهای مورد استفاده در طیف‌سنج‌های مادون قرمز پراکنده را می‌توان به دو دسته طبقه‌بندی کرد: حرارتی آشکارسازها و آشکارسازهای فوتون، آشکارسازهای حرارتی شامل ترموکوپل، مقاومت گرمایی و کار کننده باهوای فشرده هستند.

سه جزء اصلی طیف سنج در یک سیستمFT وجود دارد: منبع تابش، تداخل سنج، و آشکارساز. انواع مشابهی از منابع تابشی هم برای طیف‌های پراکنده و هم برای طیف‌های تبدیل فوریه استفاده می‌شود. با این حال، منبع اغلب در ابزارهای FTIR با آب خنک می شود تا قدرت و پایداری بهتری ارائه دهد.
در مقابل، یک رویکرد کاملا متفاوت در یک طیف سنج FTIR برای افتراق و اندازه گیری جذب در فرکانس های جزء وجودارد. تک رنگ با یک تداخل سنج جایگزین می شود، که پرتوهای تابشی را تقسیم می کند، اختلاف مسیر نوری بین پرتوها ایجاد می کند، سپس دوباره ترکیب می شود. آنها به منظور تولید سیگنال های تداخل تکراری اندازه گیری شده به عنوان تابعی از تفاوت مسیر نوری توسط یک آشکارسازهستند. همانطور که از نام آن پیداست، تداخل سنج سیگنال های تداخلی را تولید می کند که حاوی اطلاعات طیفی مادون قرمز است که پس از عبور از یک نمونه تولید می شود. متداول ترین تداخل سنج مورد استفاده تداخل سنج Michelson است. این دو آینه بر هم عمود هستند. پرتو شکاف دستگاه نیمه بازتابنده است و اغلب با رسوب گذاری لایه نازکی از ژرمانیوم بر روی یک بستر صاف KBr ساخته می شود. تشعشع از منبع IR باند پهن با هم همسو می شود

و به داخل تداخل سنج هدایت می شود و به شکاف دهنده پرتو برخورد می کند. در پرتو شکافنده، نصف IR پرتو به آینه ثابت منتقل می شود و نیمه باقی مانده به آینه متحرک منعکس می شود. بعد از پرتوهای تقسیم شده از دو آینه منعکس می شوند، آنها در پرتو شکاف دوباره ترکیب می شوند.

تغییر در موقعیت نسبی آینه متحرک به آینه ثابت، یک الگوی تداخل ایجاد می شود. سپس پرتو حاصل از نمونه عبور می کند و در نهایت روی آشکارساز متمرکز می شود. برای توضیح ساده تر، پاسخ آشکارساز برای یک جزء تک فرکانس ابتدا ازIR منبع در نظر گرفته می شود. این یک موقعیت ایده آل را شبیه سازی می کند که در آن منبع تک رنگ، مانند منبع لیزر است. تفاوت در مسیرهای نوری بین دو پرتو تقسیم شده با تغییر موقعیت نسبی آینه متحرک به آینه ثابت ایجاد می شوند. اگر دو بازو از تداخل سنج طول مساوی دارند، دو پرتو تقسیم شده در طول مسیر دقیقاً یکسان حرکت می کنند. در دو پرتو کاملاً در فاز یکدیگر هستند. بنابراین، آنها به طور سازنده دخالت می کنند و منجر به حداکثر پاسخ آشکارساز می شوند. این موقعیت آینه متحرک، نقطه اختلاف مسیر صفر(ZPD) نامیده می شود.
هنگامی که آینه با سرعت ثابت حرکت می کند، شدت تابش به آشکارساز می رسد. اینترفروگرام رکورد سیگنال تداخل است. در واقع یک طیف دامنه زمانی است و آشکارساز را ثبت می کند پاسخ نسبت به زمان در اسکن آینه تغییر می کند. اگر نمونه در این فرکانس جذب شود، دامنه موج سینوسی متناسب با مقدار نمونه در پرتو کاهش می یابد. گسترش فرآیند مشابه به فرکانس های سه جزء منجر به یک تداخل پیچیده تری می شود که مجموع سه موج مدوله شده مجزا است. متقابلاً در این تداخل‌نگار ساده و متقارن، تداخل‌گرام تولید شده با یک منبع IR باند پهن، الگوهای تداخل گسترده‌ای را نمایش می‌دهد. این مجموعه ای پیچیده از امواج سینوسی روی هم قرار گرفته است، هر موج مربوط به یک فرکانس است. هنگامی که این پرتو IR از طریق نمونه هدایت می شود، اگر فرکانس این مجموعه امواج یکسان باشد، دامنه یک مجموعه از امواج با جذب کاهش می یابد. تداخل‌گرام حاوی اطلاعاتی در کل ناحیه IR است که آشکارساز به آن پاسخ می‌دهد. عملیات ریاضی که به عنوان تبدیل فوریه شناخته می شود، تداخل گرا (طیف اصلی زمانی که شدت را در مقابل زمان در اسکن آینه نمایش می دهد) به طیف IR نهایی تبدیل می کند. طیف دامنه فرکانس آشنا است که شدت در مقابل فرکانس را نشان می دهد. این نیز چگونگی اصطلاح طیف سنجی مادون قرمز که تبدیل فوریه ایجاد می شود را توضیح می دهد. سیگنال آشکارساز در فواصل کوچک و دقیق در طول اسکن آینه نمونه برداری می شود. میزان نمونه گیری توسط یک مرجع داخلی و مستقل، یک پرتو تک رنگ مدوله شده از هلیوم کنترل می شود لیزر نئون (HeNe) بر روی یک آشکارساز جداگانه متمرکز شده است.
بدست آوردن طیف IR از نمونه ها به اشکال مختلف مانند مایع، جامد و گاز امکان پذیر است. با این حال، بسیاری از مواد در برابر تشعشعات IR مات هستند و برای بدست آوردن طیف باید در یک ماتریس شفاف حل یا رقیق شوند. از طرف دیگر، امکان بازتاب یا انتشار طیف مستقیماً از نمونه های مات وجود دارد. سلول های مایع برای محلول های رقیق نمونه های جامد و مایع که نسبتاً در آنها حل شده اند حلال های شفاف IR استفاده می شود. نمونه برداری در محلول منجر به افزایش تکرارپذیری می شود و اغلب انتخاب ارجح است. متأسفانه، هیچ حلال واحدی درکل منطقه IR میانی شفاف نیست. تحلیلگر معمولا حلال هایی را انتخاب می کند که دارای پنجره های شفاف در منطقه مورد نظر هستند.

نتیجه گیری

مقاله حاضر محدوده غیرفعال بر اساس ویژگی های تابش IR به عنوان تحقیق در نظر گرفته شد. امکان شبیه سازی منابع انرژی مادون قرمز حرارتی با LED IR بود. سپس رابطه بین پیکسل خاکستری مادون قرمز و درخشندگی شبیه سازی صحنه های حرارتی با دامنه دینامیکی وسیع و بالا استنباط شد. نرخ فریم برای کالیبراسیون سیستم های تشخیص مادون قرمز مطلوب است. تمایل به استفاده از LED های IR برای شبیه سازی صحنه های حرارتی منجر به تحقیقات اخیر شده است.تعداد کمی انرژی انتشار یافته در دستگاه‌های دیود ساطع نور موج بلند(LWIR) IR در دسترس هستند.

اگر کسی می توانست LED IR با طول موج بلند که به آرامی میدان دید آشکارساز حرکتی را روشن کند و متوجه می شودآشکارساز توسط بدن انسان که از میدان دید خود عبور می کند فعال نمی شود. زیرا حسگر نمی تواند تغییرات کافی در انرژی حرارتی را در میدان دید خود بخواند. این ایده که می توان از یک LED IRبرای شبیه سازی منبع گرما در تصویربرداری حرارتی با تابش طول موج صحیح اما نه تابش هر گرما موضوعی جذاب است.

کلیدواژه: هوش مکانی،مادون قرمز، موج مرئی، IR، تابش الکترومغناطیسی، ونوس نصیرفام، طیف سنج، LED، طیف IR،امواج میانی،تشعشعات، انرژی حرارتی، دیودهای ساطع نور،تصویر برداری حرارتی، جسم سیاه.