Promieniowane podczerwone – czym jest i jakie ma zastosowanie?

Podczerwień to jeden z najpopularniejszych rodzajów promieniowania elektromagnetycznego, które generuje światło o średniej długości fali. Chociaż znane jest od wieków (pierwsze prace nad wykorzystaniem fal podczerwonych prowadzono już w XIX wieku), to promieniowanie podczerwone nadal używane jest w nowoczesnych urządzeniach o charakterze śledczym czy prewencyjnych. Czym jest IR i jakie ma zastosowanie?

Promieniowanie podczerwone odkrył w 1800 roku fizyk William Herschel. To efekt eksperymentu z termometrem. Okazało się, że termometr najbardziej rozgrzewa się w pryzmacie poniżej koloru czerwonego. Naukowiec doszedł do wniosku, że istnieje więc niewidzialne dla ludzkiego oka promieniowanie, które nazwał „podczerwonym”.

Czym jest promieniowanie podczerwone? Co warto o nim wiedzieć?

Wnioski Herschela okazały się trafione. Promieniowanie podczerwone to niewidzialne fale o zakresie pomiędzy światłem widocznym dla ludzkiego oka oraz falami radiowymi. W efekcie licznych badan i eksperymentów okazało się, że jest to skuteczny sposób do analizy temperatury. Im cieplejszy jest obiekt, tym większa jest jego reakcja na podczerwień.

Promieniowanie to zwane jest również IR (z angielskiego infrared). Oddziałuje ono na organizmy żywe, urządzenia elektryczne i elektroniczne. Pozwala skutecznie podgrzewać powietrze, a zakres jego działania dzieli się na trzy różne rodzaje:

1. Podczerwień bliska – zakres 0,8−2,5 μm, niebezpieczny dla organizmów żywych.
2. Podczerwień średnia – zakres 2,5−25 μm, szkodliwe dla organizmów żywych.
3. Podczerwień daleka – zakres 25−1000 μm, bezpieczny dla organizmów żywych.

Jakie zastosowanie w pracy służb czy ochronie ma promieniowanie podczerwone?

Promieniowanie podczerwone ma niezwykle szerokie zastosowanie w detektywistyce, działaniach służb śledczych, prewencji publicznej i prywatnej oraz w działaniach analitycznych na szeroką skalę. Wszechstronność sprawia, że tego rodzaju fala elektromagnetyczna służy do szukania osób zaginionych, przeszukiwania terenu, monitorowania granicy, a także diagnozowania sieci elektrycznych i urządzeń elektronicznych.

• Wykrywanie podrobionych dokumentów – promieniowanie podczerwone umożliwia identyfikację nieuprawnionych zmian w dowodach osobistych, paszportach czy w czekach. Promieniowanie pozwalana na identyfikację niewidocznego gołym okiem tuszu.
• Wykrywanie elektroniki szpiegowskiej i nie tylko – urządzenia bazujące na promieniowaniu podczerwonym mogą służyć do wykrywania podsłuchów, ukrytych kamer, a także telefonów komórkowych. Wszystko dlatego, że elektronika emituje ciepło, które jest wychwytywane przez kamery termowizyjne. Pozwala też na wykrywanie broni czy narkotyków podczas kontroli.
• Analiza składu chemicznego substancji – podczerwień pozwala na kontrolę składu farb i pigmentów (co umożliwia np. sprawdzenie, czy dane dzieło sztuki nie jest falsyfikatem), a także badać skład materiałów wybuchowych i narkotyków. Dogłębne badania są przy tym bezpieczne dla wykonawców.
• Badanie dowodów przestępstwa i identyfikacja sprawców – podczerwień pomaga w wykrywaniu niewidocznych gołym okiem śladów krwi, ułatwia analizowanie dowodów pod kątem obecności odcisków palców np. na przedmiotach zbrodni czy papierze. Pozwala też na identyfikację sprawców pod tym kątem.
• Poprawia możliwości nadzoru trudnych przestrzeni – kamery z IR pozwalają na obserwowanie przestrzeni w ciemności lub trudnych warunkach atmosferycznych (np. lasów przygranicznych), wychwytując obiekty emitujące ciepło. Sprzęt ten umożliwia też obserwację przestrzeni przez niewielkie przeszkody (np. cienkie ściany), co przyda się w prowadzeniu nadzoru.
• Analiza stanu zdrowia obserwowanych obiektów – podczerwień umożliwia skuteczne analizowanie poziomu stresu obserwowanej osoby poprzez analizę wzorców krążenia krwi. Ułatwia też w ocenie temperatury ciała człowieka podlegającego obserwacji.

Powyższe możliwości sprawiają, że promieniowanie podczerwone nadaje się do pracy m.in. w służbach granicznych, policji, służbach specjalnych oraz w państwowych organizacjach dbających o bezpieczeństwo państwowe. IR umożliwia także zwiększenie wszechstronności pracy agencji ochroniarskich (oferujących zabezpieczenie spotkań VIP pod kątem wykrywania sprzętów szpiegowskich) czy detektywów.

Dodajmy też, że podczerwień wykorzystywana jest w przemyśle, usługach czy w medycynie. Promieniowanie IR jest jednym z najszerzej używanym we współczesnej technologii.

Nowoczesne sauny wykorzystują działanie promieniowania podczerwonego (fot. pixabay.com)

Urządzenia wykorzystujące promieniowanie podczerwone w praktyce

Na bazie promieni podczerwonych działają nowoczesne sauny, telefony komórkowe, latarki, noktowizory, poziomice, piloty, a także sprzęt inwigilacyjny i zabezpieczający. Wiele urządzeń inwigilacyjnych (służących do obserwacji przestrzeni), a także sprzętów nadzorujących i pozwalających na prewencyjną ochronę miejsc także działa bazując na IR.

Tutaj warto wspomnieć chociażby o kamerach termowizyjnych. System optyczny tego rodzaju urządzenia skupia podczerwień w specjalnym detektorze (matryca składająca się z setek wrażliwych czujników). Siatka reaguje na wyłapywanie drobnych fal podczerwieni, a elektroniczny system wytwarza sygnał przetwarzający całość na obraz. Kamery termowizyjne i obiektywy termowizyjne pozwalają na obserwację przestrzeni w ciemności, poszukiwanie obiektów emitujących ciepło w trudnych miejscach.

Kamery termowizyjne działające na bazie promieniowania podczerwonego ułatwiają dostrzeganie obiektów o temperaturze innej, niż temperatura otoczenia. Tym samym pozwala np. na odnalezienie telefonu komórkowego, podsłuchu, kamery szpiegowskiej lub innych systemów inwigilacyjnych. Ma to swoje zastosowanie w zabezpieczeniu np. przed podsłuchiwaniem spotkań biznesowych. Dzięki temu, że rozpoznaje organizmy żywe, nadaje się do obserwacji przestrzeni niewidocznej gołym okiem i zabezpieczenie jej przed złodziejami czy przemytnikami.

Jakie kamery termowizyjne mogą sprawdzić się w zastosowaniu prywatnym czy firmowym?

Warto pamiętać, że technologia oparta na skutecznym wykorzystywaniu promieniowania podczerwonego jest już ogólnodostępna i każdy może z niej skorzystać. Tutaj warto przytoczyć m.in. kamery termowizyjne współpracujące z nowoczesnymi smartfonami.  Mała kamera termowizyjna do smartfonów Infiray T2S+ analizuje temperaturę od -20 do +450 stopni Celsjusza. Jest podłączana pod gniazdo telefonu komórkowego. Ma wysoką czułość termiczną, jest niewielka i intuicyjna w obsłudze. Jeżeli potrzebujesz bardziej rozbudowanego technicznie urządzenia, pomóc może kamera termowizyjna Flir E40BX. Przypominamy, że wysokiej klasy urządzenia na IR mają zasięg osiągający nawet 2000 metrów.

Promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest przez kamery termowizyjne (fot. materiały własne)

Jak widzisz, promieniowanie podczerwone ma wiele różnych zastosowań, a nowoczesne urządzenia inwigilacyjne czy antyinwigilacyjne często korzystają z promieniowania IR. Warto przemyśleć zakup kamery termowizyjnej, aby zwiększyć swoje bezpieczeństwo np. analizując przestrzeń pod kątem obecności podsłuchu.

Marcin Lewicki