Nguyên lý phát hiện tia hồng ngoại (phát hiện bức xạ hồng ngoại)
Bản chất của phát hiện hồng ngoại (phát hiện bức xạ hồng ngoại) trong phương pháp công nghệ kiểm tra không phá hủy là tận dụng đặc tính bức xạ hồng ngoại của vật thể cho phương pháp ghi nhiệt độ hồng ngoại không tiếp xúc.
Hồng ngoại là một loại sóng điện từ, có tính chất giống nhau là sóng vô tuyến và ánh sáng khả kiến, bước sóng trong khoảng 0,76 ~ 100μm, tùy theo phạm vi bước sóng có thể chia thành cận hồng ngoại, hồng ngoại trung, hồng ngoại xa, hồng ngoại xa, hồng ngoại rất xa bốn loại, nằm trong phổ liên tục của sóng điện từ trong vùng sóng vô tuyến và vùng ánh sáng khả kiến giữa các vị trí. Bức xạ hồng ngoại là sự tồn tại tự nhiên của nhiều loại bức xạ điện từ, dựa trên bất kỳ vật thể nào trong môi trường thông thường sẽ tạo ra các phân tử và nguyên tử của riêng chúng chuyển động không đều, và liên tục tỏa ra năng lượng hồng ngoại nhiệt, các phân tử và nguyên tử chuyển động mạnh hơn, năng lượng của bức xạ càng lớn và ngược lại, năng lượng của bức xạ càng nhỏ.
Tất cả nhiệt độ ở mức 0 (-273.15K độ ) phía trên vật thể, sẽ là do chuyển động phân tử của chính chúng và liên tục tỏa bức xạ hồng ngoại ra không gian xung quanh, kích thước năng lượng bức xạ hồng ngoại của vật thể và sự phân bố của nó bước sóng và nhiệt độ bề mặt của nó có mối quan hệ rất chặt chẽ. Thông qua máy dò bức xạ hồng ngoại sẽ được công suất của tín hiệu bức xạ của vật thể chuyển thành tín hiệu điện (trên các phép đo năng lượng bức xạ hồng ngoại của chính vật thể đó), nó có thể xác định chính xác nhiệt độ bề mặt, hoặc thông qua tín hiệu đầu ra của thiết bị chụp ảnh có thể hoàn toàn là một Sự tương ứng -to-one để mô phỏng quá trình quét phân bố không gian nhiệt độ bề mặt vật thể, được xử lý bởi hệ thống điện tử, truyền đến màn hình hiển thị và phân bổ nhiệt bề mặt vật thể của bản đồ ảnh nhiệt tương ứng. Các tín hiệu đầu ra có thể mô phỏng sự phân bố nhiệt độ theo không gian trên bề mặt được quét một cách chính xác. Sử dụng phương pháp này, bạn có thể hiện thực hóa mục tiêu để chụp ảnh trạng thái nhiệt khoảng cách xa, đo và phân tích và phán đoán nhiệt độ, tức là nguyên tắc cơ bản của phát hiện bức xạ hồng ngoại.
Định luật bức xạ vật đen Planck: vật đen là vật thể bức xạ lý tưởng hóa, nó hấp thụ mọi bước sóng của năng lượng bức xạ, không có sự phản xạ và truyền năng lượng, độ phát xạ trên bề mặt của nó là 1. Mặc dù trong tự nhiên không có vật đen thực sự, nhưng để làm rõ và thu được định luật phân bố bức xạ hồng ngoại trong nghiên cứu lý thuyết phải được chọn làm mô hình phù hợp, đó là mô hình Planck đưa ra bởi cơ thể bức xạ của khoang lượng tử hóa của mô hình Vibronic, từ đó suy ra vật đen Planck. Do đó, định luật Planck về bức xạ vật đen, nghĩa là được biểu thị bằng bước sóng của bức xạ quang phổ vật đen, là điểm khởi đầu của mọi lý thuyết bức xạ hồng ngoại, nó được gọi là định luật bức xạ vật đen.
Hầu như tất cả các vật thể tồn tại trong tự nhiên đều không phải là vật thể đen. Tất cả bức xạ của vật thể thực tế ngoài bước sóng của bức xạ và nhiệt độ của vật thể, mà còn với thành phần của loại vật liệu, phương pháp chuẩn bị, quá trình nhiệt, cũng như trạng thái bề mặt và điều kiện môi trường, v.v. các nhân tố. Do đó, để định luật bức xạ vật đen áp dụng cho tất cả các vật thể thực, phải đưa ra hệ số tỷ lệ, độ phát xạ, liên quan đến bản chất của vật liệu và trạng thái của bề mặt. Hệ số này biểu thị mức độ gần của bức xạ nhiệt của vật thể thực với bức xạ của vật đen và có giá trị từ 0 đến giá trị nhỏ hơn một. Theo định luật bức xạ, ngay khi biết được độ phát xạ của vật liệu thì tính chất bức xạ hồng ngoại của bất kỳ vật thể nào cũng được biết đến.
