Povijest IC termografije

Za otkriće infracrvenog (IC)zračenja zaslužan je fizičar Sir William Herschel (1738.-1822.). On je godine 1800-te već bio poznat zbog svog otkrića planeta Urana, koji je bio prvi planet otkriven pomoću teleskopa.
Herschel je zapazio kako svijetlo koje prolazi kroz različito obojene filtere različito zagrijava stvari, pa je odlučio napraviti eksperiment kako bi testirao svoje zapažanje. Upotrijebio je prizmu da razluči bijelu svijetlost u boje spektra.

Termometar je stavio na jednu od razlučenih boja spektra, dok su ostali termometri bili bez utjecaja svjetla. Oni su mu služili kao kontroleri eksperimenta. Mjereno u jednakim vremenskim intervalima primjetio je da su dobivene vrijednosti sve veće kako ide prema crvenoj svijetlosti, npr. zelena svjetlost činila je termometar toplijim nego plava svjetlost, žuta svjetlost činila je termometar toplijim nego zelena svjetlost, dok je crvena svjetlost učinila termometar najtoplijim. Zainteresiran tim rezultatom odlučio je postaviti termometar izvan razlučenog spektra odmah uz crvenu boju. Postavljeni termometar postigao je maximalnu vrijednost, a Herschel je zaključio da postoji još neko zračenje izvan oku vidljivog spektra, kojemu su priroda i svojstva jednake svjetlosti, i nazvao ga infracrveno zračenje.


INFRACRVENO ZRAČENJE

Infracrveno (IC) zračenje dio je elektromagnetskog spektra i počinje ispod vidljivog dijela spektra na valnim duljinama 0.75 µm, a proteže se do preko 200 µm, kada IC zračenje prelazi u mikrovalno područje koje je gornji nivo radio valova. Za praktičnu primjenu u termografiji IC spektar je prihvatljiv u području 2µm do 13 µm.

Kao što vrijedi za vidljivi dio spektra, i IC zračenje se pokorava osnovnim zakonima koji vrijede za elektromagnetsko zračenje. Ono se razlikuje samo po valnoj duljini i frekvenciji. Kako IC zračenje nije vidljivo, za praktičnu primjenu mora se pretvoriti u neki drugi oblik energije: električnu, mehaničku ili kemijsku. Ta pretvorba odvija se u posebnim IC uređajima uz upotrijebu detektora koji pak uključuju termoparove, termometre, bolometre, fotografske ploče ili fotočelije.

Za korisnika je svakako primjena od primarnog interesa, a način konverzije je sporedan. Danas proizvedeni uređaji za detekciju IC zračenja svrstavaju se u dvije kategorije: one za mjerenje temperature (radiometrija) i one za snimanje raspodjele temperature na površini objekata (termografija).

UREĐAJI ZA DETEKCIJU IC ZRAČENJA (IC KAMERE)

Primjena infracrvenog zračenja, tkzv. infracrvena tehnika počela se značajnije razvijati tek u drugom svjetskom ratu. Posebno se razvila primjena u vojne svrhe, za snimanje terena iz aviona ili umjetnih satelita, te za industrijsku kontrolu.

Od sredine 60-ih godina postoje na komercijalnom tržištu razni tipovi kamera. Početni tipovi kamera bili su vrlo spori, dok se današnji tipovi kamera kvalitetom slike mogu izjednačiti sa TV-om. Svi tipovi kamera koriste tkzv. optomehaničko skeniranje, te se zovu još i IC skeneri (u početku su bili skeneri dio IC sistema, kao i dio za pohranu slike, računalo ili procesor). Današnje kamere ujedinjuju sve funkcije u sebi. U drugoj polovici 80-ih javljaju se za razliku od ranijih tipova koji imaju samo jedan detektor i gdje se slika stvara mehanički, tkzv. kamere koje koriste više detektora. Naime slika sa objektom prenosi se preko optike na matricu detektora koja se sastoji od stotinu linija, a svaka linija od stotinu detektorskih elemenata koji pokrivaju čitavu površinu na koju se projecira slika. Takav tip detektora zove se FPA (Focal Plane Array). To stvaranje slike mehanički, tkzv. tehnologijom rotirajućih prizmi, zahtijevalo je posebno hlađenje uređaja tekućim dušikom što je ograničavalo dodatnu mobilnost uređaja, pa se ic kamere upotrebljavaju laboratorijski. Tek daljnji razvoj tehnologije hlađenja detektora omogućio je da i IC kamere budu pokretne poput klasične video kamere. Slike prikazuju tehnološki razvoj IC uređaja.

Pioniri infracrvenog snimanja:  1958. - 63. - Švedske kompanije AGA i Bofors razvile su prvi infracrveni pogled za vojne potrebe
1966. - 68. -  Prvi komercijalni sistem uz hlađenje tekućim dušikom
1986. -  Prvi sistem visokih perfomansi sa termoelektričnim hlađenjem
1988. - Prva prijenosna akumulatorom napajana kamera
1997. - Prva nehlađena ručna kamera za mjerenje IC zračenja