NIR چیست و به چه معناست ؟
NIR که مخفف Near infrared که به اصطلاح اشعه نزدیک به مادون قرمز است معرفی می شود. NIR معمولا در NVG ( دستگاه های دید در شب ) و دوربین هایی که قابلیت دید در شب را دارند مورد استفاده قرار می گیرد.طیف نوری NIR در محدوده ۷۸۰ الی ۱۰۰۰ نانو متر می باشد .
کاربردهای مادون قرمز نزدیک یا اِن ای آر
دوربین های NIR با داشتن حساسیت بالا و کنتراست بالا در شرایط نوری ضعیف بسیار کارآمد هستند. این دوربین ها برای تاسیسات نظارت ترافیکی بسیار مناسب می باشند. با توجه به طیف نوری این دوربین ها می توان در ابزار هایی که در این طیف بکار می روند استفاده نمود . مثل بازرسی میوه و سبزیجات در حال فساد یا آسیب دیده.
دوربین هایی با حسگر CCD با اشعه فروسرخ که برای نظارت ترافیک و دیگر مکان هایی که برای ضبط تصاویر به کنتراست بالا نیاز داشتند بسیار گران قیمت بودند که با آمدن تکنولوژی حسگرCMOS انجام این کارها مقرون به صرفه و با کیفیت بهتری ارائه می شود.
حسگر های CMOS به واسطه ی یک لایه ضخیم تر نسبت به حسگر های تک رنگ برای محدوده طیف قابل مرئی باعث شده که محدوده فروسرخی نزدیک به ۸۵۰ نانومتر را ارائه دهد. این تکنولوژی با بهره گیری از بهینه سازی NIR توانسته سهم بزرگی از دوربین های صنعتی را از آن خود کند.
طیف سنج مادون قرمز (FT-IR,FT-NIR) و استفاده آن در صنعت
طیف سنجی مادون قرمز یکی از پر کاربردترین روش ها در شناسایی کیفی مولکول های مختلف، تعیین ساختار مولکولی گونه مختلف (مخصوصا گونه های آلی) و شناسایی گروه های عاملی موجود در ساختار یک گونه می باشد.
به طور کلی دستگاه های مادون قرمز را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود:
اولین و پر کاربردترین نوع، دستگاه های تبدیل فوریه یا FT-IR هستند که قادرند کل محدوده طیفی را با استفاده از سیستم تداخل سنج (Interferometer) به طور همزمان به نمونه تابانده و سپس آن را تجزیه و تحلیل نمایند.
مابقی دستگاه ها در گروه دوم قرار می گیرند که از جمله مهمترین آنها می توان به دستگاه های تک پرتویی با تکفامساز (Monochromator؛ ثابت و همچنین دستگاه های پاشنده (Dispersive) اشاره کرد. دستگاه های طیف سنج تبدیل فوریه عموما از تداخل سنجی به نام تداخل سنج مایکلسون (Michelson-type) یا ابزارهای مشابه استفاده می نمایند.
همچنین این دستگاه ها مجهز به ریز پردازنده هایی برای تجزیه و تحلیل طیف ها می باشند، در حالیکه دسته دوم از فیلتر ها و تکفام سازهای ساخته شده برای ناحیه مورد مطالعه استفاده می کنند .
استفاده از طیف سنجی NIR برای ارزیابی کیفی محصولات کشاورزی
همانطور که گفته شد امواج نزدیک مادون قرمز(NIR)، امواج الکترومغناطیسی هستند که دارای طول موج ۷۸۰ تا ۲۵۰۰ نانومتر می باشند. در طیف سنجی NIR، امواج NIR به محصول تابانده شده و امواج بازتاب شده و یا عبوری از محصول اندازه گیری می گردد.
تغییرات ایجاد شده در این امواج نسبت به امواج تابانیده شده تابعی از ترکیبات شیمیایی محصول می باشد.
به منظور استخراج اطلاعات مربوط به کیفیت میوه ها از خروجی طیف سنجی، از روشهای آماری چند متغییره پیشرفته استفاده می گردد.
با وجود اینکه در تحقیقات انجام شده از طیف سنجی NIR برای تعیین پارامترهای مختلف کیفی محصولات کشاورزی همچون محتوی جامد محلول(SSC)، اسیدیته، محتوی شکر، سفتی، وزن، درصد رطوبت و … استفاده گردیده است ولی استفاده از این روش در تحقیقات مزرعه ای مانند مونیتور کردن تغییرات شیمیایی محصول در طول دوران رشد در روی درخت، به دلیل اندازه بزرگ و وزن زیاد آنها محدود گشته است.
استفاده از میکروسکوپ های تولید کننده
این میکروسکوپ ها قادر هستند در فرکانس نزدیک مادون قرمز با با تولید طیف نور ۸۵۰nm را تولید و بازتاب NIR را بررسی و تفکیک کنند.
می توان با تولید NIR از اشیاء گران بها بدون آسیب رساندن و ایجاد گرما و تاری دید از نور سنتی تصویر برداری نمود.
می توان از آن برای شناسایی مدارک دستکاری شده ویا از بین رفته ، به عنوان یک ابزار تحلیلی ضروری در دادرسی های قانونی استفاده کرد.
می توان از آن برای موارد تجزیه و تحلیل بیولوژیکی و شناسایی مواد دارویی و شیمیایی استفاده نمود.
یکی از استفاده های دیگر این نور در آشکارسازی ، بازسازی و تعمیر و نگهداری عتیقه، نقاشی، سنگهای قیمتی و الماس می باشد
