IR iletimi için tasarlanmış klasik bir optik gözlük ailesine aittirler. Başlıca işlevleri ultraviyole (UV) ve tüm görünür spektrumu (mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu, kırmızı) tamamen engellemek ve yalnızca yakın kızılötesi (NIR) ışığı iletmektir.
Temel Özellikler:
· Tip: Emme Filtresi
· Malzeme: Bakır katkılı Optik Cam
· Birincil İşlev: Görünür ışığı tamamen engellerken yakın kızılötesi (IR) ışığı iletmek.
· Görsel Görünüm: Bu filtreler görünür tüm dalga boylarını emdikleri için insan gözüne siyah veya çok koyu mor görünür.
---
Nasıl Çalışırlar (Soğurma Mekanizması)
Anahtar katkı maddesi Bakır Oksit (CuO), görünür ışık spektrumunun tamamındaki (yaklaşık 400-700 nm) fotonları absorbe etmek için mükemmel şekilde ayarlanmış elektronik enerji seviyelerine sahiptir. Bu absorbe edilen fotonların enerjisi ısıya dönüştürülür. Ancak kızılötesi fotonların enerjisi (tipik olarak >700nm) bu elektronik geçişler tarafından absorbe edilemeyecek kadar düşüktür ve IR ışığının camdan yüksek verimlilikle geçmesine olanak tanır.
Spektral Performans ve HWB1, HWB3 ve HWB4 Arasındaki Farklar
Bu filtreler arasındaki temel fark, kesme dalga boylarında, yani ışığı bloke etmekten ışığı iletmeye geçiş yaptıkları spesifik noktada yatmaktadır. Bu, IR spektrumunun hangi bölümünü izole edeceklerini belirler.
HWB1:
· Kesme Dalga Boyu: Üçü arasında en kısa kesme dalga boyuna sahiptir, tipik olarak ~720nm civarındadır.
· İletim: Görünür kırmızı spektrumun en ucundan ışık iletmeye başlar ve yakın IR'de (~800nm ve ötesi) en yüksek iletim düzeyine ulaşır. Bir miktar koyu kırmızı ışığın geçmesine izin verir.
· Engelleme: Koyu kırmızıda hafif bir "sızıntı" olmasına rağmen, UV'yi ve görünür ışığın çoğunu mükemmel şekilde engeller.
· Uygulama: Görünür kırmızıdan IR'ye geçiş gerektiren uygulamalar için kullanışlıdır.
HWB3:
· Kesme Dalga Boyu: HWB1'den "daha derin" bir IR filtresi. Kesimi daha uzun bir dalga boyuna, tipik olarak ~ 800 nm civarında kaydırılır.
· İletim: Koyu kırmızı dahil tüm görünür ışığı etkili bir şekilde engeller. Genellikle 850 nm'nin üzerinde tepe iletimiyle, yakın kızılötesi radyasyonun saf bir bandını iletir.
· Engelleme: HWB1'e kıyasla üstün görünür ışık engelleme. İnsan gözü için gerçek bir "siyah" filtredir.
· Uygulama: Görünür ışık kirliliği olmadan saf IR iletimi gerektiren birçok standart IR uygulaması için güçlü bir ürün.
HWB4:
· Kesme Dalga Boyu: Bu grup içerisinde en uzun kesme dalga boyuna sahiptir. "En derin" IR filtresidir.
· İletim: Daha uzun IR dalga boylarında (örneğin >900nm) iletim yapmaya başlar ve IR spektrumunda daha dar bir iletim bandına sahiptir.
· Engelleme: Hem görünür ışığın hem de IR'ye yakın ışığın daha kısa dalga boylarının en iyi şekilde engellenmesini sağlar.
· Uygulama: Belirli uzun dalga IR bantlarını izole etmek için ve herhangi bir kısa dalga IR veya kırmızı ışık sızıntısının kabul edilemez olduğu uygulamalar için kullanılır.
Ortak Uygulamalar
Görünür ışığı engellerken IR iletme yeteneği, bu filtreleri birçok alanda kritik hale getirir:
1. Makine Görüşü ve Gözetim:
· IR Gözetim: Gizli gece gözetimi için IR LED'ler ve IR'ye duyarlı CCTV kameralarla birlikte kullanılır. Filtre, tüm görünür ışığı bloke ederek kameranın yalnızca insan gözünün göremediği aydınlatılmış IR sahnesini görmesine olanak tanır.
· Endüstriyel Muayene: IR spektrumunda görünür ışıktan farklı yansıtma veya soğurma özelliğine sahip özellikleri veya maddeleri tespit etmek için kullanılır (örneğin, silikon plakaların incelenmesi, belirli boya veya boyaların içinin görülmesi).
2. Bilimsel Araçlar:
· Spektrofotometri: Organik bileşiklerin konsantrasyonlarının ölçülmesi gibi kimyasal analizler için kızılötesi bandın izole edilmesi.
· Floresan Mikroskobu: IR tabanlı sistemlerde veya özel IR görüntüleme tekniklerinde engelleme filtresi olarak kullanılır.
· Lazer Teknolojisi: IR lazerlerle (örneğin, 1064nm'de Nd:YAG lazerler) ortamlardaki ışığın filtrelenmesi ve düzenlenmesi.
3. Uzaktan Kumanda ve Elektronik:
· IR Alıcı Pencereleri: Bir TV veya müzik setinde uzaktan kumandadan sinyal alan siyah pencere genellikle HWB tipi camdan yapılır. Dahili bileşenleri gizlemek için siyah görünür ancak uzaktan kumandadan gelen IR sinyaline karşı tamamen şeffaftır.
4. Fotoğrafçılık:
· IR Fotoğrafçılığı: Bu amaç için girişim filtrelerinden daha az yaygın olmasına rağmen, yalnızca yansıyan kızılötesi ışığı kaydederek sahte renkli veya gerçeküstü manzara görüntüleri oluşturmak için IR'ye duyarlı kamera sensörleriyle birlikte kullanılabilirler.
Önemli Hususlar ve Dezavantajlar
· Isı Oluşumu: Bu en kritik faktördür. Bu filtreler görünür spektrumun tamamını emdiğinden, büyük miktarda enerjiyi ısıya dönüştürürler. Parlak ışık kaynakları altında (örn. halojen lambalar, güneş ışığı), aşırı derecede ısınabilirler ve uygun şekilde soğutucuyla kapatılmadıkları veya ikincil bir ısı emme filtresiyle (KG tipi cam gibi) korunmadıkları takdirde termal stres nedeniyle çatlayabilirler.
· İkincil İletim "Sızıntıları": Bazı soğurma IR camları, uzak kırmızıda veya spektrumun başka bir bölümünde çok küçük, istenmeyen bir ikincil iletim bandına sahip olabilir. Bu, kritik bilimsel uygulamalar için karakterize edilmelidir.
· Sabit Bant Geçişi: Girişim filtrelerinin aksine, iletim eğrileri cam kimyası tarafından sabitlenir ve keskin kenarlarla özelleştirilemez.
· Kırılganlık: Cam olduklarından kırılgandırlar ve mekanik şoklardan dolayı kırılmaya karşı hassastırlar.
Özetle HWB serisi, kızılötesi izolasyon için temel emme filtreleridir. HWB3 en yaygın genel amaçlı IR geçiş filtresidir. HWB1, HWB3 ve HWB4 arasındaki seçim, belirli bir uygulama için IR iletimini optimize ederken görünür ışığı tamamen engellemek için gereken spesifik kesme dalga boyuna bağlıdır. Görünmez IR aydınlatma veya algılama gerektiren herhangi bir sistemin temel bileşenleridirler.
Optik Renkli Filtre Camı
Kamera Filtreleri
Optik Lens