赤外線検出の原理（赤外線検出）
非破壊検査技術方法における赤外線検出（赤外線検出）の本質は、物体の赤外線放射の特性を利用して非接触で赤外線温度を記録することです。
赤外線は電磁波の一種で、電波と可視光線と同じ性質を持ち、波長は0.76〜100μmの間で、波長の範囲によって近赤外線、中赤外線、遠赤外線、遠赤外線、極遠赤外線の4つに分類されます。これは、電磁波の連続スペクトル内の電波と可視光線の間の領域にあります。赤外線は、広範囲の電磁波の自然存在であり、通常の環境にある物体は独自の分子と原子の不規則な運動を生み出し、常に熱赤外線エネルギーを放射しています。分子と原子の運動が激しいほど、放射エネルギーは大きくなり、逆の場合も同様です。
物体のゼロ度（-273.15K度）上のすべての温度は、自身の分子運動により周囲の空間に絶えず赤外線を放射しているため、物体の赤外線放射エネルギーの大きさとその波長分布およびその表面温度は非常に密接な関係があります。赤外線検出器を介して、物体の放射信号の電力は電気信号に変換され（物体自身の赤外線放射エネルギーの測定値）、表面温度を正確に決定できます。または、撮像装置の出力信号を介して完全に1対1に対応し、物体表面温度の空間分布をスキャンしてシミュレートし、電子システムで処理してディスプレイ画面に送信し、物体表面の熱分布に対応する熱画像マップを作成します。出力信号は、スキャンされた表面上の温度の空間分布を正確に1対1でシミュレートできます。この方法を使用すると、対象の遠距離の熱状態の画像イメージングと温度測定および分析と判断、つまり赤外線検出の基本原理を実現できます。
プランクの黒体放射の法則：黒体は理想化された放射体であり、すべての波長の放射エネルギーを吸収し、エネルギーの反射と透過がなく、その表面の放射率は 1 です。自然界には実際の黒体は存在しませんが、理論的研究で赤外線放射の分布の法則を明らかにして得るためには、適切なモデルを選択する必要があります。これは、プランクが提唱した空洞の放射体の量子化振動モデルであり、こうしてプランクの黒体が導き出されました。こうして導き出されたプランクの黒体放射の法則、つまり黒体のスペクトル放射輝度の波長で表現されたものは、すべての赤外線放射理論の出発点であるため、黒体放射の法則と呼ばれます。
自然界に存在する実際の物体のほとんどは黒体ではありません。実際の物体のすべての放射は、放射の波長と物体の温度に加えて、物体の材料の種類、準備方法、熱処理、表面の状態、環境条件などの要因によっても異なります。したがって、黒体放射の法則をすべての実際の物体に適用するには、材料の性質と表面の状態に関連するスケーリング係数、放射率を導入する必要があります。この係数は、実際の物体の熱放射が黒体放射にどれだけ近いかを表し、0から1未満の値までの値を持ちます。放射の法則によれば、材料の放射率がわかれば、あらゆる物体の赤外線放射特性がわかります。
