许多跨学科科学研究都需要对野火进行遥感,包括野火对生态的影响。几十年来,这项研究一直受到空间分辨率不足和探测器在短波和中波红外波长处饱和的阻碍,而高温 (>800 K) 表面的光谱辐射最为显著。为了解决这个问题,我们正在开发一种紧凑型高动态范围 (HDR) 多光谱成像仪。紧凑型火灾红外辐射光谱跟踪器 (c-FIRST) 利用数字焦平面阵列 (DFPA)。DFPA 由最先进的高工作温度屏障红外探测器 (HOT-BIRD) 和数字读出集成电路 (D-ROIC) 混合而成,具有像素内数字计数器以防止电流饱和,从而提供动态范围 (>100 dB)。因此,DFPA 将能够对温度变化范围从 300 K 到 >1600 K(燃烧的火灾)的目标进行非饱和高分辨率成像和定量检索。凭借从 500 公里的标称轨道高度解析地球表面 50 米级热特征的分辨率,一次观测即可捕获野火的全部温度和面积以及冷背景,从而增加每个返回字节的科学内容。使用非饱和 FPA 是一种新颖的做法,它克服了以前高辐射值使 FPA 像素饱和(从而降低了科学内容)的问题,并展示了遥感方面的突破性能力。因此,c-FIRST 适用于量化野火排放,这对于确定其对全球生态系统的影响至关重要。 c-FIRST 的 FPA 采用 InAs/InAsSb HOT-BIRD 外延材料制作,像素间距为 20 m,探测器阵列为 1280x480 格式,并与模拟 DROIC 混合。DFPA 的 50% 截止点为 ~4.5um,在 140K 工作温度下,整个 QE 光谱范围内测得的外部 QE~50%。我们将积分时间固定在 6 毫秒,以便在以 150 Hz 帧速率观察正常 300K 背景场景时在 MWIR 波段获得良好的灵敏度。对于标准模拟 ROIC,探测器像素在目标温度 ~700 K 时很容易饱和。当 D-ROIC 在 16 位模式下运行时,我们可以将饱和温度显著提高到 ~1100 K。当 D-ROIC 在超 HDR 32 位模式下(28 万亿电子阱深度)运行时,即使对于 1600 K 目标,探测器也不会接近饱和。火灾遥感的一个关键指标是可探测的最小目标尺寸。c-FIRST 可将可探测火灾的最小尺寸提高一个数量级,这主要是由于非饱和探测器的空间分辨率比 GOES 上的高级基线成像仪等当前维修仪器更高,同时功率、尺寸和重量也更低。c-FIRST 空中飞行计划于 2024 年火灾季节进行仪器测试和验证。我们预计 c-FIRST 太空验证将基于 2026 年或之后的空间技术验证机会。
戈达德是美国宇航局首屈一指的太空飞行中心,也是美国最大的科学家、工程师和技术人员组织的所在地,他们建造航天器、仪器和新技术来研究地球、太阳、太阳系和宇宙。
与其他方法(传导和对流)相比,红外辐射(IRD)的热干燥具有许多优势,例如减少加热时间,均匀的温度分布,降低的产品质量损失,区域加热的灵活性,简单的设备,紧凑,紧凑并节省能量[1]。ird用于不同的食物加工过程,例如干燥,烘烤,烫,蒸,蒸和巴氏杀菌[2]。IRD辅助对其他加热方法(微波炉,传导和对流)将提高能源效率。此外,IRD非常成功地用于干蔬菜,例如土豆[3],红薯[4],洋葱[5],猕猴桃和苹果[6],蔬菜,肉,鱼,意大利面。ird也已用于分析食品中的水分含量[7]。影响了薯片干燥动力学的因素[8],马铃薯的干燥速度的增加取决于增加辐射源的表面温度。在带有IRD的干虾中,当辐射板和气温升高时,辐射距离的影响并不那么重要[9]。
大豆中的抗域因子(ANFS)以原始形式限制其消耗。尽管发芽会在一定程度上减少ANF,但它们仍然超出了人类消费的安全限制,以发芽形式限制大豆消费。大豆anf的失活需要足够的热处理。因此,在本研究中,给予了刺后红外(IR)治疗以减少ANF,尤其是胰蛋白酶抑制剂。研究了IR功率密度(4250 - 4750 W/m 2),暴露时间(4-8分钟)以及发芽阶段(5-11 mm芽的长度)对颜色,结实度和胰蛋白酶抑制剂活性(TIA)的影响。响应表面方法用于优化响应。最佳条件为4497.5 W/m 2 IR功率,4分钟的暴露时间和5.54 mm发芽阶段(平均发芽长度)。在最佳条件下获得的色差,牢固性和TIA值分别为2.43、24.66 N和2.458 mg/g。发芽和IR组合治疗有效地将TIA降低到安全水平(降低了77%的生大豆),同时保留了发芽谷物的质量。研究表明,组合治疗可有效地用于生产即食大豆芽。
红外辐射的波长比可见光长(从标称红色可见线波长 700 纳米开始直到 1 毫米)。第一种用于测量红外辐射的防御设备是在第一次世界大战之前开发出来的。在第二次世界大战期间,红外探测也用于跟踪(Hudson,1969)。第一批寻找红外,即红外(热)辐射的导弹是在 20 世纪 50 年代初开发出来的,而由于雷达系统的成功,它的广泛应用大约在 10 - 15 年后开始。Titterton(2006)通过统计发现,自 20 世纪 60 年代以来的 40 年间,热寻的导弹造成了超过 80 % 的战斗损失。在海湾战争 (1991) 期间,76% 的失事飞机是 IR(红外)导弹造成的,而在科索沃战争期间,北约飞机不得飞到 15,000 英尺以下,因为导弹的有效性(Santos 等人,2007 年)。与此同时,自 1987 年以来,26 年来,共有 35 架民用飞机遭到肩扛式导弹袭击,造成 500 多人死亡(Bolkcom 等人,2004 年)。(事实上,这个数字可能要小一些,因为一些失事的民用飞机用于军事目的,还有一些,或者更确切地说,大多数飞机是在冲突地区遭到袭击的,在那里它们可能被视为用于军事目的(Sweetman,2003 年))。无论如何,2003 年,国土安全部发起了可能是第一个
3月20日(星期日)进行了第二次红外测量。测量结果将开始在该部的网站上公布。 防灾本部会议结束后,首席技术官向总理报告了第二次测量结果。
r的规定原则适用于辐射源温度从室温以下到5000°F的设备。辐射源温度分为四组,如下:•低温•低强度•中等强度•高强度低温或面板加热和冷却系统的源温度高达300ºF。典型的低温来源是条件空间的天花板和/或地板。此应用的能源可以是电阻线或膜元素,热水或温暖的空气。低温辐射加热用于住宅应用和办公室,商业或工业建筑。这些系统通常与可变空气体积(VAV)系统一起应用。第6章具有有关低温(面板加热和冷却)系统的进一步信息。低强度源温度范围为300至1200ºF。典型的低强度加热器安装在天花板上。它可以由4英寸钢管长20到30英尺。插入管末端的气体燃烧器会提高管子温度,并且由于大多数单元配备了反射器,因此发出的辐射能量被定向到条件空间。中强度源温度在1200至1800ºF之间。典型的来源包括多孔矩阵,燃气红外或金属护套,电动单元。高强度辐射源温度范围为1800至5000ºF。典型的高强度单元是电阻温度为4050ºF的电气反射灯。低强度,中等和高强度红外加热器通常在飞机机库,工厂,仓库,发现,温室和体育馆中频繁应用。它们被应用于这样的开放区域,装载码头,赛车架,跑步餐厅,户外餐厅以及游泳池周围。红外加热器也用于降雪,凝结控制和工业过程加热。反射器经常用于控制特定模式中辐射的分配。使用红外线时,环境的特征是:l。由红外加热器创建的高温方向辐射场2.一个由墙壁和/或封闭表面组成的低温辐射场3.型气温通常低于常规对流加热器的气温。