近赤外線の特徴

質問

近赤外線って医学とかでよく使われているようで，細胞を透過するようなんですけど，一般的な特徴とか性質を教えてください。

回答No.3

CaF2 · ベストアンサー

近赤外線の波長範囲をどう定義するか？が、ちょっと不確定なんですが、780～800nm程度が短波長側のはじまりで、2000～5000nm(5μｍ）が長波長側の端というのが、いくつか手元の資料にはあるようです。電磁波は３でよく区切りますから3μｍあたりが標準的な区切なのかもしれません。

　ます、８００ｎｍ～９００ｎｍあたりは、大出力でコストパフォーマンスのよい半導体レーザが盛んにつくられており、１００Ｗ程度までなら安価に入手することができます。この波長帯のレーザは、直接加工に利用するほか、他のレーザを増幅したりすることに使われています。
　フイルムなどの感度もまだありますので、赤外写真の光源に用いられたりもします。
　また、チタンサファイアレーザの発振帯域がこの付近であり、フェムト秒レーザという超短パルスのレーザ光を得ることが可能で。フェムト秒レーザは、化学実験、物理基礎などに使われますが、虫歯治療が無痛になるという研究も行われています。

　１０００ｎｍあたりになると、ＹＡＧ（ヤグ），ガラスレーザなどの大出力レーザが発振します。ＹＡＧもガラスも、同じレーザ媒質を用いますが、ＹＡＧ系のほうが熱伝導率がよいため、はやいくりかえしで利用でき、ガラス系の方が大きくできるので、１発当たりのエネルギーが大きくとれます。ＹＡＧは主に加工用や、測定用使われます。ガラスは核融合研究などにもちいられました。
　１０００ｎｍを大きく越すと、シリコンを透過するようになります。したがって、ＣＣＤやダイオードで光を検知することが困難になっていきます。Ｇｅ系のセンサーなどが使われるようになります。

　１３００ｎｍ～１５００ｎｍになると、石英の透過と散乱のバランスが最もよくなり、石英を光ファイバーにした時のロスが極小になります。半導体レーザの進歩と相まって、この波長が、光通信の花形となりました。

　１６００ｎｍ付近には、水を通れない特徴的な波長があります。これを利用すると強い光が目に入っても涙に吸収されて、危険度が下がります。この帯域を「アイセーフ波長」と言うことがあります。空気中でレーザを飛ばして距離などを測るとき、この波長を用いると、安全性が向上します。

　また、これ以上の波長になりますと、原子中の電子を励起するエネルギーに足りなくなるため、光のエネルギーは、分子の振動に主に使われるようになります。すなわちこの当たりから、熱・温度応用に適するようになります。
　人間の体温ですと、さらに長波長側の方が適しますが、金属の溶融などの温度測定には、このあたりも使われます。

　そして、分子の内部構造も振動の準位に表れるため、この付近の波長の光の干渉を用いた「フーリエ分光法」などにより、物質の種類・構造解析に利用されることもあります。

　化学分析、蛍光分析には、更に詳細な波長依存の利用があります。

回答No.2

noname#21649

焼き物の乾燥に関しての考え方で答えると．
近赤外線は．物の表面だけ加熱されます。
遠赤外線は．物の奥まで浸透し．奥を加熱します。

波長の違いです。

回答No.1

SCNK

可視光線に比べて透過性が強いので山岳写真などを撮るのに使用されるのではないでしょうか。確か６～８マイクロメートル付近に大気の窓があって遠距離まで到達しやすかったと思います。