Siirry pääsisältöön
Facebook Twitter LinkedIn Email

Mihin käytetään infrapunavaloa?

Tutkija Tom Kuusela, Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitos:

Infrapunavaloa, voidaan myös sanoa infrapunasäteily, hyödynnetään hyvin monipuolisesti. Infrapunasäteily on ihmissilmälle näkymätöntä valoa, jonka aallonpituus ulottuu noin 700 nanometristä yhteen millimetriin asti.

Infrapunasäteilyn käyttö elektroniikassa on erittäin laajaa. Tietokoneiden langattomat hiiret voivat perustua infrapunavaloon samalla tavalla kuin televisioiden kaukosäätimetkin. Myös kauppojen automaattisesti avautuvissa porteissa on infrapunalähetin. Kun ihminen katkaisee näkymättömän valonsäteen, portin elektroniikka käynnistyy ja avaa portin.

Yökiikareissa on infrapunakamera ja elektroniikkaa, joka muuttaa infrapunavalon ihmissilmälle näkyväksi. Riistakamerat ovat tavanomaisia kameroita, jotka menevät hieman infrapuna-alueen puolelle, ja lisäksi niissä on infrapunaledejä, jotka valaisevat eläimet niiden huomaamatta.

Automaattisesti käynnistyvät pihavalot perustuvat infrapuna-antureihin, jotka erottavat lämpimät kohteet kylmästä taustasta. Lämpökameroissa samantapaista tekniikkaa käytetään näyttämään kohteen lämpötilaeroja värikoodien välityksellä. Ne paljastavat esimerkiksi rakennusten lämpövuodot tai koneen ylikuumentuneet osat. Lääketieteessä lämpökameroita hyödynnetään verenkiertohäiriöiden ja tulehdusten paikantamiseen, sillä tulehdus tuottaa lämpöä.

Sähkölämmitteisten kattolämmityspaneelien teho perustuu infrapunasäteilyn kykyyn lämmittää alapuolella olevia vaakasuoria pintoja, joihin säteet osuvat. Myös sähköllä tai kaasulla toimivat ulkoterassilämmittimet ovat samasta syystä usein infrapunalämmittimiä. Ne eivät siis lämmitä ilmaa lainkaan, vaan huonekaluja ja ihmisiä. Toisaalta infrapunalämmittimiä käytetään teollisuudessa, varsinkin prosessitekniikassa. Ääriesimerkki infrapunalämmittimistä on infrapunasauna, jossa lämpöelementtejä on runsaasti sekä katossa että seinissä.

Infrapunasäteily tunkeutuu ihon läpi kudoksiin toisin kuin tavallinen valo ja siksi infrapunaa on tutkittu hoitomenetelmänä. Infrapunaterapiaa käytetään lääketieteessä kivunlievitykseen ja edistämään haavojen parantumista. Tämä perustuu osittain infrapunasäteilyn lämpövaikutukseen. On myös havaittu, että punainen valo vaikuttaa valostimulaation kautta suoraan solutalolla kiihdyttämällä mitokondrioiden toimintaa. Näin se pääsee vaikuttamaan hyvin monitasoisesti solussa.

Infrapunaspektroskopia on erittäin tärkeä tieteellinen tutkimusmenetelmä varsinkin kemiassa ja fysiikassa, mutta laajemminkin eri tieteenaloilla. Menetelmä perustuu siihen, että melkein kaikki molekyylit absorboivat infrapunavaloa jollakin aallonpituudella. Siksi infrapunan avulla voidaan tunnistaa kaasusta, nesteestä tai muusta aineesta, mitä molekyylejä niissä on ja paljonko niitä on. Infrapunan synnyttämiseksi on käytetty hehkulankaa, mutta viime vuosina infrapunalaserit ovat yleistyneet spektroskopiassa. Ne ovat puolijohdekomponentteja, jotka toimivat infrapuna-alueella.

Ihan oma ryhmänsä ovat hiilidioksidilaserit, jotka ovat erittäin tehokkaita infrapunalähteitä. Niitä käytetään teollisuudessa metallin, kiven, puun tai minkä tahansa kovan materiaalin työstämiseen. Valosäde ikään kuin höyrystää materiaaliin leikkauksen. Muun muassa laivarunkojen lohkoja leikataan näin. Hiilidioksidilaseria on käytetty myös laseraseissa, joita on ainakin Yhdysvalloilla. Laserase lähettää erittäin voimakkaita valoplusseja, jotka voivat olla tappavia.

Infrapuna-astronomia tutkii avaruutta infrapunasäteilyn alueella. Esimerkiksi galaksien ytimet näkyvät paremmin siellä. Kaasu- ja pölypilvet näkyvät puolestaan vain siellä. Ne ovat kiinnostavia, koska ne ovat tähtien raaka-aineita ja kertovat minne on muodostumassa uusia tähtiä. Kaikkein kaukaisimmat kohteet ja tähdet kuuluvat myös infrapuna-astronomian tutkimuskohteisiin. Meistä etääntyvä valo siirtyy punaiseen päin ja lopulta kokonaan infrapunan puolelle.

Viimeksi muokattu 4.3.2015

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:
 
Facebook logo  Twitter logo  Youtube logo

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Suomen Akatemian logo

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi

SAAVUTETTAVUUS