在森林防火應用中使用紅外熱像儀進(jin)行的(de)(de)常見研究(jiu)通(tong)常使用波長窗口的(de)(de)設備。火焰發(fa)出的(de)(de)輻(fu)射(she)(she)的(de)(de)光譜急劇變(bian)化帶來(lai)了新的(de)(de)困(kun)難。結果，必須(xu)通(tong)過(guo)光譜分(fen)析(xi)對發(fa)射(she)(she)進(jin)行定量評估，仍然可以使用紅(hong)外熱像儀攝像機(ji)，但是它必須(xu)與(yu)允許(xu)研究(jiu)光譜發(fa)射(she)(she)的(de)(de)濾光片配合使用。

已使用等效設置解決了輻射的表征，這些設備旨在測量相同波長范圍內火焰輻射的輻射通量。根據分析，對火焰發射的研究提供了輻射發射功率，總消光系數或等效發射率。還進行了一些嘗試，以在實驗室條件下對小燃燒器火焰上的火焰進行光譜表征。例如，提出了紅外熱像儀光譜法研究火焰發射。已(yi)經觀(guan)察(cha)到各種(zhong)燃(ran)燒產物（H2O，CO2，CO，煙(yan)灰(hui)），從(cong)這些觀(guan)察(cha)中提取(qu)了火焰的(de)研(yan)究和煙(yan)灰(hui)特性的(de)信息。

圖為拍攝的(de)可見光圖像

在先前的(de)(de)(de)研究中(zhong)，目的(de)(de)(de)是研究現實的(de)(de)(de)植被火(huo)(huo)焰(yan)。第二個目標是產生較大的(de)(de)(de)火(huo)(huo)災，與森林火(huo)(huo)災相(xiang)比仍然較小，但已經在室外(wai)條(tiao)件下發生。觀察托(tuo)盤中(zhong)藤蔓分(fen)支(zhi)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)，將發射的(de)(de)(de)輻(fu)射記錄(lu)為(wei)紅外(wai)線中(zhong)波長的(de)(de)(de)函(han)數。將紅外(wai)熱(re)(re)像(xiang)(xiang)(xiang)儀(yi)與紅外(wai)熱(re)(re)像(xiang)(xiang)(xiang)儀(yi)光譜儀(yi)結合(he)在一(yi)起，并使(shi)用(yong)參考(kao)發射器執行專用(yong)的(de)(de)(de)校準任務。該研究的(de)(de)(de)一(yi)項(xiang)獨創性(xing)是將紅外(wai)熱(re)(re)像(xiang)(xiang)(xiang)儀(yi)與3個特(te)殊濾鏡組合(he)在一(yi)起，這(zhe)允許隔(ge)離特(te)定(ding)的(de)(de)(de)波段。因此，這(zhe)兩(liang)個設備（紅外(wai)熱(re)(re)像(xiang)(xiang)(xiang)儀(yi)和(he)紅外(wai)熱(re)(re)像(xiang)(xiang)(xiang)儀(yi)光譜儀(yi)）觀察到(dao)的(de)(de)(de)是同一(yi)火(huo)(huo)焰(yan)，但它們(men)提供了(le)獨立獲得的(de)(de)(de)互補結果。

圖為紅外熱像儀拍(pai)攝(she)的圖像

結合(he)紅(hong)外(wai)熱像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)(yi)光譜儀(yi)(yi)(yi)和紅(hong)外(wai)熱像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)觀測(ce)，進行了一系列測(ce)量，并用(yong)紅(hong)外(wai)熱像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)(yi)同時在可見光下拍照。兩種紅(hong)外(wai)儀(yi)(yi)(yi)器都(dou)證實(shi)了2300 cm附(fu)近二氧化碳的(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)量很(hen)大，水的(de)(de)(de)(de)重要排(pai)放(fang)量和煙(yan)灰(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)貢獻量都(dou)很(hen)弱。因(yin)此，燃燒(shao)的(de)(de)(de)(de)植被(bei)區域以更強(qiang)的(de)(de)(de)(de)方式連續發射出(chu)紅(hong)外(wai)光。分析(xi)表(biao)明(ming)，火焰的(de)(de)(de)(de)總輻(fu)射功(gong)率(lv)等于(yu)溫度(du)為1000 K且發射率(lv)為灰(hui)(hui)色的(de)(de)(de)(de)介質中的(de)(de)(de)(de)一個剛(gang)好低(di)于(yu)0.3。但是，還應(ying)考慮到輻(fu)射，因(yin)為它來自火焰的(de)(de)(de)(de)底部，對(dui)應(ying)于(yu)燃燒(shao)的(de)(de)(de)(de)植物本身的(de)(de)(de)(de)表(biao)面，發出(chu)的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射像(xiang)(xiang)1000 K的(de)(de)(de)(de)表(biao)面，其發射率(lv)等于(yu)0.8。紅(hong)外(wai)熱像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)(yi)光譜儀(yi)(yi)(yi)和紅(hong)外(wai)熱像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據結果(guo)都(dou)非常(chang)吻合(he)，它們顯示出(chu)由于(yu)煙(yan)灰(hui)(hui)而產生的(de)(de)(de)(de)微弱輻(fu)射，至少在相對(dui)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)火焰范圍內是如此。

參考文獻

1. Parent, Z. Acem, S. Leche?ne, P. Boulet. Measurement of infrared radiation emitted by the flame of a vegetation fire. International Journal of Thermal Sciences.