赤外線ランプとは
赤外線ランプとは、赤外線を放射するものの総称です。
電磁波は波長の帯域により分類され波長が短い順に並べると、γ線、x線、紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波、ラジオ波があります。この内の概ね400nm~800nmの帯域のことを可視光と呼び、人の眼で視認することが可能です。赤外線は概ね800nm～1mmの帯域を指し、この内の800nm~2,500nmを近赤外線、2,500nm~4,000nmを中赤外線、4,000nm~1mmを遠赤外線と呼びます。
可視光と隣接する紫外線と赤外線は、特定の条件下で間接的に可視化できる性質をもっています。そのため、電磁波でありながら光と同じように扱われることがあり、電磁波を放射するものでありながらランプと称されています。
赤外線ランプの使用用途
赤外線ランプには大別すると、照明用途のものと加熱用途のものの2種類があります。照明用の物はIR (Infrared) と称されることもあり概ね近赤外線を用いているものが多いです。
加熱用のものは、近赤外線を用いたものと遠赤外線を用いたものの両方があります。
1. 照明としての用途
人間の眼は可視光しか視認できませんが、カメラなどに用いられるCCD (Charge Coupled Device) 素子には製品の多くに受光感度特性が備わっています。製品によっては近赤外線を受光できるものもあり、赤外線カメラなどとして販売されています。
赤外線カメラは、赤外線で発光するものや照らされたものを映像化するため、その照明用の機器として赤外線ランプを使用します。この場合、赤外線は人間の眼では視認されないため光害にならない、あるいは秘匿性があることがメリットです。防犯カメラと組み合わせて使用されています。
その他、検査装置・加工装置などの照明機器として赤外線ランプは使用されています。水にはO-H伸縮振動の基準振動がある2,600nm～2,700nm付近に吸収スペクトルがあり、この波長の赤外線を吸収する性質を持っています。水は工業、医療、食品などにおいて密接な関係があり非常に多くの場面で関わりのある物質です。
2. 加熱としての用途
前述した通り、水には赤外線を吸収する性質があります。吸収された赤外線のエネルギーは、熱に変換されます。そのため、水分に対して効率よく加熱することが可能で、暖房や加熱加工や乾燥などの用途として赤外線ランプが利用されています。
加熱用の赤外線ランプは赤外線ヒーター、シーズヒーター、セラミックヒーターなどと称される場合がありますが、どれも赤外線を放射する赤外線ランプです。
赤外線ランプの原理
1. 照明用途の赤外線ランプ
照明用途としての赤外線ランプは、ほとんどの場合、赤外線LEDにより構成されています。LED (Light Emitting Diode) には、赤外線に特化して発光する物があり、これらを赤外線LEDと称しています。
概ね800nm~1,500nmの帯域の物が商品化されていていますが、どれも発光波長の帯域が狭く任意の波長を得やすいのが特徴です。このLEDを使って作られた赤外線ランプが、照明用として多く使われています。
2. 加熱用途の赤外線ランプ
加熱用途としての赤外線ランプは。ハロゲンヒーターランプ、カーボンヒーター、ニクロムヒーター、赤外線レフランプなどを熱源とした構造をしています。その他にも、熱源のニクロム線などをセラミックで覆ったセラミックヒーターや熱源のニクロム線などを酸化マグネシウムで絶縁して金属管などに埋め込んだシーズヒーターなどがあります。
赤外線ランプの選び方
赤外線ランプは前述した通り、照明用途と加熱用途の2種類があるため、選定の際は用途を明確にすることが重要です。特に加熱用途には、多種多様な製品があります。
用途や大きさ、電力などを考慮した上で選定しましょう。