Большинство индустриальных газов прозрачны и невидимы глазу — таковы, к примеру, метан, гексафторид серы и окись углерода. Однако появилась технология, позволяющая визуализировать некоторые из потенциально опасных веществ в газообразном состоянии, выбросы которых в атмосферу крайне нежелательны. Специализированные тепловизоры работают в узком спектральном диапазоне, ограничиваемом при помощи полосовых инфракрасных фильтров.
Многие газы, не видимые невооружённым глазом, могут быть визуализированы при помощи специальных видов тепловизионной техники
Многие газовые смеси обладают способностью поглощать инфракрасные лучи, однако происходит это лишь в строго определённом диапазоне длин волн, уникальном для каждого из газов. Большинство углеводородов, к примеру, бензол, бутан и метан, поглощают тепловые лучи длиной волны порядка 3,3 микрометра, а гексафторид серы (элегаз) — 10,6 мкм. Ряд органических газов имеет не один, а несколько спектральных диапазонов поглощения — в частности, бутан (7,7 мкм). Чтобы обычный длинноволновой тепловизор “увидел” выброс, перед матрицей микроболометра помещают узкополосный фильтр, пропускающий лишь лучи диапазона, характерного для обнаруживаемого газа.
Выброс бутана, зарегистрированный с помощью узкоспектрального OGI-тепловизора
В ограниченном при помощи фильтра спектральном диапазоне, специфическом для конкретного газа, тепловизор способен визуализировать выброс вещества за счёт того, что часть ИК-излучения, достигающего микроболометрической матрицы, поглощается массой газа. На экране это выглядит как обычное дымовое облако либо струя. Важно отметить, что фильтры, предназначенные для определённого вещества, не позволяют обнаружить другие газы, имеющие другой спектр поглощаемых инфракрасных волн. Кроме этого, часть газов по характеристикам поглощения теплового излучения весьма слабо отличаются от атмосферного воздуха — например, гелий, кислород или азот.
Особенностью данной технологии, которую принято называть оптической визуализацией газов (optical gas imaging — OGI), является то, что при её помощи невозможно идентифицировать конкретные вещества. Тепловизор устанавливает факт выброса газа, на который настроен его спектральный фильтр. При этом уже существуют средства OGI, различающие, к какой группе принадлежит газ: уже выпускаются тепловизоры, способные обнаруживать углеводороды.
