Die Infrarotstrahlung wurde zuerst von Wilhelm Herschel im Jahre 1800 entdeckt. Infrarotstrahlung hoher Leistung lässt sich viel einfacher herstellen als sichtbares Licht. Infrarotlicht wird bereits bei Temperaturen unter 1000 Grad abgestrahlt. Eine heiße Herdplatte strahlt zum Beispiel mehrere hundert Watt im Infrarotbereich ab.
Um im sichtbaren Bereich zu strahlen, müssen Gegenstände zur Weißglut, also auf ca. 1500 Grad erhitzt werden. Solche hohen Temperaturen lassen sich aber nicht mit einfachen Mitteln errreichen. Außerdem werden bei solchen Temperaturen die meisten Materialien zerstört.
Für frühe Strahlenwaffen mit künstlichen Lichtquellen kommen also auch starke Infrarotscheinwerfer in Frage. Die Bezeichnung schwarzer Strahler stammt wohl aus dieser Zeit und ist zuerst 1859 von Gustav Kirchhoff veröffentlicht worden. Die heutigen sehr theoretischen Ausführungen zu dem Begriff Schwarzer Strahler lenken von diesen Ursprüngen ab.
Die Wellenlänge in der eine erhitzte Oberfläche strahlt ist sehr vom Material abhängig. Atome nehmen bei der Erwärmung Energie auf und geben sie dann bei einer für jedes Atom charakteristischen Temperatur schlagartig ab, wobei immer Strahlung gleicher Wellenlänge entsteht. Durch diesen Mechanismus entstehen auch die Spektrallinien des sichtbaren Lichts.
Für einen Infrarotstrahler benötigt man also Materialien die im gewünschten Bereich strahlen. Zum Beispiel ist die Wärmestrahlung aus einem Glasofen so stark, daß sie für das Auge gefährlich ist.
Das folgende Bild zeigt einen Schwarzer Strahler aus dem Katalog der Electro Optical Industries Incorporated.
Heizlampen die nur unsichtares Infratotlicht abstrahlen werden auch als Dunkelstrahler bezeichnet. Für den Einsatz in Strahlenwaffen kommen gepulste Infrarot Laserdioden mit Spitzenleistungen im Bereich von 10 bis 100 Watt in Frage. Beim Einspielen von künstlichen Nervenpulsen werden diese Laserdioden im Takt der Nervenpulse betrieben. Sie werden vielleicht während 0,1 Prozent der Zeit eingeschaltet, so daß die Durchschnittsleistung nur 0,1 oder 0,01 Watt beträgt.
Die Laser müssen also nur wenig gekühlt werden und können wie die SPL PL90 in kleinen Gehäusen, teilweise in der Größe von LEDs untergebracht werden. Das Bild stammt aus dem Datenblatt von Osram im Internet.
Linsen, Glasscheiben und Spiegel für den Infrarotbereich können unter anderem aus folgenden Materialien hergestellt werden:
IR-Optik Materialien und Wellenlängenbereich in µm, wo Stoffe transmissiv sind
Germanium (Ge) 2 – 17
Silizium (Si) 1,06 – 6,7 und 30-FIR
Saphir (Al2O3) 0,15 – 5
Calciumfluorid (CaF2) 0,15 – 8
Bariumfluorid (BaF2) 0,3 – 9,5
Zinkselenid (ZnSe) 0,5 – 20