Инфракрасное излучение - это электромагнитное излучение, находящееся на границе с красным спектром видимого света. Человеческий глаз не способен видеть этот спектр, однако мы его ощущаем кожей, как тепло. При воздействии инфракрасных лучей, предметы нагреваются. Чем короче длина волны инфракрасного излучения, тем сильнее будет тепловой эффект.
Согласно международной организации стандартизации (ISO), инфракрасное излучение делится на три диапазона: ближний, средний и дальний. В медицине, в импульсной инфракрасной светодиодной терапии (LEDT), применяется только ближний инфракрасный диапазон, поскольку он не рассеивается на поверхности кожи и проникает на подкожные структуры.
Спектр ближнего инфракрасного излучения ограничен от 740 до 1400 нм, но с увеличением длины волны - снижается способность лучей проникать в ткани, за счет поглощения фотонов водой. В аппаратах “РИКТА” используются инфракрасные диоды с длиной волны в диапазоне 860-960 нм и средней мощностью 60 мВт (+/- 30).
Излучение инфракрасных лучей не такое глубокое, как лазерное, однако у него более широкий спектр воздействия. Было доказано, что фототерапия ускоряет заживление ран, уменьшает воспаление и снимает болевой синдром, воздействуя на подкожные ткани и способствуя пролиферации и адгезии клеток в тканях [1].
LEDT интенсивно способствует прогреванию ткани поверхностных структур, улучшает микроциркуляцию, стимулирует регенерацию клеток, способствует уменьшению воспалительного процесса и восстановлению эпителия [2].
LEDT используется, как дополнение к низкоинтенсивной лазерной терапии аппаратов “РИКТА” и обладает лечебным и профилактическим эффектами.
Воздействие аппарата инфракрасного излучения способствует ускорению метаболических процессов в клетках, активирует регенеративные механизмы [3] и улучшает кровоснабжение [4]. У инфракрасного излучения комплексное действие, оно оказывает следующие эффекты на организм:
увеличение диаметра сосудов и улучшение кровообращения;
активация клеточного иммунитета;
снятие отечности тканей и воспаления;
купирование болевых синдромов;
улучшение метаболизма;
снятие эмоционального напряжения;
восстановление водно-солевого баланса;
нормализация гормонального фона.
Воздействуя на кожу, инфракрасные лучи раздражают рецепторы, передавая сигнал в мозг. Центральная нервная система рефлекторно отвечает, стимулируя общий метаболизм и повышая общий иммунитет.
Гормональный ответ способствует расширению просвета сосудов микроциркуляторного роста, улучшая кровоток. Это приводит к нормализации артериального давления, лучшему транспорту кислорода в органы и ткани [5].
Несмотря на пользу, оказываемую импульсной инфракрасной светодиодной терапией, воздействие инфракрасным излучением должно быть дозированным. Бесконтрольное облучение может привести к ожогам, покраснениям кожи, перегреву тканей.
Количество и длительность процедур, частоту и область инфракрасного излучения, а также другие особенности лечения должен назначать специалист.
LEDT-терапия показала высокую эффективность при лечении разных заболеваний: пневмонии, гриппа, ангины, бронхиальной астмы, васкулита, пролежней, варикозного расширения вен, заболеваний сердца, обморожений и ожогов, некоторых форм дерматитов, заболеваний периферической нервной системы и злокачественных новообразований кожи [6].
Инфракрасное излучение, наряду с электромагнитным и лазерным, оказывает общеукрепляющее действие и помогает при лечении и профилактики многих заболеваний. Аппарат “РИКТА” сочетает в себе излучение многокомпонентного типа и позволяет добиться максимального эффекта в короткий срок. Купить прибор инфракрасного излучения можно в нашем каталоге.
Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны[1] λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм).
Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приемниками, а также специальными фотоматериалами [2].
Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:
Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).
Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.
Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.
Ранее лабораторными источниками инфракрасного излучения служили исключительно раскаленные тела либо электрические разряды в газах. Сейчас на основе твердотельных и молекулярных газовых лазеров созданы современные источники инфракрасного излучения с регулируемой или фиксированной частотой. Для регистрации излучения в ближней инфракрасной-области (до ~1,3 мкм) используются специальные фотопластинки. Более широким диапазоном чувствительности (примерно до 25 мкм) обладают фотоэлектрические детекторы и фоторезисторы. Излучение в дальней ИК-области регистрируется болометрами — детекторами, чувствительными к нагреву инфракрасным излучением[3].
ИК-аппаратура находит широкое применение как в военной технике (например, для наведения ракет), так и в гражданской (например, в волоконно-оптических системах связи). В качестве оптических элементов в ИК-спектрометрах используются либо линзы и призмы, либо дифракционные решетки и зеркала. Чтобы исключить поглощение излучения в воздухе, спектрометры для дальней ИК-области изготавливаются в вакуумном варианте[3].
Поскольку инфракрасные спектры связаны с вращательными и колебательными движениями в молекуле, а также с электронными переходами в атомах и молекулах, ИК-спектроскопия позволяет получать важные сведения о строении атомов и молекул, а также о зонной структуре кристаллов[3].
Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии.
Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.
Интересно, что инфракрасное излучение бытового пульта дистанционного управления легко фиксируется с помощью цифрового фотоаппарата.
Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.
С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.
Инфракрасные лучи применяются с целью предотвращения коррозии поверхностей, покрываемых лаком.
Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.
Кроме того, инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств. Инфракрасные обогреватели используются для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды).
Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.
Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность[источник не указан 624 дня]. Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надежной защитой от подделок.
Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз. [4]
Другие способы теплопередачи
Способы регистрации (записи) ИК-спектров.
Оглавление
Инфракрасные излучатели – устройства генерирующие тепло и отдающие его в окружающее пространство посредством инфракрасного излучения.
Использование излучения для целей отопления началось с тех пор, как человек поставил себе на службу огонь. Пламя открытого очага камина нагревает воздух только за счёт теплоизлучения. Камин, старый открытый очаг, есть форма отопления путём лучистой энергией.
Электрическая лампа с угольной нитью, которая была изобретена в 1897 году Эдисоном, излучала лучистую энергию. Большая часть этого теплоизлучения лежит в области инфракрасных лучей, и только небольшая часть производит видимый свет. Таким образом, электрическая лампа с угольной нитью является хорошим излучателем тепла и плохим источником света. При соответствующем выборе материала и обеспечении более высокой температуры нити накаливания это соотношение сдвигается в сторону лучшего выхода света. Первые электрические инфракрасные излучатели можно увидеть в применении медицинских рефлекторов, специальных ламповых обогревателей.
В 1906 году была разработана англичанином Варкером система отопления с помощью лучистой энергии, где в качестве теплоносителя применялась горячая вода.
В 30-х годах двадцатого века инфракрасные излучатели получили широкое распространение. Инфракрасное излучение стало применяться в светлых излучателях в форме лампы накаливания и тёмных в виде излучателя из металлической или керамической трубки.
В тот же период в Англии появился излучатель, работающий на газовом топливе, который с помощью простых пламенных горелок обогревал керамическое тело, а оно отдавало своё тепло в виде инфракрасного излучения.
На современном этапе они делятся на два типа инфракрасных обогревателей: коротковолновые и длинноволновые. В коротковолновых излучателях малая доля теплоизлучения попадает в область видимого света и воспринимается глазом. Теплоизлучение от длинноволнового, может быть определенно лишь ощущением тепла при этом видимый спектр света отсутствует.
Инфракрасное излучение – электромагнитная волна находящаяся в интервале излучения от 0.74 мкм до 2000 мкм.
Открытие инфракрасных лучей было сделано более чем два столетия назад. Английский учёный Хензель наблюдал своеобразное явление. Он разложил с помощью стеклянной призмы белый солнечный свет на его спектральные цвета.
Затем он проводил термометр вдоль шкалы радужной окраски, которую образовала призма, и определил, что температура заметно повышалась. Когда остриё термометра помещалось за пределы видимого спектра, температура повышалась дальше, и только после того как термометр был полностью вынесен за пределы красного спектра, температура начала понижаться.
Из этого эксперимента он сделал вывод, что существуют лучи, родственные видимому свету, которые обладают свойством выделять тепло. Максимальное значение теплоизлучения лежит за пределами красной части спектра. Эти лучи назвали инфракрасным излучением. Благодаря данным опытам стало известно, что за пределами спектральной области, ощутимой человеческим глазом, имеется ещё инфракрасное излучение, которое ведёт себя подобно свету, т.е. оно распространится прямолинейно, может преломляться, отражается и сосредотачиваются в пучок. В этом заключается свойство инфракрасного теплового излучения для сферы технического применения, и на этой основе строятся обогреватели. Из проведённых опытов стало возможным определить, что такое инфракрасное тепло и как оно распространяется до объекта обогрева.
Энергию, падающую на участок за красной границей, переносит не воспринимаемая глазом излучение - электромагнитные волны, длинны которых заключены в диапазоне от 0,740 до 2000 мкм. Сейчас весь этот диапазон делят на три поддиапазона:
♦ коротковолновая область: λ = 0,74-2,5 мкм;
♦ средневолновая область: λ = 2,5-50 мкм;
♦ длинноволновая область: λ = 50-2000 мкм.
При этом максимум теплоизлучения человеческого тела приходится на длину волны λ = 9,37 мкм, а тающего льда на λ = 10,6 мкм.
Существенное продвижение в исследование инфракрасного теплоизлучения дали работы Кирхгофа напечатанные в 1859 году. В них он пришёл к выводам что тело, которое интенсивно поглощает лучи определённой длины, может испускать точно такое же излучение. Им также было введено понятие (чёрного тела). Идеально чёрное тело можно представить, в виде большого полого помещения с маленьким отверстием. Весь свет, все лучи, которые попадают через это отверстие внутрь полой камеры, отражаются на стенках до тех пор, пока они полностью не поглотятся. Сажа также обладает свойством поглощать инфракрасные лучи. В этом отношении она подходит очень близко к идеальным чёрным телам.
В 1884 году Больцман выдвинул общий закон излучения, который дал разъяснение энергии, исходящей из черных тел. Этот закон Стефана Больцмана гласит, что энергия Е излучения, исходящая от чёрных тел, увеличивается на абсолютную температуру Т в четвёртой степени:
E = σ * Т4
Где σ = 5,67 * 10 -5ерг см-2S-1град-4.
Т - абсолютная температура, точка нуля которой = - 273,15 градуса.
Таким образом, если температура чёрного тела удваивается, то выделенная им энергия увеличивается в 16 раз.
Соотношение, данное Больцманом, относится к общему излучению чёрного тела.
Зависимость длины волны теплоизлучения от температуры излучаемого тела была установлена Вином в 1893 году и имеет следующее выражение:
λмах* Т = constant
Где λ - есть длина волны, при которой излучаемая энергия достигает своего максимального значения.
Constant = 2897.
Преобразовав выше приведённое выражение можно получить, формулу для определения максимума длины волны излучения соответствующей температуре нагрева черного тела:
λмах мкм = 2897/(ТоС + 273,15)
Инфракрасные излучатели работают в соответствии с принципом теплового излучения нагретого тела. Тепловая энергия это форма энергии, связанная с колебаниями атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело. Физика возникновения инфракрасного излучения тесно связано с процессами, происходящими в молекулярном строении излучателя. Вокруг ядра атома вращаются электроны.
Когда в результате какого-нибудь внешнего влияния электроны выбиваются из своей орбиты, они отдают энергию при обратном движении на орбиту. Эта отдача энергии происходит посредством внутреннего излучения электромагнитных волн. При этом поражается внешняя оболочка электрона, которая выделяет теплоизлучение в области видимого света, близкого к ультрафиолетовым излучениям и инфракрасным лучам, с совершенно определёнными длинами волн. Это теплоизлучение не даёт полного спектра, а только совершенно определённые «цвета».
Вещества, молекулы которых построены из множества атомов, обладают свойствами колебательного движения по отношению друг к другу или вращаются вокруг общего центра тяжести. Эти явления усиливаются, когда вещества нагревают. При колебательных процессах выделяются электромагнитные волны. Нагреванием твёрдых или жидких тел достигают наслоение колебаний непрерывного спектра
Излучение видимого света, которое мы воспринимаем глазами, отличается длинной волны от теплового излучения. Оба они имеют одинаковое свойство, распространятся со скоростью света. Но в отличие от видимого света инфракрасные излучатели дают теплоизлучение которое в то же время осуществляет нагрев воспринимаемой поверхности.
Свойства материи в инфракрасном излучении сильно разнятся от их особенностей в видимом излучении.
Передача тепла инфракрасными обогревателями. путём излучения происходит иначе, чем конвекцией или теплопроводностью. Если предмет находится в потоке горячих газов, то неизбежно отнимается какое, то количество тепла, пока температура предмета находится ниже температуры нагретого газа. Напротив, если инфракрасные излучатели облучают предмет, то этим самым нельзя сказать, что поверхность предмета поглощает это теплоизлучение. Предмет может отражать, поглощать или пропускать лучи без потерь. На практике всегда действуют три вида теплопередачи. Облучаемый предмет поглощает часть этого облучения, часть отражает и часть пропускает. Поэтому тело характеризуют по способности поглощения A, отражения R и пропускания D. Эти три величины, находятся в соотношении друг с другом:
A + R + D = 1
Используя небольшой карманный фонарь можно ярко осветить какой-либо предмет, фокусируя на этом предмете соответствующим рефлектором весь свет. Точно так же используя свойства инфракрасного излучения можно сфокусировать луч и на некотором расстоянии, нагревать определённое тело или человека, не нагревая при этом воздух, через который проходят лучи.
Многие вещества, прозрачные для видимого света, не пропускают инфракрасные лучи, и наоборот. К примеру слой воды толщиной несколько сантиметров позволяет отчётливо видеть находящиеся под ним предметы, но он непрозрачен для теплоизлучения с длинами волн больше 1 мкм. На эту область падают все процессы, которые основываются на испарении тонких слоёв воды. Особенно сильные места поглощения тонких слоёв воды находящейся в жидком агрегатном состоянии приходятся на длинны волн 2; 3; 4,7; и 6,1 мкм.
Если к телу направлены лучи определённой длинны волн, то может или очень много отражается лучей, и тогда уменьшается поглощение и проницаемость лучей или лучи в основной своей части поглощаются, и в незначительной части имеет место прохождение инфракрасного излучения. Воздух, например, есть вещество, при котором проницаемость лучей составляет приблизительно 100 %. Материалы же, напротив, не пропускают инфракрасные лучи даже при незначительной толщине. В зависимости от свойства поверхности и виду металла, поглощение и отражение принимают значительную величину. Окалина, грязь и коррозия на поверхности металла значительно повышают возможность поглощения. Точно так же неодинаково воспринимают лучи матовые, полированные или анодированные металлы. Блестящий алюминий хорошо отражает инфракрасные лучи. Возможность отражения также зависит от поверхности металла, в то время как возможность поглощения и проницаемость определяются толщиной материала и внутренним строением. С увеличением толщины уменьшается прохождение инфракрасного излучения, если материал однородный по своему строению. При однородной массе повышается возможность теплоёмкости.
При оценке материала по его отношению к инфракрасным лучам нельзя руководствоваться свойствами, проявляемыми веществом в видимом свете. Стеклянная пластина пропускает лучи только при длине около 2.5 мкм. Теплоизлучение более длинных волн очень сильно поглощается. Если необходимо нагреть стекло, то нужно применить излучатель, максимум лучей которого имеет длину волны 2.5 мкм. Если выбрать коротковолновый излучатель, тогда поглощается небольшая часть лучистой энергии. Если применять длинноволновый излучатель, тогда имеет место полное поглощение лучистой энергии в ближайших нескольких миллиметрах толщины стекла. Для тонких стеклянных пластинок, возможно, применять только длинноволновый излучатель. Для толстых стеклянных тел применение длинноволнового излучателя недопустимо, так как вследствие плохой теплопроводности стекла появляются перенапряжения, приводящие к разрушению стекла.
Свойства теплового излучения в процессе сушки имеют другие особенности. Промышленное применение инфракрасной сушки показало, что особенно сильно поглощает инфракрасное излучение вода. Так как вода при сушке в большинстве случаев находится на поверхности высушиваемого материала в виде тонкого слоя, то и температурные различия не оказывают решающего значения на тепловой процесс. В данном случае является важно выбрать подходящую область длины волн. К тому же надо знать свойство материала при нагреве его инфракрасным излучением.
Источники инфракрасного излучения делятся на два основных типа: светлые - коротковолновые и тёмные - длинноволновые.
Светлые источники излучения тепла дают инфракрасное теплоизлучение, с малой долей в области видимого света и воспринимается глазом. Теплоизлучение, исходящее от тёмного источника инфракрасного излучения, может быть воспринято только ощущением тепла кожей человека, но не зрением. Поверхностная температура, не более 700 градусов (длина волны = 3 микрометрам и больше), является границей между этими двумя типами. Известная русская печь применяемая для отопления дома, является темным источником инфракрасного излучения тепла.
Типичными светлыми источниками теплоизлучения являются так называемые электрические лампы накаливания. Только очень небольшая часть излучаемых ими лучей, около 12%, находится в области видимого света и выполняет своё непосредственное назначение. Остальная часть – это инфракрасное излучение тепла, которое идёт на отопление.
Электрические коротковолновые обогреватели инфракрасные в основном очень сходны с лампой накаливания и являются источниками жесткого инфракрасного излучения, поэтому они в основном применяются при отоплении помещений имеющих высокие потолки. Для нити накаливания применяется вольфрамовая проволока. Рабочая температура находится в пределах 2000 градусов (длина волны = 1.2 микрометра). Поэтому часть энергии, излучающей видимый свет, незначительна и составляет 2-12%. Вольфрамовая спираль находится в стеклянной колбе в вакууме. Часть поверхности колбы отражает лучистую энергию, которая может быть направлена на тело. При работе коротковолнового излучателя подведённая электроэнергия превращается в лучистую энергию. Незначительное количество энергии теряется на нагрев цоколя лампы. Так как вольфрамовая нить находится в стеклянной колбе, а стекло пропускает излучение, в том числе и инфракрасное, только ниже 2.5 мкм. (что соответствует температуре 886 градусов и выше), то это приводит к значительному нагреву стеклянной колбы. Это тепло частично отдается окружающему воздуху, частично опять излучается. Так как эти лучи не направлены рефлектором, то только незначительное их количество попадает на предмет, который необходимо нагреть. Таким образом, коротковолновые излучения, поглощаются стеклянной колбой и в большей части теряются. КПД светлого электрического излучателя, то есть отношение излучённой энергии в форме инфракрасных лучей к затраченной электроэнергии, составляет примерно 65%. Если спираль поместить в колбу или трубку из кварцевого стекла, то граница для беспрепятственного прохождения инфракрасных волн сдвигается до 3.3 мкм., при этом интенсивное поглощения тепла наблюдается при температуре 600 градусов и ниже. Кварцевый трубчатый инфракрасный обогреватель коротковолновый по своему строению похож на софитовые лампы. Спираль накаливания состоит из хромоникелевой проволоки, которая наматывается на кварцевый стержень и помещается внутрь кварцевой трубки. Накалённая проволока частично излучает тепло, а частично нагревает кварцевый стержень докрасна, который в свою очередь излучает тепло.
Преимущество электрического кварцевого трубчатого излучателя состоит в том, что кварц устойчив к температурным изменениям.
Недостатком данного типа излучателя является присутствие в спектре жесткого инфракрасного излучения и весьма незначительная механическая прочность.
Электрические тёмные длинноволновые инфракрасные обогреватели по сравнению со светлыми значительно практичнее. У них излучает инфракрасное тепло не металлический проводник, пропускающий ток, а металл окружающий его. Речь идёт о керамическом, металлическом или искусственном материале, в котором укладывается электрическая спираль, защищенная теплоустойчивым изоляционным материалом. Рабочая температура 400 – 600 градусов является для них обычной. С помощью рефлекторов осуществляется направление инфракрасных лучей на отапливаемый объект. Тёмные длинноволновые инфракрасные обогреватели, как правило, очень устойчивы к механическим воздействиям и излучают мягкое длинноволновое инфракрасное излучение. Отопление помещений такими обогревателями желательно проводить при низких потолках. КПД тёмного электрического излучателя находится в пределах 90%.
Недостатком тёмных электрических инфракрасных излучателей является зависимость температуры поверхности и КПД лучистой энергии от расположения излучателей, так как потоки воздуха могут охлаждать незащищённую поверхность последних и таким образом уменьшать КПД инфракрасной установки в целом.
Инфракрасное излучение (ИК ) - это электромагнитное излучение с большей длиной волны, чем видимый свет , простирающийся от номинального красного края видимого спектра на 0,74 мкм (микрон) до 300 мкм. Этот диапазон длин волн соответствует частоте диапазона примерно от 1 до 400 ТГц, и включает в себя большую часть теплового излучения, испускаемого объектами вблизи комнатной температуры. Инфракрасное излучение испускается или поглощается молекулами, когда они меняют свои вращательно-колебательные движения . Наличие инфракрасного излучения было впервые обнаружено в 1800 году астрономом Уильямом Гершелем.
Большая часть энергии от Солнца поступает на Землю в виде инфракрасного излучения. Солнечный свет в зените обеспечивает освещённость чуть более 1 киловатта на квадратный метр над уровнем моря. Из этой энергии, 527 ватт инфракрасного излучения, 445 Вт является видимым светом, и 32 ватта ультрафиолетовым излучением.
Инфракрасный свет используется в промышленных, научных и медицинских нуждах. Приборы ночного видения с помощью инфракрасной подсветки позволяют людям наблюдать за животными, которые невозможно заметить в темноте. В астрономии изображение в инфракрасном диапазоне позволяет наблюдать объекты скрытые межзвездной пылью. Инфракрасные камеры используются для обнаружения потери тепла в изолированных системах, наблюдать изменение кровотока в коже, а также для обнаружения перегрева электрооборудования.
| Сравнение света | |||||||
| Название | Длина волны | Частота (Гц) | Энергия фотона (эВ) | | | | |
| Гамма лучи | менее 0,01 нм | более чем на 10 EHZ | 124 кэВ - 300 + ГэВ | | | | |
| Рентгеновые лучи | 0,01 нм до 10 нм | 124 эВ до 124 кэВ | | | | | |
| Ультрафиолетовые лучи | 10 нм - 380 нм | 30 PHZ - 790 ТГц | 3,3 эВ до 124 эВ | | | | |
| Видимый свет | 380 нм - 750 нм | 790 ТГц - 405 ТГц | 1,7 эВ - 3,3 эВ | | | | |
| Инфракрасное излучение | 750 нм - 1 мм | 405 ТГц - 300 ГГц | 1,24 мэВ - 1,7 эВ | | | | |
| Микроволны | 1 мм - 1 метр | 300 ГГц - 300 МГц | 1,24 мкэВ - 1,24 мэВ | | | | |
| 1 мм - 100 км | 300 ГГц - 3 Гц | 12,4 фэВ - 1,24 мэВ | | | | | |
Инфракрасные изображения широко используются для военных и гражданских целей. Военные применения включают в себя такие цели как наблюдение, ночное наблюдение, наведение и слежение. Не для военного применения включают тепловую эффективность анализа, мониторинга окружающей среды, промышленной инспекции объектов, дистанционное зондирование температуры, короткодействующую беспроводную связь, спектроскопию и прогноз погоды. Инфракрасная астрономия использует датчик оборудованный телескопами для того, чтобы проникнуть в пыльные области пространства, такие как молекулярные облака, и обнаруживать объекты, такие как планеты .
Хотя ближневолновая инфракрасная область спектра (780-1000 нм) уже давно считается невозможной из-за шума в зрительных пигментах, ощущение ближнего инфракрасного света сохранилось у карпа и в трех видах циклид. Рыбы используют ближневолновую инфракрасную область спектра, чтобы захватить добычу и для фототактической ориентации во время плавания. Ближневолновая инфракрасная область спектра для рыбы может быть полезна в условиях плохой освещенности в сумерках и в мутных поверхностях воды.
Фотомодуляция
Ближний инфракрасный свет, или фотомодуляция, используется для лечения химиотерапией индуцированных язв, а также заживления ран. Существует ряд работ, связанных с лечением вируса герпеса. Исследовательские проекты включают в себя работу над изучением центральной нервной системы и лечебным воздействием через регуляцию цитохром и оксидаз и другие возможные механизмы.
Опасность для здоровья
Сильное инфракрасное излучение в определенной отрасли и режиме высоких температур может быть опасно для глаз, в результате может привести к повреждению зрения или слепоте по отношению к пользователю. Поскольку излучение невидимо, необходимо надевать специальные инфракрасные очки в таких местах.
Поверхность Земли и облака поглощают видимое и невидимое излучение от солнца и вновь возвращают большую часть энергии в виде инфракрасного излучения обратно в атмосферу. Некоторые вещества в атмосфере, главным образом, капли облаков и водяные пары, а также диоксид углерода, метан, окись азота, гексафторид серы и хлорфторуглерод поглощают инфракрасное излучение, и вновь возвращают его во всех направлениях, включая обратно на Землю. Таким образом, парниковый эффект сохраняет атмосферу и поверхность гораздо теплее, чем если бы инфракрасные амортизаторы отсутствовали в атмосфере.
Открытие инфракрасного излучения приписывается Уильяму Гершелю, астроному, в начале 19 века. Гершель опубликовал результаты своих исследований в 1800 году до Лондонского королевского общества. Гершель использовал призму, чтобы преломить свет от солнца и обнаружить инфракрасное излучение, вне красной части спектра, через увеличение температуры, зарегистрированной на термометре. Он был удивлён результатом и назвал их «тепловыми лучами». Термин «инфракрасное излучение» появились только в конце 19 века.
Другие важные даты включают:
Открытие инфракрасного излучения
Виды теплообмена
Физические свойства
Диапазон ИК волн благоприятных для человека
Английский исследователь Гершель У. в 1800 году в процессе изучения солнечного света установил, что в Солнечных лучах при разложении их на отдельные спектры при помощи призмы за границей красного видимого спектра, происходит повышение показаний термометра. Термометр, размещенный в этой области, показал большую температуру, чем поверочный термометр. Позже установили, что свойства этих лучей поддаются законам оптики, выходит, имеют одинаковую природу, с световым излучением. Таким образом, было открыто инфракрасное излучение.
Уточним, каким образом горячие предметы отдают тепло окружающим их объектам:
теплопередачей (теплообмен между телами при контакте или через разделитель),
конвекцией (передача тепла теплоносителем, жидкостью или газом от источника тепла, к более холодным предметам)
тепловым излучением (поток электромагнитного излучения в конкретном диапазоне длины волны, излучаемое веществом на основе его внутренней избыточной энергии).
Все объекты окружающего нас материального мира это источники и одновременно поглотители теплового излучения.
Тепловое излучение, основой которого являются инфракрасные лучи - это поток электромагнитных лучей, которые удовлетворяют законам оптики, имеют одинаковую природу со световым излучением. ИК-луч расположен между красным воспринимаемым человеком светом (0.7 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1 - 2 мм). К тому же, ИК-область спектра делят на коротковолновую (0.7 - 2 мкм), средневолновую (от 2 до 5.1 мкм), длинноволновую (5.1 - 200 мкм). Инфракрасные лучи испускают все вещества жидкие и твердые, при этом от температуры вещества зависит длина излучаемой волны . При более высокой температуре, длина волны излучаемая веществом короче, но больше интенсивность излучения.
В диапазоне длинноволнового излучения (от 9 до 11 мкм) находится наиболее благоприятное тепловое излучение для человека . Длинноволновые излучатели, обладают более низкой температурой поверхности излучения, их характеризуют темными - при низкой температуре поверхности они не светятся (до 300°С). Средневолновые излучатели с более высокой температурой поверхности, характеризуют серыми, с максимальной температурой тела излучают короткие волны, их называют белыми или светлыми.
Подтверждение советскими ученными
Физические свойства инфракрасного излучения
Для инфракрасных лучей существует ряд отличий от оптических свойств видимого света. (прозрачность, коэффициент отражения, коэффициент преломления) К примеру ИК-излучения имеющего длину волны более 1 мкм, поглощаются водой в слое 1-2 см, по этому вода в некоторых случаях используется как теплозащитный барьер. Лист кремния непрозрачен в видимой области, но прозрачен в инфракрасной. Ряд металлов имеет рефлекторные качества которые для инфракрасного излучения выше, чем для воспринимаемого человеком света, вдобавок существенно улучшаются их свойства с увеличением показателя длины волны излучения. А именно, показатель отражения Al, Au, Ag при волне длиной около 10 мкм приближается к 98% . Учитывая эти свойства материалов, их используют при производстве инфракрасного оборудования . Прозрачные для инфракрасных лучей материалы - в качестве излучателей инфракрасного излучения (кварц, керамика), материалы имеющие высокую способностью к отражению лучей - в качестве рефлекторов, позволяющих сфокусировать ИК-излучение в нужном направлении (преимущественно алюминий).
Также важно знать о свойствах поглощения и рассеяния инфракрасного излучения. Сквозь воздух инфракрасные лучи распространяются практически беспрепятственно. А именно, молекулы азота и кислорода сами по себе инфракрасные лучи не поглощают, а только незначительно рассеивают, уменьшая интенсивность. Водяной пар, озон, углекислый газ, а также другие примеси, находящиеся в воздухе, абсорбируют инфракрасное излучение: водяной пар - практически во всей инфракрасной области спектра, углекислый газ - в средней части инфракрасной области. Присутствие в воздухе мелких частиц - пыли, дыма, мелких капель жидкостей приводит к ослаблению силы инфракрасного излучения в результате рассеяния его на этих частицах.
Инфракрасное излучение или тепловое излучение не является открытием 20 или 21 века. Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем . Он обнаружил, что «максимум тепла» лежит за пределами красного цвета видимого излучения. Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения. Очень многие известные ученые приложили свои головы к изучению данного направления. Это такие имена как: немецкий физик Вильгельм Вин (закон Вина), немецкий физик Макс Планк (формула и постоянная Планка), шотландский ученый Джон Лесли (устройство измерения теплового излучения – куб Лесли), немецкий физик Густав Кирхгоф (закон излучения Кирхгофа), австрийский физик и математик Йозеф Стефан и австрийский физик Стефан Людвиг Больцман (закон Стефана-Больцмана).
Использование и применение знаний по тепловому излучению в современных отопительных устройствах вышло на передний план лишь в 1950-х годах. В СССР теория лучистого отопления разработана в трудах Г. Л. Поляка, С. Н. Шорина, М. И. Киссина, А. А. Сандера. С 1956 года в СССР было написано или переведено на русский язык множество технических книг по данной тематике (список литературы ). В связи с изменением стоимости энергоресурсов и в борьбе за энергоэффективность и энергосбережение, современные инфракрасные обогреватели получили широкое применение в отоплении бытовых и промышленных зданий.
Наиболее известным и значительным природным инфракрасным обогревателем является Солнце. По сути, это природный и самый совершенный метод обогрева, известный человечеству. В пределах Солнечной системы Солнце это самый мощный источник теплового излучения, обусловливающий жизнь на Земле. При температуре поверхности Солнца порядка 6000К максимум излучения приходится на 0,47 мкм (соответствует желтовато-белому). Солнце находится на расстоянии многих миллионов километров от нас, однако, это не мешает ему передавать энергию через все это громадное пространство, практически не расходуя ее (энергию), не нагревая его (пространство). Причина в том, что солнечные инфракрасные лучи, проходят долгий путь в космосе, практически не имеют потерь энергии. Когда же на пути лучей встречается, какая либо поверхность, их энергия, поглощаясь, превратится в тепло. Нагревается непосредственно Земля, на которую попадают солнечные лучи, и другие предметы, на которые так же попадают солнечные лучи. И уже земля и другие, нагретые Солнцем предметы, в свою очередь, отдают тепло окружающему нас воздуху, тем самым нагревая его.
От высоты Солнца над горизонтом самым существенным образом зависит как мощность солнечного излучения у земной поверхности, так и его спектральный состав. Различные составляющие солнечного спектра по-разному проходят через земную атмосферу.
У поверхности Земли спектр солнечного излучения имеет более сложную форму, что связано с поглощением в атмосфере. В частности, в нем отсутствует высокочастотная часть ультрафиолетового излучения, губительная для живых организмов. На внешней границе земной атмосферы, поток лучистой энергии Солнца составляет 1370 Вт/м² ; (солнечная постоянная), а максимум излучения приходится на λ=470 нм (синий цвет). Поток, достигающий земной поверхности, значительно меньше вследствие поглощения в атмосфере. При самых благоприятных условиях (солнце в зените) он не превышает 1120 Вт/м² ; (в Москве, в момент летнего солнцестояния - 930 Вт/м² ), а максимум излучения приходится на λ=555 нм (зелено-желтый), что соответствует наилучшей чувствительности глаз и только четверть от этого излучения приходится на длинноволновую область излучения, включая вторичные излучения.
Однако, природа солнечной лучистой энергии весьма отлична от лучистой энергии, отдаваемой инфракрасными обогревателя, используемыми для обогрева помещений. Энергия солнечного излучения состоит из электромагнитных волн, физические и биологические свойства которых существенно отличаются от свойств электромагнитных волн, исходящих от обычных инфракрасных обогревателей, в частности, бактерицидные и лечебные (гелиотерапия) свойства солнечного излучения полностью отсутствуют у источников излучения с низкой температурой. И все же инфракрасные обогреватели дают тот же тепловой эффект , что и Солнце, являясь наиболее комфортными и экономичными из всех возможных источников тепла.
Выдающийся немецкий физик Макс Планк , изучая тепловое излучение (инфракрасное излучение), открыл его атомный характер. Тепловое излучение - это электромагнитное излучение, испускаемое телами или веществами и возникающее за счет его внутренней энергии, обусловленное тем, что атомы тела или вещества под действием теплоты движутся быстрее, а в случае твердого материала быстрее колеблются по сравнению с состоянием равновесия. При этом движении атомы сталкиваются, а при их столкновении происходит их ударное возбуждение с последующим излучением электромагнитных волн.
Все предметы непрерывно излучают и поглощают электромагнитную энергию . Это излучение является следствием непрерывного движения элементарных заряженных частиц внутри вещества. Один из основных законов классической электромагнитной теории гласит, что движущаяся с ускорением заряженная частица излучает энергию. Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) это распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля, то есть изменяющийся во времени периодический электромагнитный сигнал в пространстве, состоящем из электрических и магнитных полей. Это и есть тепловое излучение. Тепловое излучение содержит электромагнитные поля различных длин волн. Поскольку атомы движутся при любой температуре, все тела при любой температуре, больше чем температура абсолютного нуля (-273°С) , излучают тепло. Энергия электромагнитных волн теплового излучения, то есть сила излучения, зависит от температуры тела, его атомной и молекулярной структуры, а также от состояния поверхности тела. Тепловое излучение происходит по всем длинам волн - от самых коротких до предельно длинных, однако принимают во внимание лишь то тепловое излучение, имеющее практическое значение, которое приходится в диапазоне длин волн: λ = 0,38 – 1000 мкм (в видимой и инфракрасной части электромагнитного спектра). Однако не всякий свет имеет особенности теплового излучения (на пример люминесценция), поэтому в качестве основного диапазона теплового излучения можно принять только диапазон инфракрасного спектра (λ = 0,78 – 1000 мкм) . Еще можно сделать дополнение: участок с длиной волны λ = 100 – 1000 мкм , с точки зрения отопления - не интересен.
Таким образом, тепловое излучение, представляет собой одну из форм электромагнитного излучения, возникающее за счёт внутренней энергии тела и имеющего сплошной спектр, то есть это часть электромагнитного излучения, энергия которого при поглощении вызывает тепловой эффект. Тепловое излучение присуще всем телам.
Все тела, имеющие температуру больше чем температура абсолютного нуля (-273°С), даже если они не светятся видимым светом, являются источником инфракрасных лучей и испускают непрерывный инфракрасный спектр. Это означает, что в излучении присутствуют волны со всеми без исключения частотами, и говорить об излучении на какой-либо определенной волне, совершенно бессмысленно.
На сегодня не существует единой классификации в разделении инфракрасного излучения на составляющие участки (области). В целевой технической литературе встречается более десятка схем деления области инфракрасного излучения на составляющие участки, и все они различаются между собой. Так как все виды теплового электромагнитного излучения имеют одинаковую природу, поэтому классификация излучения по длинам волн в зависимости от производимого ими эффекта носит лишь условный характер и определяются главным образом различиями в технике обнаружения (тип источника излучения, тип прибора учета, его чувствительность и т.п.) и в методике измерения излучения. Математически, с использованием формул (Планка, Вина, Ламберта и т.п.), так же нельзя определить точные границы областей. Для определения длины волны (максимума излучения) существуют две разные формулы (по температуре и по частоте), дающие различные результаты, с разницей примерно в 1,8 раз (это так называемый закон смещения Вина) и плюс к этому все расчеты делаются для АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА (идеализированного объекта), которых в реальности не существует. Реальные тела, встречающиеся в природе, не подчиняются этим законам и в той или иной степени от них отклоняются. Информация взята Компанией ЭССО из технической литературы российских и зарубежных ученых" data-lightbox="image26" href="images/26.jpg" title="Развернуть области инфракрасного излучения">
Излучение реальных тел зависит от ряда конкретных характеристик тела (состояния поверхности, микроструктуры, толщины слоя и т. д.). Это так же является причиной указания в разных источниках совершенно разных величин границ областей излучения. Всё это говорит о том, что использовать температуру для описания электромагнитного излучения надо с большой осторожностью и с точностью до порядка. Еще раз подчеркиваю, деление весьма условное!!!
Приведем примеры условного деления инфракрасной области (λ = 0,78 – 1000 мкм) на отдельные участки (информация взята только из технической литературы российских и зарубежных ученых). На приведенном рисунке видно насколько разнообразно это деление, поэтому не стоит привязываться ни к одной из них. Просто нужно знать, что спектр инфракрасного излучения можно условно разбить на несколько участков, от 2-х до 5-и. Область, которая находится ближе в видимому спектру обычно называют: ближняя, близкая, коротковолновая и т.п.. Область которая находится ближе к микроволновым излучениям - дальняя, далекая, длинноволновая и т.п.. Если верить Википедии, то обычная схема деления выглядит так: Ближняя область (Near-infrared, NIR), Коротковолновая область (Short-wavelength infrared, SWIR), Средневолновая область (Mid-wavelength infrared, MWIR), Длинноволновая область (Long-wavelength infrared, LWIR), Дальняя область (Far-infrared, FIR).
Инфракрасные лучи - это электромагнитное излучение, имеющее ту же природу, что и видимый свет, поэтому оно так де подчиняется законам оптики. Поэтому, чтобы лучше себе представить процесс теплового излучения, следует проводить аналогию со световым излучением, которое нам всем известно и доступно наблюдению. Однако не надо забывать, что оптические свойства веществ (поглощение, отражение, прозрачность, преломление и т.п.) в инфракрасной области спектра, значительно отличаются от оптических свойств в видимой части спектра. Характерной особенностью инфракрасного излучения является то, что в отличие от других основных видов передачи теплоты здесь нет необходимости в передающем промежуточном веществе. Воздух и тем более вакуум считается прозрачным для инфракрасного излучения, хотя с воздухом это не совсем так. При прохождении инфракрасного излучения через атмосферу (воздух), наблюдается некоторое ослабление теплового излучения. Это обусловлено тем, что сухой и чистый воздух практически прозрачен для тепловых лучей, однако при наличии в нем влаги в виде пара, молекул воды (Н 2 О) , углекислого газа (СО 2) , озона (О 3) и других твердых или жидких взвешенных частиц, которые отражают и поглощают инфракрасные лучи, он становится не совсем прозрачной средой и в результате этого поток инфракрасного излучения рассеивается по разным направлениям и ослабевает. Обычно рассеяние в инфракрасной области спектра меньше, чем в видимой. Однако когда потери, вызванные рассеянием в видимой области спектра, велики, и в инфракрасной области они также значительны. Интенсивность рассеянного излучения изменяется обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Оно существенно только в коротковолновой инфракрасной области и быстро уменьшается в более длинноволновой части спектра.
Молекулы азота и кислорода в воздухе не поглощают инфракрасное излучение, а ослабляют его лишь в результате рассеяния. Взвешенные частицы пыли так же приводят к рассеиванию инфракрасного излучения, причём величина рассеяния зависит от соотношения размеров частиц и длины волны инфракрасного излучения, чем больше частицы, тем больше рассеивание.
Пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в атмосфере, селективно поглощают инфракрасное излучение. Например, пары воды, очень сильно поглощают инфракрасное излучение во всей инфракрасной области спектра , а углекислый газ поглощает инфракрасное излучение в средней инфракрасной области.
Что касается жидкостей, то они могут быть как прозрачными, так и не прозрачными для инфракрасного излучения. Например, слой воды толщиной в несколько сантиметров прозрачен для видимого излучения и непрозрачен для инфракрасного излучения с длиной волны более 1 мкм.
Твердые вещества (тела), в свою очередь, в большинстве случаев не прозрачны для теплового излучения , но бывают и исключения. Например, пластины кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны в инфракрасной области, а кварц, наоборот, прозрачен для светового излучения, но непрозрачен для тепловых лучей с длиной волны более 4 мкм. Именно по этой причине кварцевые стекла не применяются в инфракрасных обогревателях. Обычное стекло, в отличии от кварцевого, частично прозрачно для инфракрасных лучей, оно так же может поглощать значительную часть инфракрасного излучения в определенных интервалах спектра, но за то не пропускает ультрафиолетовое излучение. Каменная соль, так же, прозрачна для теплового излучения. Металлы, в своем большинстве, имеют отражательную способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, которая возрастает с увеличением длины волны инфракрасного излучения. Например, коэффициент отражения алюминия, золота, серебра и меди при длине волны около 10 мкм достигает 98% , что значительно выше, чем для видимого спектра, это свойство широко используется в конструкции инфракрасных обогревателей.
Достаточно привести здесь в качестве примера остекленные рамы парников: стекло практически пропускает большую часть солнечного излучения, а с другой стороны, разогретая земля излучает волны большой длины (порядка 10 мкм ), в отношении которых стекло ведет себя как непрозрачное тело. Благодаря этому внутри парников длительное время поддерживается температура, значительно более высокая, чем температура наружного воздуха, даже после того, как солнечное излучение прекращается.
Важную роль в жизни человека играет лучистый теплообмен. Человек отдает окружающей среде теплоту, вырабатываемую в ходе физиологического процесса, главным образом путем лучистого теплообмена и конвекции. При лучистом (инфракрасном) отоплении лучистая составляющая теплообмена тела человека сокращается из-за более высокой температуры, возникающей как на поверхности отопительного прибора, так и на поверхности некоторых внутренних ограждающих конструкций, поэтому при обеспечении одного и того же тепло ощущения конвективные теплопотери могут быть больше, т.е. температура воздуха в помещении может быть меньше. Таким образом, лучистый теплообмен играет решающую роль в формировании ощущения теплового комфорта у человека.
При нахождении человека в зоне действия инфракрасного обогревателя, ИК лучи проникают в организм человека через кожу, при этом разные слои кожи по-разному отражают и поглощают данные лучи.
При инфракрасном длинноволновом излучении проникновение лучей значительно меньше по сравнению с коротковолновым излучением . Поглощающая способность влаги, содержащейся в тканях кожи, очень велика, и кожа поглощает более 90% попадающего на поверхность тела излучения. Нервные рецепторы, ощущающие теплоту, расположены в самом наружном слое кожи. Поглощаемые инфракрасные лучи возбуждают эти рецепторы, что и вызывает у человека ощущение теплоты.
Инфракрасные лучи оказывают как местное, так и общее воздействие. Коротковолновое инфракрасное излучение , в отличии от длинноволнового инфракрасного излучения, может вызвать покраснение кожи в месте облучения, которое рефлекторно распространяется на 2-3 см. вокруг облучаемой области. Причина этого в том, что капиллярные сосуды расширяются, кровообращение усиливается. Вскоре на месте облучения может появиться волдырь, который позднее превращается в струп. Так же при попадании коротковолновых инфракрасных лучей на органы зрения может возникнуть катаракта.
Перечисленные выше, возможные последствия от воздействия коротковолнового ИК обогревателя , не следует путать с воздействием длинноволнового ИК обогревателя . Как уже было сказано, длинноволновые инфракрасные лучи поглощаются в самой верхней части слоя кожи и вызывает только простое тепловое воздействие.
Использование лучистого отопления не должно подвергать человека опасности и создавать дискомфортный микроклимат в помещении.
При лучистом отоплении можно обеспечить комфортные условия при более низкой температуре. При применении лучистого отопления воздух в помещении чище, поскольку меньше скорость воздушных потоков, благодаря чему уменьшается загрязнение пылью. Так же при данном отоплении не происходит разложение пыли, так как температура излучающей пластины длинноволнового обогревателя никогда не достигает температуры, необходимой для разложения пыли.
Чем холоднее излучатель тепла, тем он безвреднее для организма человека, тем дольше может находиться человек в зоне действия обогревателя.
Длительное нахождение человека вблизи ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО источника тепла (более 300°С) вредно для здоровья человека.
Влияние на здоровье человека инфракрасного излучения.
Организм человека, как излучает инфракрасные лучи , так и поглощает их. ИК лучи проникают в организм человека через кожу, при этом разные слои кожи по-разному отражают и поглощают данные лучи. Длинноволновое излучение проникает в организм человека значительно меньше по сравнению с коротковолновым излучением . Влага, находящаяся в тканях кожи, поглощает более 90% попадающего на поверхность тела излучения. Нервные рецепторы, ощущающие теплоту, расположены в самом наружном слое кожи. Поглощаемые инфракрасные лучи возбуждают эти рецепторы, что и вызывает у человека ощущение теплоты. Коротковолновое ИК излучение наиболее глубоко проникает в организм, вызывая его максимальный прогрев. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клеток организма, и из них будет уходить несвязанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растет уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходят и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови. Однако длительное воздействие коротковолнового инфракрасного излучения на организм человека - нежелательно. Именно на этом свойстве основан эффект теплового лечения , широко используемого в физиотерапевтических кабинетах наших и зарубежных клиник и замете, длительность процедур - ограничена. Однако данные ограничения не распространяются на длинноволновые инфракрасные обогреватели. Важная характеристика инфракрасного излучения – длина волны (частота) излучения. Современные исследования в области биотехнологий показали, что именно длинноволновое инфракрасное излучение имеет исключительное значение в развитии всех форм жизни на Земле. По этой причине его называют также биогенетическими лучами или лучами жизни. Наше тело само излучает длинные инфракрасные волны , но оно само нуждается также и в постоянной подпитке длинноволновым теплом . Если это излучение начинает уменьшаться или нет постоянной подпитки им тела человека, то организм подвергается атакам различных заболеваний, человек быстро стареет на фоне общего ухудшения самочувствия. Дальнее инфракрасное излучение нормализует процесс обмена и устраняет причину болезни, а не только её симптомы.
С таким отоплением не будет болеть голова от духоты, вызываемой перегретым воздухом под потолком, как при работе конвективного отопления , - когда постоянно хочется открыть форточку и впустить свежий воздух (при этом выпуская нагретый).
При воздействии ИК-излучения интенсивностью 70-100 Вт/м2 в организме повышается активность биохимических процессов, что ведет к улучшению общего состояния человека. Однако существуют нормативы и их стоит придерживаться. Есть нормативы по безопасному отоплению бытовых и промышленных помещений, по длительности лечебных и косметологических процедур, по работе в ГОРЯЧИХ цехах и т.п. Не стоит об этом забывать. При правильном использовании инфракрасных обогревателей - отрицательного воздействия на организм ПОЛНОСТЬЮ ОТСУТСТВУЕТ.
Инфракрасное (ИК) излучение – вид электромагнитного излучения, занимающее спектральный диапазон между видимым красным светом (ИНФРАкрасный: НИЖЕ красного) и коротковолновым радиоизлучением. Эти лучи создают тепло и в науке известны, как термические волны. Эти лучи создают тепло и в науке известны, как термические волны.
Все нагретые тела источают инфракрасное изучение, в том числе и человеческое тело и Солнце, которое именно этим способом и греет нашу с вами планету, давая жизнь всему живому на ней. Тепло, которое мы ощущаем от огня у костра или камина, обогревателя или теплого асфальта – все это следствие инфракрасных лучей.
Весь спектр инфракрасного излучения принято делить на три основных диапазона, отличающихся длинной волны:
Ближние или иначе коротковолновые ИК лучи совсем не горячие, фактически мы их даже не чувствуем. Эти волны используются, например, в пультах дистанционного управления телевизоров, системах автоматики, охранных системах и т.д. Их частота больше, и соответственно их энергия выше, чем у дальних (длинных) инфракрасных лучей. Но не на таком уровне, чтобы повредить организму. Тепло же начинает создаваться на средних инфракрасных длинах волн, и их энергию мы уже чувствуем. Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, т. к. излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека, как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Например источник с длиной волны 1,1 мкм соответствует расплавленному металлу, а источник с длиной волны 3,4 мкм – металлу к концу прокатки, ковки.
Для нас с вами интерес представляет спектр с длинной волны 5-20 мкм, так как именно в этом диапазоне приходится более 90% производимого инфракрасными системами отопления излучения с пиком излучения в 10 мкм. Очень важно, что именно на данной частоте само человеческое тело излучает инфракрасные волны 9,4 мкм. Таким образом, любое излучение на данной частоте воспринимается человеческим организмом как родственное и оказывает на него благотворное и, даже более того, оздоровительное влияние.
При таком воздействии на организм инфракрасным излучением возникает эффект «резонансного поглощения», которое характеризуется активным поглощением организмом внешней энергии. В результате чего можно наблюдать у человека повышение уровня гемоглобина, усиление активности ферментов и эстрогенов, в общем итоге – стимуляция жизненной активности человека.
Воздействие инфракрасного излучения на поверхность тела человека, как мы уже говорили, полезно и, вдобавок ко всему, приятно. Вспомните первые солнечные дни в начале весны, когда после долгой и пасмурной зимы наконец-то выглянуло солнышко! Вы чувствуете, как оно приятно обволакивает освещаемый участок вашей кожи, лицо, ладони. Уже не хочется надевать перчатки и головной убор, не смотря на достаточно низкую по сравнению с «комфортной» температуру. Но стоит появиться маленькой тучке, как мы сразу испытываем ощутимый дискомфорт от прерывания столь приятного ощущения. Это и есть то самое излучение, которого нам так не хватало на протяжении всей зимы, когда Солнце долгое время отсутствовало, и мы волей-неволей несли свой "инфракрасный пост".
В результате воздействия инфракрасного излучения можно наблюдать:
и многое многое другое. Более того инфракрасное облучение применяется в физиотерапии для лечения многих заболеваний в том числе онкологических, так как способствует расширению капилляров, стимулирует кровоток в сосудах, повышает иммунитет и производит общий лечебный эффект.
И это совсем не удивительно, потому что данное излучение дано нам от природы как способ передачи тепла, жизни всему живому, нуждающемуся в этом тепле и комфорте, минуя пустое пространство и воздух как посредников.
Длина волны инфракрасного излучения
В Интернете распространяется много недостоверной (а порой и откровенно лживой) информации по вопросу проникновения инфракрасного излучения в тело человека. Обычно такую информацию распространяют продавцы кабин с карбоновыми (пленочными) нагревателями, придумывая различные псевдонаучные термины: "резонансное поглощение", "Лучи Жизни" и т.д. Чтобы внести ясность в этот вопрос, мы приводим описание взаимодействия инфракрасного излучения с живыми тканями на основе научной литературы, которая принята во всем мире.
Взаимодействие ИК излучения с живыми тканями
Инфракрасную область спектра, согласно международной классификации, разделяют на ближнюю IR-A (от 0.76 до 1.5 мкм), среднюю IR-B (1.5 - 3 мкм) и далёкую IR-C (свыше 3 мкм).
С точки зрения физиологии человека ближние инфракрасные лучи в той области и в тех пропорциях, в которых мы обычно получаем их от Солнца сквозь атмосферу, не только полезны, но и необходимы. Ближние инфракрасные лучи (до 1,5 мкм) поглощаются в глубине кожных покровов, в то время как инфракрасные лучи с большей длиной волны поглощаются уже на их поверхности.
Действительно, кожа является прозрачной для инфракрасного излучения с длиной волны до 1,5 мкм. Затем она становиться относительно не прозрачной и характеризуется довольно сложным спектром поглощения. Кожу следует рассматривать как комплекс, состоящий из эпидермиса, прозрачность которого может меняться в зависимости от состояния, из пигментов, межклеточных тканей, подкожного жира и т.д. Обладая большой гигроскопичностью и будучи богат сосудами, комплекс кожи представляет собой физиологический экран, прозрачность которого для инфракрасных лучей зависит от длины волны. Следует считать, что для инфракрасных лучей с длиной волны более 5 мкм кожа полностью непрозрачна.
Учитывая физиологические особенности человека, терапевты делят инфракрасный диапазон на 3 категории:
длина волны более 5 мкм - излучение поглощаемое на поверхности кожи;
длина волны 1,5 ÷ 5 мкм - излучение, поглощаемое эпидермисом и соединительно-тканным слоем кожи;
длина волны 0,76 ÷ 1,5 мкм - излучение проникающее в глубь кожи;
Когда нужно воздействовать на поверхность кожи, слизистую оболочку, сосудистую систему, пользуются длинноволновым диапазоном. Для воздействия же в глубину, например на лимфатическую систему или мышечную ткань, применяют инфракрасное излучение с длиной волны 0,76-1,5 мкм. Поглощенная кожей энергия превращается в тепло. Терпимая температура кожи, составляет для коротковолнового диапазона излучения 43,8°С, и доходит для длинноволнового диапазона излучения до 45,5°С,что указывает на различное действие этих двух областей излучений.
Человеческое тело, так же как и любое нагретое тело испускает инфракрасное излучение. Любой биологический объект (в частности человек) представляет собой сложную систему различных молекул, которые имеют собственные спектры излучения, поэтому общее излучение человека будет значительно отличаться от излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Это излучение имеет место в диапазоне между 2 и 14 мкм с максимумом у 6 мкм.
Важно! Для эффективного и объемного прогрева тела человека, необходимо облучать его инфракрасным излученим с длинной волны в диапазоне 0.76 - 3 мкм, только в этом случае будет наблюдаться максимальное проникновение ИК излучения. Инфракрасные волны с длинной волны более 5 мкм не проникают в тело человека, а поглощаются верхними слоями кожи.
Для реальных биологических объектов закон Кирхгофа не выполняется , т.е. спектры поглощения и спектры излучения различны. На следующих графиках приведены спектры поглощения для воды и ткани человеческих органов в зависимости от длины волны. Заметим, что ткань человеческого организма состоит из воды на 98% и этот факт объясняет схожесть характеристик поглощения.
Мы специально приводим несколько графиков из различных первоисточников, чтобы исключить какие-либо спекуляции на тему поглощения ИК излучения. Как видно из этих графиков наибольшее проникновение наблюдается в диапазоне от 0,7 до 3 мкм и этот диапазон называется "окном терапевтической прозрачности". Только излучение из этого диапазона может проникнуть на глубину 4 см. При других длинах волн инфракрасное излучение поглащается верхними слоями кожи и не может проникнуть вглубь тела человека.
| График | Источник |
|
| "LOW REACTIVE-LEVEL LASER THERAPY PRACTICAL APPLICATION" T.Ohshiro (1988 г.), |
|
| |
|
| Международная Организация Труда, «Энциклопедия по охране и безопасности труда», 2-е изд., 1988 |
| "Биофизические основы физиотерапии", Г.Н. Пономаренко, И.И. Турковский, Москва, "Медицина", 2006 г., стр. 17-18., учебник для ВУЗов |
Инфракрасные лучи встречая на своем пути человеческий организм, проникают на несколько сантиметров вглубь и отдают свою энергию. Кожный покров, мышечные ткани мягко равномерно нагреваются. Поры открываются. Организм начинает потеть. Оптимальные условия для воздействия на человеческий организм в парной следующие:
- влажность 40-50%
- температура воздуха не более 60-80 град.
Наиболее полезным воздействием на организм, вызывающим естественное и обильное потоотделение является инфракрасное излучение. Наиболее оптимальным по воздействию на организм являются парные в русской бане. Как и в инфракрасных кабинах мягкое лучистое тепло от нагретой до 80-100 град. поверхности ( кафельной, кирпичной, шамотной, каменной) печи аккумулируется организмом, температура на поверхности тела повышается до 38-39 град. Чтобы температура понизилась до нормальной организм начинает потеть. Поры раскрываются и через них вместе с потом выходят шлаки. В русской бане происходит наиболее здоровое воздействие на организм. Воздух не является препятствием для лучей, переносящих тепловую энергию. Нагреваются стены, полки, пол, потолок, посетители бани. За счет разницы в температуре нагретых поверхностей начинается плавное течение воздуха от горячей к более холодным поверхностям. Воздух нагревается. В отличии от конвекционной печи : электропечь с открытыми тенами, металлическая двухконтурная дровяная печь, теплый воздух значительно более равномерно распределяется по парной. наружных стен. Если при излучении под потолком около 80-100 град., то на нижней лавке температура не менее 60-80 град.. Для сравнения в сауне разница температур существенно выше. Под потолком достигает 100-120 град. а на нижней полке около 40-60 град.
Наиболее оптимальным материалом для стен в парной будет сруб из толстых 280-300 мм бревен. Толщина в этом случае достаточна для сохранения перепада температур в 120-140 град. В парной плюс 100 град.С под потолком. А на улице минус. 20 град.
Воздух для дыхания поступает в помещение через поры в срубе. А удаляется через вентиляционное отверстие под потолком. Качественный сруб из толстых бревен стоит достаточно дорог. Минимум 1000 руб/м2.
Парная со стенами из каркаса: вагонка, утеплитель, пароизоляция, вагонка более эффективна против холода. И как минимум в два раза дешевле.Однако такие стены не дышат. Необходимо регулярно подавать подогретый воздух из предбанника.
Инфракрасные лучи для лечения болезней начали использоваться с античных времен, когда врачи применяли горящие угли, очаги, нагретое железо, песок, соль, глину и т.п. для излечения обмораживания, язв, карбункулов, ушибов, кровоподтеков и т.д. Гиппократ описывал способ их применения для обработки ран, язв, повреждений от холода и т.д.
В 1894 г. Келлог ввел в терапию электрические лампы накаливания, после чего инфракрасные лучи были с успехом применены при заболеваниях лимфатической системы, суставов, грудной клетки (плевриты), органов брюшной полости (энтериты, рези и т.п.), печени и желчного пузыря. Этими же лампами стали лечить невралгии, невриты, миальгии, мышечную атрофию, кожные заболевания (фурункулы, карбункулы, абсцессы, пиодермиты, импетиго, сикозы и т.д.), экземы, накожные сыпи (оспа, рожа, скарлатина и т.д.), волчанку, келоиды и уродующие шрамы, травматические повреждения: вывихи, переломы, мышечные контрактуры, остеиты, гидроартрозы, артрозы). Инфракрасные лучи нашли применение в качестве средства для исправления переломов, активизации обмена в парализованных органах, ускорения окисления, воздействующего на общий обмен веществ, стимулирования эндокринных желез, исправления последствий неправильного питания (ожирение), заживления ран и т.д.
Позже для применения инфракрасных лучей было разработано различное медицинское оборудование для создания испарины, солнечных ванн, загара, а также простые излучатели, в которых использованы нагревательные элементы при высокой температуре: солнечные концентраторы, инфракрасные лампы. Ранее считалось, что инфракрасные лучи не оказывают никакого химического, биологического или прямого физиологического действия на ткани, а эффект, производимый ими, основан на их проникновении и поглощении тканями, вследствие чего инфракрасные лучи, как считалось, играют, в основном, тепловую роль. Действие инфракрасных лучей сводилось к их косвенному проявлению - изменению теплового градиента в коже либо на ее поверхности.
Впервые биологическое действие ИК-излучения было обнаружено по отношению к культурам клеток, растениям, животным. В большинстве случаев подавлялось развитие микрофлоры. У людей и животных активизировался кровоток, и, как следствие этого, ускорялись процессы обмена. Было доказано, что инфракрасные лучи оказывают одновременно болеутоляющее, антиспазматическое, противовоспалительное, циркуляторное, стимулирующее и отвлекающее действие.
Левицкий В.А. (1935) выдвинул концепцию, согласно которой биохимический эффект инфракрасного излучения обусловлен 1-фотохимическим действием в результате поглощения его белками кожи и активацией ферментативных процессов внутри клетки, благодаря глубокому внутриклеточному прониканию инфракрасных лучей. Насонов и Александров (1940) также считали белки основной резонирующей субстанцией, в которой под воздействием инфракрасного излучения разыгрываются фотохимические процессы.
Исследователи отметили, что инфракрасные лучи улучшают циркуляцию крови, а вызванная инфракрасными лучами гиперемия оказывает болеутоляющее действие. Также замечено, что хирургическое вмешательство, проведенное при инфракрасном излучении, обладает некоторыми преимуществами - переносятся легче послеоперационные боли, быстрее происходит и регенерация клеток. К тому же инфракрасные лучи, по-видимому, позволяют избежать внутреннего охлаждения в случае открытой брюшной полости. Практика подтверждает, что при этом понижается вероятность операционного шока и его последствий. Применение ИК-лучей у обожженных больных создает условия для удаления некроза и проведения ранней аутопластики, снижает сроки лихорадки, выраженность анемии и гипопротеинемии, частоту осложнений, предупреждает развитие внутрибольничной инфекции.
ИК-излучение также позволяет ослабить действие ядохимикатов. Излучения, способствуют повышению неспецифического иммунитета.
В настоящее время многие врачи и больные продолжают использовать в процессе лечения обычные ИК-лампы (например, так называемая, синяя лампа). Однако терапия ИК-излучением широкого спектра имеет и свои минусы. Эти минусы связаны с наличием в широком спектре ИК-излучения его короткой части (или как мы его называем ближнего диапазона).
Прежде всего чрезмерное облучение широким спектром ИК-лучей приводит не только к быстро проходящей эритеме, но и ожогу. Наблюдались случаи появления опухоли на лице у рабочих - металлургов. Также отмечены случаи дерматита, вызванного инфракрасными лучами. Редко отмечались несчастные случаи от сильного облучения на слишком больших поверхностях (тепловой удар). Слишком продолжительные сеансы ИК-терапии способствуют развитию астении. Наконец, имеет место обострение болей.В практике использования широкого спектра инфракрасных лучей реальной опасностью, о которой надо постоянно помнить, является повреждение глаз. Именно для органов зрения инфракрасные лучи, особенно в интервале 0,76-1,5 мкм, представляют опасность. Продолжительное и достаточно сильное воздействие инфракрасных лучей может привести к тяжелым несчастным случаям, так как никакого экранирования не происходит, и инфракрасные лучи свободно действуют на все части глаза. Излучения с длиной волны 1-1,9 мкм особенно нагревают хрусталик и водянистую влагу. Это вызывает различные нарушения, главным из которых является фотофобия (светобоязнь) - сверхчувствительное состояние глаза, когда нормальное световое воздействие порождает болезненные ощущения. Фотофобия часто не зависит от обширности повреждения: при небольшом повреждении глаза больной может чувствовать себя тяжело пораженным.
Дальнее ИК- излучение в медицинской практике.
Для того, чтобы понять причину возникновения отрицательных реакций ИК- излучения на организм, вспомним, что квантовая энергия излучения обратно пропорциональна длине волны. Если учесть, что наше собственное излучение лежит в пределах 9-10 мкм, то использование ИК с длиной волны 1,5 мкм обладает энергией в 6 раз большей, чем наше собственное излучение. Именно это излучение, обладающее большой квантовой энергией, и обуславливает появление отрицательных эффектов при применении широкого спектра инфракрасного излучения. Кроме того, следует отметить, что вода имеет максимумы поглощения в диапазоне 1,3 мкм и 2,7 мкм. Учитывая, что мы на две трети состоим из воды, можно объяснить и то отрицательное воздействие, которое оказывает ИК-излучение ближнего диапазона при высоких уровнях.
Как использовать полезные свойства ИК-излучения и избежать в то же время его минусов? Начнем с того, что уже известно.
Первые сведения о положительном влиянии дальних инфракрасных лучей на организм человека появились еще в 40-50 годы двадцатого столетия: "Инфракрасные лучи могут в этой области противодействовать эффекту от ультрафиолетовых лучей или далее уничтожать его. Так как инфракрасные лучи, как, впрочем, и все другие средства нагревания, препятствуют образованию фотоактивности, возникающей под действием ультрафиолетовых лучей в жирах."
В последние годы в зарубежной литературе в диапазоне появились публикации о результатах применения инфракрасного излучения от 2 до 8 мкм. В частности, опубликованы данные о результатах применения инфракрасной сауны для лечения диабетических ангиопатий, трофических язв. Эффективность действия авторы объясняют активизирующим влиянием применяемого излучения на первичные NO радикалы, что способствует более быстрой регенерации тканей.
В своих работах авторы используют только один вид излучателя, имеющего достаточно широкий спектр излучения. Однако, как известно, каждое вещество, а значит и каждая межмолекулярная связь имеет свой определенный спектр, как излучения, так и поглощения. Это значит, что ткани организма обладают селективной чувствительностью, что и поддерживает их жизнедеятельность.
Поэтому было бы целесообразнее для успешного лечения больных использовать узкие спектры дальнего ИК-диапазона. Именно такие узкоспектральные излучатели разработаны на основе оксидной керамики в Институте Материаловедения. Спектр их излучения лежит в диапазоне от 8 до 50 мкм. Это является принципиально важным моментом, т.к. означает, что квантовая энергия преобразованного керамикой излучения находится в пределах квантовой энергии собственного излучения человека или же ниже ее, и, соответственно, не может оказывать отрицательное воздействие на физиологические процессы организма человека. Это объясняется тем, что патологические процессы сопровождаются, как правило, снижением интенсивности собственного излучения и имеют более слабые межмолекулярные связи, и для их восстановления нужны энергии, не превышающие собственного излучения организма человека. Излучатели имеют различные временные характеристики и могут быть непрерывными, импульсными или излучать энергию в сложной временной последовательности.
Механизм действия ИК-излучателей.
А. Серия К - рабочий диапазон длины волн полезного излучения 9,5 мкм. Хорошо известно, что нормальный обмен веществ не означает неизменное, "замороженное" состояние всех реакций организма, он изменяется в зависимости от внешних и внутренних факторов. Все должно рассматриваться в динамике - адекватном ответе на внешние или внутренние раздражители (процессы). В организме человека непрерывно происходят различные процессы, ход которых представляет собой цепь химических реакций, протекающих в строгой последовательности.
Большинство химических реакций, происходящих в организме человека, являются фотохимическими с резонансом в области собственного излучения человека, поэтому скорость и согласованность их протекания находится в строгой зависимости от мощности этого излучения. Закономерно предположить, что если извне подать энергию, соответствующую излучению организма человека, это будет способствовать восстановлению (согласованию) скоростей химических реакций и, соответственно, восстановлению процессов. Избыточное излучение не окажет отрицательного воздействия, так как скорость реакций ограничивается наличием необходимых компонентов в данный момент времени для конкретной реакции. Керамические материалы серии К позволяют получить излучение, соответствующее излучению человека.
Многочисленные исследования свидетельствуют об иммунокоррегирующем действии данного вида излучения. Так, экпериментальными исследованиями подтверждено иммунокоррегирующее действие этих излучателей при иммунодефицитных состояниях различной природы (голодании, отравлении четыреххлористым углеродом, применении иммунодепрессантов). Применение излучателей приводило к восстановлению показателей как клеточного, так и гуморального звена иммунитета. Серия R - рабочий диапазон длины волны полезного излучения 16.25 мкм. Излучатели серии R обладают антиоксидантным действием.
Испуская два последовательных импульса за очень короткое время (миллионные доли секунды), излучатель RC нейтрализует активный радикал. Первый импульс длится 10 мкс, при плотности энергии 320 Вт на см2. Он способствует образованию свободных радикалов из гидроперекисей и супероксидов. Второй импульс длится приблизительно 13 мкс и способствует рекомбинации образовавшихся радикалов.
Действие излучателей серии G - рабочий диапазон длины волны полезного излучения 8,2 и 6,4 мкм. Излучатель GI создан на основе материалов, используемых для синтеза излучателя RC. В отличие от последнего, основным материалом является муллит, который получается по специальной технологии и имеет ширину спектра пропускания до 40 микрон. Доля материалов RC в материале GI составляет 0.5%. Результатом добавления к керамическому материалу RC муллита является "разбавление" интенсивности потока его излучения и снижение частоты импульсов. Таким образом, получаемое излучение оказывает более "мягкое" действие, чем действие материала RC.
Излучение эмиттеров типа GI обладает антибактериальным действием, оказывает восстанавливающее действие: 1-на состояние иммунной системы путем нормализации микрофлоры кишечника и, особенно, в его мукоидном слое; 2-на процессы диссоциации липопротеидов и связанных с белками гормонов, 3-на процессы синтеза простогландинов.
Излучатель GI применялся при лечении заболеваний воспалительной природы (бронхиты, пневмонии, простатиты и пр.), при нарушения жирового обмена.
Излучатели серии Z.
ZB (ЗК) - предназначен для перевода нерастворимых соединений (тромбы, атеросклеротические бляшки, патологический коллаген и др.) в растворимое состояние и вывода их из организма (регистрационное удостоверение ╧ УЗТТ 00898) - рабочий диапазон длины волн полезного излучения 22,5 мкм.
Методика использования излучателей.
Излучатели рекомендуется применять на фоне общепринятой терапии, как во время проведения операции, так и послеоперационном периоде. Излучатели устанавливаются на расстоянии 25-30 см от поверхности.
Применение излучателей в период операции.
Излучатели устанавливаются в область операционной раны.
Излучатель локального действия RC - 10 минут;
Излучатель локального действия GI - 10 минут.
Применение излучателей в послеоперационном периоде
Применение излучателей в послеоперационном периоде проводится в течение 5 дней.
Излучатель общего действия RC - 10 минут;
Излучатель общего действия GI - 10 минут.
В период экспозиции излучателей общего действия на область раны проводится лечение и локальными излучателями.
Излучатель RC - 10 минут;
Излучатель GI - 10 минут.
Невозможно досконально обсудить в краткой форме все виды излучений, встречающихся в мире, однако для целей данной статьи стоит сосредоточиться на анализе излучений, называемых сокращенно ИК, а именно инфракрасных.
Инфракрасное излучение или тепловое излучение — это длина волны между радиоизлучением и световым излучением, поэтому она находится в диапазоне от 0.от 78 мкм до 1 мкм. Диапазон частот ИК излучения считается между 106 и 500 х 106 МГц. Для инфракрасного излучения принята единица микрометр (ранее микрон) по формуле:
1 мкм = 10 -6 м = 10 -4 см
Проще говоря, можно сказать, что инфракрасное излучение невидимо для зрительного восприятия человека, но может восприниматься рецепторами кожи как ощущение тепла — инфракрасное излучение приравнивается к тепловому излучению.
Стоит отметить, что каждое тело характеризуется излучением определенной степени теплового излучения, где более высокая температура источника излучения вызывает более короткие и интенсивные лучи. Аналогично - более низкая температура тела будет влиять на излучение более длинных и рассеянных инфракрасных волн.
Инфракрасное излучение делится по длинам волн, и в этом подразделении есть:
Упоминание вышеприведенного деления представляется адекватным в отношении обсуждения свойств ИК-излучения - каждый из упомянутых выше лучей имеет разные свойства и поэтому используется для разных целей.
Общее правило относительно длин волн обратно пропорционально их проникновению в ткани, то есть, чем короче длина волны, тем выше ее способность проникать в тканевые структуры. По этой причине ИК-А излучение, как самые короткие инфракрасные волны, будет характеризоваться глубоким прогревом и проникновением в более глубокие участки кожи. С другой стороны, IR-B и IR-C, как относительно более короткие инфракрасные лучи, воздействуют на верхнюю часть кожи и эпидермис, а также вызывают умеренный нагрев.
Устройства, излучающие инфракрасные лучи, называются инфракрасными обогревателями. Для его работы требуется использование определенного источника питания, поэтому упоминаются газовые, электрические и водонагреватели.
Электрический ИК-нагреватель можно описать как нагреватель, который, достигая все более и более высокой температуры (примерно ~ 2200 o C), излучает короткие инфракрасные лучи IR-A с длиной волны около 1,2 мкм - они не видны человеку, но их излучение ощущается в виде рецепции тепловых ощущений, т. е. повышения температуры.Обогреватель представляет собой инфракрасный излучатель/нить накала, выполненную из позолоченной стеклянной трубки с вольфрамовой нитью внутри. Весь эмиттер заполнен инертным газом. 92 % мощности, потребляемой радиатором, отдается в виде воспринимаемого тепла, а 8 % приходится на видимый галогенный свет (обычно цвета, близкого к красному). Срок службы инфракрасного излучателя составляет 7000 часов освещения. Количество пусков и остановок не оказывает негативного влияния на излучатель.
Керамические инфракрасные обогреватели оснащены керамической пластиной, не излучающей видимый свет. Средневолновое инфракрасное излучение (IR-B), излучаемое этими устройствами, имеет диапазон длин волн от 2 мкм до 10 мкм. Температура источника в зависимости от мощности колеблется от 272 на С до 726 на С. Мощность одного излучателя колеблется от 150 Вт до 1000 Вт.
Применение прибора, представляющего собой инфракрасный обогреватель, разнообразно, и его эффективность зависит от соответствующего использования типа инфракрасных волн. Для точечного или зонального обогрева объекта оптимальным решением является использование излучателей, излучающих короткое ИК-А излучение. Обеспечивает теплом непосредственно человека и все объекты, находящиеся в зоне действия лучистых обогревателей.
Радиаторы используются, в частности, в:
Благодаря высоким тепловым свойствам инфракрасного излучения для обогрева помещений используются устройства , излучающие инфракрасные волны - здесь стоит упомянуть современную технологию строительства саун, в которой каменками являются вышеупомянутые каменки.
Инфракрасное отопление - относительно недавний проект - и в то же время он кажется чрезвычайно экологичным и экономичным, особенно в отношении больших помещений.
Тепловой эффект инфракрасного излучения возможен благодаря движению электромагнитных волн - ощущение выделяемого ими тепла часто сравнивают с эффектом воздействия солнечных лучей. Система отопления, основанная на использовании инфракрасных волн для повышения ощущения тепла, возможна благодаря наличию граничных поверхностей в помещениях – инфракрасная волна подвержена процессам отражения и поглощения, а также преломляется и фокусируется.Эти четыре функции составляют основу инфракрасного обогрева.
Теплоносителем в системах инфракрасного отопления являются маты и инфракрасные панели, которые требуют дополнительного подключения к электроустановке - используемые излучатели инфракрасных волн становятся все более используемыми отопительными аксессуарами, благодаря преимуществам, вытекающим из их использования.
В первую очередь стоит отметить высокую эстетичность инфракрасных ковриков – их можно спрятать под пол или картину, а также выставить как уникальный элемент дизайна интерьера. Кроме того, существенным преимуществом инфракрасного обогрева является минимизация циркуляции воздуха , что снижает перемещение пыли, пыльцы и других вдыхаемых аллергенов – это особенно важно для людей, борющихся с аллергическими заболеваниями, поражающими дыхательные пути.
Традиционное конвекционное отопление
Инфракрасный обогрев
Также стоит подчеркнуть сущность сухого отопления, которым являются инфракрасные системы обогрева - указанная сухость становится несомненным преимуществом в плане уменьшения появления в помещениях излишней влаги, следствием которой является появление плесени и грибков на стены.
Наиболее популярным представляется использование инфракрасного излучения в медицине и реабилитации - воздействие инфракрасного излучения на организм человека вызывает специфические эффекты. Вообще говоря, инфракрасные лучи воздействуют на организм человека через генерируемое тепло, которое используется в терапевтических целях в оправданных ситуациях. Эффекты воздействия инфракрасных волн зависят от нескольких факторов:
Говоря о применении инфракрасного излучения в медицине, стоит учитывать его влияние на организм человека – воздействие на человека теплового излучения инфракрасных диапазонов увеличивает кровоток по кровеносным сосудам кожи, расширяет сосуды, снижает мышечное напряжение, повышает болевого порога и стимулирует рецепторы теплоты кожи, а также органов, расположенных глубже.
Инфракрасное облучение становится адекватным в случае воспаления тканей, сопровождающегося экссудатом – инфракрасное излучение ускоряет всасывание секрета.Кожные повреждения и раны, характеризующиеся длительным процессом заживления, следует подвергать воздействию инфракрасного излучения, что эффективно повлияет на эффективность восстановления кожи. Другими показаниями для лечения инфракрасным излучением являются невралгии, мышечные боли и обморожения.
Также следует отметить, что инфракрасное излучение используется в больничных палатах, где находятся новорожденные, нуждающиеся в специализированном уходе и особом наблюдении - инкубаторы для недоношенных детей и детей с особыми потребностями в уходе и здоровье оборудованы инфракрасными излучающими излучателями - высокая легитимность их применения в отношении новорожденных в основном основано на тепловом воздействии, необходимом для новорожденных.Немаловажно и благотворное влияние инфракрасного излучения на кожу детей и поддержка работы их организма в целом.
Инфракрасные обогреватели также используются в косметической промышленности, становясь средством улучшения состояния кожи и получения эстетичного внешнего вида. Инфракрасное излучение характеризуется действием на кожу, расширяющим капилляры, а также помогающим избавиться от несовершенств кожи – стоит упомянуть об использовании инфракрасного излучения в косметической дерматологической промышленности.
Инфракрасное излучение делает кожу более эластичной, придает ей молодой и жизненный вид.
Инфракрасное излучение также можно использовать для релаксации — рекомендуемый способ достижения релаксации — инфракрасный массаж — специально разработанное массажное устройство оснащено различными типами насадок, которые позволяют массировать каждую часть тела. Показаниями к применению аналогичной процедуры инфракрасного массажа являются кожные заболевания, при которых необходимо применять укрепляющие процедуры, такие как целлюлит , чрезмерная дряблость кожи и слишком большое количество жировой ткани.
Существуют также косметические кровати, оснащенные инфракрасными излучателями - они предназначены для воздействия на все тело ИК-лучами, благодаря чему достигаются желаемые результаты в отношении визуальных аспектов красоты. Как и в случае с инфракрасным массажером, рассматриваемые капсулы обладают высокой эффективностью при лечении целлюлита, лишнего веса, а также подтягивании кожи.
Дополнительное улучшение самочувствия и глубокое расслабление, которые становятся возможными благодаря пребыванию в капсуле, побуждают к использованию подобных предложений, что в свою очередь положительно влияет на популяризацию знаний об инфракрасном и его положительных эффектах.
Не все знают, в скольких областях повседневной жизни присутствует инфракрасное излучение.Использование воздействия теплового излучения характеризуется растущей популярностью, а также появлением все более смелых решений на основе ИК-излучения.
Устройства, использующие инфракрасное излучение:
Прибор ночного видения является хорошо известным примером использования инфракрасного излучения, как и технологически связанные тепловизионные камеры.Они основаны главным образом на приеме теплового излучения, испускаемого предметами и живыми существами — благодаря этому устройство, называемое тепловизионной камерой, выделяет из изображения элементы, характеризующиеся более высокой температурой, чем их окружение.
широко используется в процессе передачи информации - как по воздуху, так и по оптическим волокнам. Так, приземленные действия, такие как управление телевизором с помощью пульта дистанционного управления или дистанционное управление воротами гаража, возможны благодаря использованию инфракрасного излучения.
Беспроводная передача данных, или Infrared Data Association (сокращенно IrDA) — это современное решение для передачи данных без необходимости использования каких-либо проводов или кабелей. В этой технологии используется концентрированный луч инфракрасного света , который должен свободно перемещаться между двумя устройствами. По упомянутому лучу возможна передача данных, что имеет весьма функциональное применение по отношению к электронным и компьютерным устройствам – например, передача данных с мобильного телефона на персональный компьютер позволяет быстро и качественно отправить фото, музыку и другие файлы.
Стоит упомянуть об использовании инфракрасного излучения в астрономии - в связи с ростом осведомленности и знаний об обсуждаемом ИК-излучении его использование при наблюдении за небесными телами стало незаменимым и очевидным. Благодаря этому был создан отдел современной науки под названием инфракрасная астрономия.
ИК-излучение считается безопасным и не вызывает серьезных побочных эффектов - тепловое излучение является свойством каждого тела, что доказывает естественность инфракрасного излучения и отсутствие риска для человеческого организма.
Стоит вспомнить упомянутое выше использование инфракрасного излучения в медицине - его оздоравливающие свойства как бы подтверждают отсутствие вредных свойств инфракрасного излучения, а использование инфракрасных обогревателей в инкубаторах для новорожденных является окончательным аргументом в пользу отсутствия негативное воздействие на организм человека.
Однако при длительном воздействии инфракрасного излучения стоит помнить, что глаза более подвержены возможному вредному воздействию ИК-излучения, чем кожа - негативные последствия длительного воздействия инфракрасного излучения на глазное яблоко включают, среди прочего, ирит и конъюнктивит, пересыхание роговицы и век.В крайних случаях при чрезвычайно длительном воздействии инфракрасного излучения в результате химических процессов в белке глаза могут появиться катаракты. Стоит отметить, что структуры глаза принимают излучение инфракрасного диапазона ИК-А, т.е. более коротких длин волн, характеризующихся высокой проницаемостью через ткани.
В отношении вышеперечисленных побочных эффектов ИК-излучения следует подчеркнуть, что риск их возникновения при повседневном использовании аксессуаров и устройств, использующих ИК-излучение, незначителен - с целью повреждения структур глаза, неконтролируемого воздействия ИК-излучения , продолжающееся чрезвычайно долго и происходящее без существенной подготовки и защиты глаз.
Подводя итог, на основании собранной выше информации об инфракрасном излучении можно сделать вывод, что оно становится доминирующим и необходимым явлением в повседневной действительности. Средства, полученные в результате использования инфракрасного излучения в различных областях человеческой жизни, вызывают дальнейшие эксперименты с участием рассматриваемого излучения - может оказаться, что достигнутые до сих пор эффекты представляют собой только начало возможностей, предлагаемых инфракрасным излучением.
Поэтому представляется целесообразным использовать достижения ученых, которые путем исследований и испытаний открыли свойства инфракрасного излучения и направили его воздействие на различные сферы жизнедеятельности человека, для улучшения здоровья и качества жизни.
Дополнительные темы см. в разделе
.Инфракрасное отопление и здоровье - это тема, начавшаяся задолго до появления интеллектуального обогрева с нагревательной фольгой . Инфракрасное излучение десятилетиями использовалось в медицине . Сто лет назад, когда в домах зажиточных горожан правили изразцовых печей , тепло от изразцов домочадцам передавалось именно инфракрасным излучением. И за миллионы лет инфракрасное излучение дошло до Земли вместе с лучами Солнца.
Ящерицы и кошки любят греться на солнышке. И люди! В зимний день на лыжной трассе именно инфракрасный свет мы ощущаем на лице как теплый , как только светит солнце. Нас тогда греют , те же лучей, а не горячий воздух - как в случае с включенными нагревательными фольгами.
Что первое приходит на ум, когда мы слышим слово «электромагнитные волны»? Может радиопередатчик? Или микроволновка? Оба эти устройства работают благодаря электромагнитным волнам, но... конечно мы бы не хотели нагреваться радиопередатчиком или микроволновкой, верно?
Инфракрасный также является электромагнитной волной .Дело в том, что электромагнитные волны, как и элементы, из которых состоит мир, имеют множество разновидностей и каждая из них имеет различных свойства . Давайте посмотрим:
Сам инфракрасный порт делится на три типа и каждый из них имеет различное применение :
Нагревательные пленки предназначены для излучения дальнего инфракрасного излучения . Это происходит из-за сопротивления тока в материале, который примерно корпус совершенно черный. Одним из таких материалов является чистый углерод, из которого изготовлена сверхтонкая нагревательная матрица , напечатанная на нагревательной фольге.В дальнем инфракрасном диапазоне также излучает вольфрам, используемый как в инфракрасных обогревателях , так и… в традиционных лампах накаливания. Да! Не так давно, живя с традиционными лампочками над головой, мы обычно использовали инфракрасное отопление и наше здоровье в не пострадало от этого. Наоборот - о чем мы напишем дальше.
Регулярное воздействие ламп дальнего инфракрасного диапазона рекомендуется для достижения следующих полезных эффектов для здоровья:
Должны ли мы, следовательно, отказываться от инфракрасного нагрева? Напротив! Присутствие этого излучения в нашей повседневной жизни, особенно в ситуации, когда мы проводим много времени в помещении или зимой , становится одним из ключевых факторов, влияющих на наше здоровье и самочувствие .
За последнее десятилетие службы инфракрасной терапии расширились за счет использования процедурных камер, инфракрасных саун, туннелей для замачивания и инфракрасных шезлонгов.Мы встретим их практически в каждом современном SPA & Wellness центре.
Инфракрасный нагрев также очень часто используется для реабилитации и регенерации мышечных тканей особенно в мире спортсменов, которые постоянно подвергаются травмам.
Инфракрасный эффект используется в различных лечебных и реабилитационных процессах. Инфракрасное излучение проникает через нашу кожу в клетки подкожной клетчатки на глубину от нескольких миллиметров до максимум 4 см в зависимости от его интенсивности.Действие инфракрасного излучения улучшает лимфатическое и кровообращение , что увеличивает снабжение организма питательными веществами и активирует иммунную систему , отвечающую за борьбу с болезнями.
A- Эпидермис
B- Дерма
C- Подкожная клетчатка
Интересно, что положительное воздействие инфракрасного излучения на здоровье отнюдь не ограничивается людьми. В сельскохозяйственном производстве все чаще внедряются системы инфракрасного обогрева для стимуляции растений путем инфракрасного обогрева теплицы или нагрева почвы, в которой растут растения. В животноводстве инфракрасное отопление чаще всего используется в напольных системах для улучшения рождаемости животных и избавления помещений от грибков и плесени.
Также нашему домашнему мурлыканью или собачке и растениям в горшках будет лучше жить рядом с источником дальнего инфракрасного излучения .
Помимо прямого воздействия инфракрасного излучения на наш организм, стоит более подробно рассмотреть, как оно влияет на качество воздуха в помещении . В отличие от классических источников тепла инфракрасное отопление:
Эти достоинства присущи как инфракрасному излучающему обогревателю , то есть системам напольного отопления, настенным и потолочным системам, так и инфракрасным обогревателям .
В жилищном строительстве инфракрасное отопление в настоящее время используется как:
Использование инфракрасных нагревательных пленок Heat Decor под разными типами полов стало проще и долговечнее благодаря их специализации:
Инфракрасное отопление также используется в общественных зданиях, таких как церкви, детские сады, спортивные залы и концертные залы.
ПОСМОТРЕТЬ, КАК РАБОТАЕТ НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЛЕНКА
.
Современный мир богат инновационными решениями практически во всех сферах жизни. Человек научился использовать науку и различные явления для облегчения многих видов деятельности. Это ничем не отличается в отрасли, специализирующейся на современных системах сигнализации. Активные инфракрасные барьеры используются для защиты проходов, ворот, ограждений или ценных предметов.В чем суть этой технологии? Каково влияние инфракрасного излучения на организм человека? Разбираем популярные факты и мифы о его влиянии на здоровье.
Чтобы полностью понять принцип работы активных инфракрасных барьеров, стоит для начала узнать, что же такое инфракрасное излучение на самом деле. В физике этот термин используется для определения электромагнитных волн в спектральном диапазоне между видимым излучением и микроволновым излучением.К естественным источникам инфракрасных лучей относятся солнца и огня. Таким образом, говоря проще, инфракрасное излучение — это тепловое излучение , характеризующееся тем, что оно невидимо для человеческого глаза, но воспринимается рецепторами кожи человека в виде тепла. Инфракрасное излучение маркируется аббревиатурой IR (инфракрасный). Принцип работы активных инфракрасных барьеров основан на явлении ослабления энергии направленного пучка электромагнитного излучения в инфракрасном диапазоне излучения.
В связи с тем, что инфракрасное излучение широко используется в медицине, тезис о его вредности для здоровья человека можно сложить в сказки. Оказывается, инфракрасное излучение оказывает даже полезных для здоровья эффектов на организм человека . Инфракрасное излучение используется в качестве терапии многих заболеваний. К ним можно отнести, например, воспаления тканей, , сопровождающиеся т.н.экссудация. Радиация ускоряет всасывание выделений. Кроме того, тепло, выделяемое инфракрасным излучением, помогает при лечении ран с длительным временем заживления, невралгии, снятии мышечной боли и даже при лечении обморожений. Стоит отметить, что инфракрасное излучение, выделяющее тепло, положительно влияет на кожу , а также на работу всего организма. Помогает в борьбе с несовершенствами, придает коже упругость и помогает бороться с целлюлитом.Благодаря своим расслабляющим свойствам инфракрасное излучение используется для борьбы со стрессом.
Принимая все это во внимание, можно быть уверенным, что инфракрасное излучение, применяемое в различных сферах жизнедеятельности, в том числе для защиты объектов с помощью активных инфракрасных барьеров, полностью безопасно и не вызывает негативных изменений в организме человека.
.Инфракрасный свет абсолютно здоров и естественен. Каждое тело с температурой выше абсолютного нуля излучает тепло в виде инфракрасной волны. Это легко увидеть с помощью инфракрасных камер. Благодаря им мы можем быть уверены, что и живые существа, такие как люди или животные, излучают инфракрасные волны, поэтому трудно поверить, что они могут быть чем-то вредны. Физически инфракрасное излучение представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны от 780 нм до 1 мм.В спектре электромагнитных волн он находится между видимым светом и микроволновым излучением (радиоволнами). Инфракрасные волны — это просто свет, который не может видеть наш глаз. Поскольку есть животные, которые могут видеть инфракрасное излучение, мы можем смело называть инфракрасное излучение просто светом. Так как же это влияет на людей?
Прежде всего, обладает биостимулирующими свойствами, успокаивает мышечную боль, воспаление, поддерживает лечение травм и сердечно-сосудистых заболеваний.Согревая кожу, они способствуют лечению таких заболеваний, как гипертония, радикулит, кожные и мышечные заболевания, стресс, ревматизм, артрит, головные боли, бессонница и простуда. Энергия инфракрасных волн положительно влияет на сердечно-сосудистую и дыхательную системы, водно-электролитный баланс, секреторную функцию почек и многих других желез. Оказывает положительный эффект за счет снижения мышечного напряжения, нервной возбудимости и чувствительности рецепторов, что оказывает успокаивающее и обезболивающее действие, способствует обмену веществ.Инфракрасное очищает от токсинов, в том числе от целлюлита. Кроме того, он также стимулирует выработку коллагена, отвечающего за красоту и упругость кожи.
Из-за излучения инфракрасного излучения в помещении увеличивается количество анионов - отрицательно заряженных зарядов. Они реагируют с положительно заряженными частицами, делая их безвредными, такими как пыль, бактерии и некоторые вирусы. Анионы дополнительно усиливают инфракрасное излучение длиной 4-14 мкм, успокаивая воспаление.По решению Международной организации здравоохранения минимальное количество анионов в воздухе должно быть 1000/см3. Если их меньше, мы чувствуем усталость, слабость и головные боли. Превышение этого количества даже наполовину вызывает значительное, заметное улучшение самочувствия.
Поглощение инфракрасных волн стенами сушит их, исключая образование в них грибка и других микроорганизмов. При этом те же волны не сушат воздух, что оказывает успокаивающее действие на слизистые оболочки и защищает от простуды.
Инфракрасные панели широко применяются в санузлах, больницах, домах престарелых, т.е. везде, где конвекционное отопление (на основе движения нагретого воздуха) может оказывать негативное влияние на здоровье жильцов. Это связано с тем, что больные люди, пожилые люди и дети особенно сильно ощущают колебания температуры и наличие аллергенов. При использовании панелей InfraPower мы можем забыть о:
Дополнительно стоит напомнить, что инфракрасное отопление совершенно безопасно для здоровья.
Этот метод нагрева уже много лет используется в инкубаторах для новорожденных.
Что такое инфракрасное излучение и каковы его преимущества?. ИК-излучение благотворно влияет на ткани, а потому назначение его весьма широкое, начиная от приятного, расслабляющего прогревания тела, до лечения различных стойких болевых недугов, ран, заболеваний кожи, мышц и воспалений тканей.Его преимущества наиболее активно используются в лечебной физкультуре, как профессиональной, так и «домашней». Благодаря стремительно развивающейся технике, при небольших финансовых затратах можно пользоваться ее преимуществами, не выходя из собственного дома, но важно подходить к вопросу разумно. В вопросах здоровья, прежде чем мы начнем действовать самостоятельно, лучше всего будет предварительная медицинская консультация, во время которой мы подтвердим, можно ли использовать инфракрасное излучение IR в той или иной ситуации, для данных частей тела и при заболеваниях. .Уже много лет на рынке доступны компактные лампы, излучающие инфракрасный свет, для точечного освещения, например, больных мест, а с некоторых пор на рынке появились и тепловые излучатели, которые не только положительно влияют на здоровье человека, но и выглядят чрезвычайно привлекательно и представляют собой дизайнерское украшение интерьера.
Опасно ли инфракрасное излучение? Среди неоспоримых достоинств инфракрасного излучения есть ли недостатки и противопоказания к его применению? Как и при всех методах лечения и индивидуальных потребностях данного организма, и в этом случае мы сталкиваемся со списком, который вводит некоторые ограничения.Все виды проблем с кровеносной системой и системой кровообращения будут самой большой проблемой, если вы захотите использовать инфракрасное излучение. При этом тепло, выделяемое ИК-излучением , не оказывает положительного действия на наш организм. Аналогично в случае беременности, металлических имплантатов в организме, острого воспаления и опухолевых заболеваний (инфракрасное излучение можно использовать в случае рака только через 5 лет после излечения) - в таких случаях хорошо искать другую альтернативу после медицинской консультации.Однако побочные эффекты лечения ИК при множестве преимуществ относительно невелики. Большинство из нас сразу же почувствуют и оценят массу положительных моментов от лечения инфракрасным излучением.
Инфракрасное излучение, какая длина волны? Как и в случае с УФ-излучением, ИК-излучение подразделяется на 3 типа:
- ИК А, т.е. коротковолновое излучение, которое, вопреки своему названию, проникает в самые глубокие слои кожи, на глубину до 30 мм,
- ИК В, т.е. средневолновое излучение
- ИК С, т.е. длинноволновое волновое излучение
Именно инфракрасное излучение IR-A во многом отвечает за приятное ощущение тепла и согревание более глубоких частей тела за счет движения молекул, и, как следствие, его целебные свойства
.
Лечение руками, испускающими только инфракрасные лучи, веками применялось индийскими йогами.
Положительный эффект инфракрасного излучения широко используется китайской натуральной медициной.
О его полезных свойствах знали еще 3000 лет назад в Китае, откуда уходит своими корнями традиция ухода за руками.
Инфракрасное излучение было открыто в начале 19 века Уильямом Гершелем.
В 1800 году астроном-физик Уильям Гершель поместил ртутный термометр в оптический спектр, полученный от призмы. Этот эксперимент позволил ему измерить количество тепловой энергии, передаваемой отдельными цветами света.К его удивлению, оказалось, что термометр больше всего нагревается, когда его помещают в неосвещенное поле ниже красного цвета. Он пришел к выводу, что существует невидимое «инфракрасное» излучение, передающее тепло в виде невидимой световой волны. С научной точки зрения, инфракрасное (ИК) излучение называется электромагнитным излучением с длиной волны от 780 нм до 1 мм. Для сравнения, излучение видимого света имеет длину волны 380-780 нм.
Солнце является самым большим излучателем инфракрасного излучения Если на фрукты воздействуют инфракрасные лучи соответствующей длины волны,
, они быстрее созревают, становятся слаще, а содержание сахара увеличивается .Этот факт доказывает чудесное влияние этого излучения.
Многие (живые) существа, такие как животные и неодушевленные существа, такие как почва или минералы, при определенных условиях испускают лучи, которые являются «источником жизни» .
Домашняя птица и многие другие птицы высиживают яйца, из которых вылупляются цыплята.
В этом процессе используется не только тепло, но и инфракрасное излучение, генерируемое телом кур.
Чтобы каждый организм обладал этими свойствами, он должен был заранее поглотить "жизненной энергии" от солнца.
Почему это так важно?
При инфракрасном нагреве испускаются анионы. Это молекулы с отрицательным зарядом. Благодаря этому они удаляют пыль из воздуха (очищают, нейтрализуя неприятные запахи), а препятствуют размножению бактерий и вирусов, заряжены положительно, поэтому нейтрализуют их.
Ближний инфракрасный диапазон (NIR) находится в диапазоне 0,8–2,5 мкм. Именно радиация может быть вредной в определенных дозах.
Многие уже убедились, что это отличная альтернатива традиционным обогревателям. Инфракрасное отопление имеет много преимуществ, в основном потому, что оно очень эффективно, потому что нагревает не воздух, а только элементы в данном помещении (мебель, стены и т.д.), которые затем отдают энергию и таким образом обеспечивают оптимальную температуру.
Для инфракрасного обогрева можно использовать панели, которые являются наиболее часто используемой формой обогрева, а также лучистые обогреватели.
позволяют поддерживать во всем пространстве определенную температуру, которую удобно регулировать с помощью термостата. Поэтому они окажутся полезными:в. в квартирах и офисах, а также в офисах, мастерских и холлах.
характеризуется высокой эффективностью, главным образом потому, что он проходит через пространство без потерь. Это означает, что энергия направляется непосредственно к объектам и людям в пределах ее диапазона. Эти преимущества делают его идеальным для обогрева больших помещений, но его также можно использовать на открытом воздухе, например, в теплицах.в саду или на террасе.
обшивка становится инфракрасным излучателем, под которым монтируются нагревательные пленки или нагревательные кабели. Тогда пол, стена или потолок могут стать лучистым обогревателем. Такой тип обогрева называется плоскостным. Позволяет экономить электроэнергию благодаря низкотемпературной эксплуатации. Еще одним преимуществом является равномерное распределение температуры.
Идеально подходит для рабочих мест, где они будут обеспечивать сотрудникам нужную температуру во время работы, не дожидаясь, пока нагреется все помещение.Также они все чаще используются в гастрономии, инфракрасные обогреватели можно использовать, например, в ресторанных садах, где они обеспечат гостям тепло и комфорт во время еды.
Существуют некоторые рекомендации, которые могут оказаться полезными при выборе мощности инфракрасных нагревательных панелей. Поэтому при их выборе следует обращать внимание в первую очередь на:
1.Температура:
, разумеется, речь идет о минимальной температуре, которая необходима для обогрева салона в отопительный период.
2. Имущество:
, в первую очередь следует проверить, достаточно ли утеплен ваш дом, а затем оценить его потребность в тепле, которая во многом будет зависеть от количества окон, типа крыши или наружных стен.
3. Объем здания:
, а это просто его объем и размеры помещений, требующих обогрева.
4. Дополнительные источники тепла:
следует проверить, есть ли в здании уже какое-либо дополнительное отопление - основное.
Инфракрасные нагревательные панели — это идеальная форма отопления для людей, которые хотят привнести в свой дом немного солнца. Излучаемое панелями тепло распространяется по стенам, полам и потолкам, благодаря чему стены прогреваются равномерно, а после выключения панелей продолжают отдавать свое тепло. Всего одна теплоотводящая панель способна эффективно обогреть помещение площадью до 10 м2.
Если вы планируете установить инфракрасное отопление в своем доме, вам нужно знать, какой из них выбрать, чтобы он был лучшим. Поэтому ниже мы приводим три основных типа, которые значительно облегчат вам окончательное решение. Мы можем разделить их на:
1. Коротковолновый:
короткая волна вызывает очень интенсивное выделение тепла.Однако следует помнить, что панель, излучающая такие лучи, будет очень сильно светить, что может негативно сказаться на комфорте пользователей. В то же время на рынке появляется все больше коротковолновых устройств, уменьшающих интенсивность производимого света. Это решение означает, что лучи светят не так сильно. Эти модели идеально подходят для обогрева больших помещений.
2. Средняя волна:
излучают мало света и среднее количество тепла.Чаще всего используется для обогрева определенных зон.
3. Долгосрочные:
в отличие от коротковолновых моделей не излучают надоедливого света и при этом излучают гораздо меньше тепла. Они зарекомендуют себя в качестве дополнительного отопления.
Как видите, на рынке представлены различные виды инфракрасного обогрева, среди которых каждый обязательно найдет подходящий для себя.
1.Идеально подходит для домов аллергиков, поскольку обеспечивает циркуляцию воздуха и снижает количество пыли в воздухе.
2. Энергосберегающий. Потребление только необходимой электроэнергии, которая не тратится на нагрев воздуха.
3. Высокая эффективность. Короткое время ожидания для получения нужной температуры в помещении.
4. Экономия времени и места, не требующая затрат на покупку, транспортировку и хранение топлива.
5. Долгая и безаварийная работа.
Как видите, у инфракрасного излучения есть много преимуществ, которые можно с пользой использовать в квартире. Такое вложение быстро окупится и прослужит безукоризненно долгие годы, обеспечивая домочадцам надлежащий уровень тепла.
.
ЕН
Инфракрасное излучение как источник тепла в пищевой промышленности
PL
В статье представлены возможности использования инфракрасного излучения в тепловых процессах, протекающих в пищевой технологии, с особым акцентом на сушке пищевых продуктов.На основании литературных данных и обширных собственных исследований было установлено, что инфракрасное излучение может быть привлекательным методом подвода тепла как за счет эффективности процесса сушки, так и за счет качества получаемого высушенного материала по сравнению с другими методами сушки. Все вопросы были разделены на две части. В первой рассматриваются свойства излучения, важные с точки зрения использования его в качестве источника тепла и возможности применения инфракрасного излучения в пищевой промышленности. Во второй части, которая будет опубликована в следующем выпуске PS, будут представлены требования к инфракрасным сушилкам, аспекты качества засухи, производимой этим методом, и экономика процесса.
ЕН
В статье представлены возможности использования инфракрасного излучения в термических процессах, применяемых в пищевой технологии, особое внимание уделено сушке пищевых продуктов. Литературные данные и обширные исследования автора дали основание сделать вывод, что инфракрасное излучение может быть конкурентным источником тепла в процессе сушки. Это способствует эффективности самого процесса и высокому качеству получаемого высушенного материала по сравнению с другими методами сушки.Вся тема разделена на две части. В первой части представлены свойства инфракрасного излучения, которые имеют решающее значение для его использования в качестве источника тепла, с особым акцентом на потенциальное применение в пищевой промышленности. Во второй части, которая будет опубликована в следующем номере «ПС», описаны требования к инфракрасным сушилкам, а также вопросы качества материалов, высушенных с использованием инфракрасного излучения, и связанные с этим затраты на обработку.
бвмета1.element.agro-статья-6a969ec6-d1af-49ac-92ab-51a19728e28d
В вашем веб-браузере отключен JavaScript. Пожалуйста, включите его, а затем обновите страницу, чтобы воспользоваться всеми преимуществами. .
