Patrzymy na świat oczami kraba modliszkowego: zakres bliskiej podczerwieni. O promieniowaniu podczerwonym

W różnych sferach życia ludzie wykorzystują promienie podczerwone. Korzyści i szkody wynikające z promieniowania zależą od długości fali i czasu ekspozycji.

W życiu codziennym człowiek jest stale narażony na promieniowanie podczerwone (promieniowanie IR). Jego naturalnym źródłem jest słońce. Sztuczne obejmują elektryczne elementy grzejne i żarówki, wszelkie nagrzane lub gorące ciała. Ten rodzaj promieniowania stosowany jest w grzejnikach, systemach grzewczych, noktowizorach i pilotach zdalnego sterowania. Zasada działania sprzętu medycznego do fizjoterapii opiera się na promieniowaniu podczerwonym. Co to są promienie podczerwone? Jakie są korzyści i szkody związane z tego rodzaju promieniowaniem?

Co to jest promieniowanie podczerwone

Promieniowanie podczerwone to promieniowanie elektromagnetyczne, forma energii, która podgrzewa obiekty i sąsiaduje z czerwonym widmem światła widzialnego. Ludzkie oko nie widzi w tym widmie, ale odczuwamy tę energię w postaci ciepła. Innymi słowy, ludzie odbierają promieniowanie podczerwone z nagrzanych obiektów poprzez skórę jako wrażenie ciepła.

Promienie podczerwone dzielą się na fale krótkie, średnie i długie. Długości fal emitowane przez nagrzany obiekt zależą od temperatury ogrzewania. Im jest ona wyższa, tym krótsza jest długość fali i intensywniejsze promieniowanie.

Po raz pierwszy zbadano biologiczny efekt tego typu promieniowania na przykładzie kultur komórkowych, roślin i zwierząt. Stwierdzono, że pod wpływem promieni IR rozwój mikroflory zostaje zahamowany, a procesy metaboliczne ulegają poprawie dzięki aktywacji przepływu krwi. Udowodniono, że promieniowanie to poprawia krążenie krwi oraz ma działanie przeciwbólowe i przeciwzapalne. Zauważono, że pod wpływem promieniowania podczerwonego pacjenci po zabiegu łatwiej znoszą ból pooperacyjny, a ich rany szybciej się goją. Ustalono, że promieniowanie podczerwone sprzyja zwiększeniu odporności nieswoistej, co ogranicza działanie pestycydów i promieniowania gamma, a także przyspiesza proces zdrowienia po grypie. Promienie podczerwone stymulują usuwanie cholesterolu, odpadów, toksyn i innych szkodliwych substancji z organizmu poprzez pot i mocz.

Korzyści z promieni podczerwonych

Dzięki tym właściwościom promieniowanie podczerwone znajduje szerokie zastosowanie w medycynie. Jednak stosowanie promieniowania podczerwonego o szerokim spektrum może prowadzić do przegrzania ciała i zaczerwienienia skóry. Jednocześnie promieniowanie długofalowe nie ma negatywnego wpływu, dlatego w życiu codziennym i medycynie częściej spotyka się urządzenia lub emitery długofalowe o selektywnych długościach fal.

Ekspozycja na długofalowe promienie podczerwone sprzyja następującym procesom w organizmie:

  • Normalizacja ciśnienia krwi poprzez stymulację krążenia krwi
  • Poprawa krążenia mózgowego i pamięci
  • Oczyszczanie organizmu z toksyn, soli metali ciężkich
  • Normalizacja poziomu hormonów
  • Zatrzymanie rozprzestrzeniania się szkodliwych zarazków i grzybów
  • Przywracanie równowagi wodno-solnej
  • Łagodzi ból i działa przeciwzapalnie
  • Wzmocnienie układu odpornościowego.

Terapeutyczne działanie promieni podczerwonych można wykorzystać w leczeniu następujących chorób i schorzeń:

  • astma oskrzelowa i zaostrzenie przewlekłego zapalenia oskrzeli
  • ogniskowe zapalenie płuc w fazie ustępowania
  • przewlekłe zapalenie żołądka i dwunastnicy
  • dyskinezy hipermotoryczne narządów trawiennych
  • przewlekłe bezkamicowe zapalenie pęcherzyka żółciowego
  • osteochondroza kręgosłupa z objawami neurologicznymi
  • reumatoidalne zapalenie stawów w remisji
  • zaostrzenie deformacyjnej choroby zwyrodnieniowej stawów biodrowych i kolanowych
  • zarostowa miażdżyca naczyń nóg, neuropatia nerwów obwodowych nóg
  • zaostrzenie przewlekłego zapalenia pęcherza moczowego
  • choroba kamicy moczowej
  • zaostrzenie przewlekłego zapalenia gruczołu krokowego z upośledzoną potencją
  • zakaźna, alkoholowa, cukrzycowa polineuropatia nóg
  • przewlekłe zapalenie przydatków i dysfunkcja jajników
  • syndrom odstawienia

Ogrzewanie promieniowaniem podczerwonym pomaga wzmocnić układ odpornościowy, hamuje rozwój bakterii w środowisku i organizmie człowieka oraz poprawia kondycję skóry poprzez zwiększenie w niej krążenia krwi. Jonizacja powietrza pomaga zapobiegać zaostrzeniom alergii.

Kiedy promieniowanie podczerwone może spowodować szkody

Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę istniejące przeciwwskazania przed użyciem promieni podczerwonych do celów leczniczych. Szkody wynikające z ich stosowania mogą wystąpić w następujących przypadkach:

  • Ostre choroby ropne
  • Krwawienie
  • Ostre choroby zapalne prowadzące do dekompensacji narządów i układów
  • Układowe choroby krwi
  • Nowotwory złośliwe

Ponadto nadmierna ekspozycja na promienie podczerwone o szerokim spektrum powoduje silne zaczerwienienie skóry i może powodować oparzenia. Znane są przypadki nowotworów pojawiających się na twarzy pracowników hutnictwa w wyniku długotrwałego narażenia na tego typu promieniowanie. Zdarzały się również przypadki zapalenia skóry i udaru cieplnego.

Promienie podczerwone, szczególnie w zakresie 0,76 - 1,5 mikrona (zakres krótkich fal), stanowią zagrożenie dla oczu. Długotrwałe i długotrwałe narażenie na promieniowanie może prowadzić do rozwoju zaćmy, światłowstrętu i innych zaburzeń widzenia. Z tego powodu nie zaleca się długotrwałego narażania się na działanie grzejników krótkofalowych. Im bliżej człowieka jest taki grzejnik, tym mniej czasu powinien spędzać w pobliżu tego urządzenia. Należy zauważyć, że ten typ grzejnika jest przeznaczony do ogrzewania zewnętrznego lub lokalnego. Promienniki podczerwieni długofalowe służą do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych i przemysłowych przeznaczonych na pobyt długoterminowy.

Promieniowanie podczerwone (IR) to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które zajmuje zakres widmowy pomiędzy widzialnym światłem czerwonym (INFRAred: PONIŻEJ czerwieni) a krótkofalowymi falami radiowymi. Promienie te wytwarzają ciepło i są naukowo znane jako fale termiczne. Promienie te wytwarzają ciepło i są naukowo znane jako fale termiczne.

Wszystkie nagrzane ciała emitują promieniowanie podczerwone, w tym także ciało ludzkie i Słońce, które w ten sposób ogrzewa naszą planetę, dając życie wszelkiemu życiu na niej. Ciepło, które odczuwamy od ognia w pobliżu kominka lub kominka, grzejnika lub ciepłego asfaltu, jest konsekwencją promieni podczerwonych.

Całe spektrum promieniowania podczerwonego dzieli się zwykle na trzy główne zakresy, różniące się długością fali:

  • Krótka długość fali, o długości fali λ = 0,74-2,5 µm;
  • Fala średnia, o długości fali λ = 2,5-50 µm;
  • Długie fale, o długości fali λ = 50-2000 µm.

Promienie podczerwone bliskie lub krótkofalowe wcale nie są gorące, a właściwie nawet ich nie czujemy. Fale te wykorzystywane są np. w pilotach do telewizorów, systemach automatyki, systemach bezpieczeństwa itp. Ich częstotliwość jest wyższa, a co za tym idzie, ich energia jest wyższa niż w przypadku dalekich (długich) promieni podczerwonych. Ale nie na takim poziomie, aby zaszkodzić organizmowi. Ciepło zaczyna się wytwarzać w zakresie fal średniej podczerwieni i już czujemy ich energię. Promieniowanie podczerwone nazywane jest także promieniowaniem „termicznym”, ponieważ promieniowanie pochodzące od nagrzanych przedmiotów odbierane jest przez ludzką skórę jako uczucie ciepła. W tym przypadku długości fal emitowanych przez ciało zależą od temperatury ogrzewania: im wyższa temperatura, tym krótsza długość fali i większe natężenie promieniowania. Na przykład źródło o długości fali 1,1 mikrona odpowiada stopionemu metalowi, a źródło o długości fali 3,4 mikrona odpowiada metalowi na końcu walcowania lub kucia.

Interesujące jest dla nas widmo o długości fali 5-20 mikronów, ponieważ w tym zakresie występuje ponad 90% promieniowania wytwarzanego przez systemy ogrzewania na podczerwień, ze szczytem promieniowania wynoszącym 10 mikronów. Bardzo ważne jest, aby na tej częstotliwości samo ciało ludzkie emitowało fale podczerwone o długości 9,4 mikrona. Zatem każde promieniowanie o danej częstotliwości jest odbierane przez organizm ludzki jako powiązane i ma na niego korzystny, a co więcej, leczniczy wpływ.

Przy takim narażeniu organizmu na promieniowanie podczerwone następuje efekt „absorpcji rezonansowej”, który charakteryzuje się aktywnym pochłanianiem przez organizm energii zewnętrznej. W rezultacie można zaobserwować wzrost poziomu hemoglobiny u danej osoby, wzrost aktywności enzymów i estrogenów oraz ogólnie pobudzenie aktywności życiowej człowieka.

Wpływ promieniowania podczerwonego na powierzchnię ludzkiego ciała, jak już powiedzieliśmy, jest użyteczny, a na dodatek przyjemny. Przypomnijcie sobie pierwsze słoneczne dni na początku wiosny, kiedy po długiej i pochmurnej zimie wreszcie wyszło słońce! Czujesz jak przyjemnie otula rozświetlony obszar Twojej skóry, twarzy, dłoni. Nie chcę już nosić rękawiczek i czapki, mimo dość niskiej temperatury w porównaniu do tej „wygodnej”. Ale gdy tylko pojawi się mała chmurka, natychmiast odczuwamy zauważalny dyskomfort z powodu przerwania tak przyjemnego uczucia. To jest właśnie to promieniowanie, którego tak bardzo brakowało nam przez całą zimę, kiedy słońca przez długi czas nie było, a chcąc nie chcąc, wykonaliśmy naszą „pocztę na podczerwień”.

W wyniku ekspozycji na promieniowanie podczerwone można zaobserwować:

  • Przyspieszenie metabolizmu w organizmie;
  • Przywrócenie tkanki skórnej;
  • Spowolnienie procesu starzenia;
  • Usuwanie nadmiaru tłuszczu z organizmu;
  • Uwolnienie ludzkiej energii motorycznej;
  • Zwiększenie oporności przeciwdrobnoustrojowej organizmu;
  • Aktywacja wzrostu roślin

i wiele, wiele innych. Ponadto promieniowanie podczerwone znajduje zastosowanie w fizjoterapii w leczeniu wielu chorób, w tym nowotworów, ponieważ sprzyja rozszerzaniu się naczyń włosowatych, pobudza przepływ krwi w naczyniach, poprawia odporność i wywołuje ogólny efekt terapeutyczny.

I wcale nie jest to zaskakujące, ponieważ to promieniowanie jest nam dane przez naturę jako sposób przekazywania ciepła i życia wszystkim żywym istotom, które potrzebują tego ciepła i komfortu, omijając pustą przestrzeń i powietrze jako pośredników.

WSTĘP

Niedoskonałość własnej natury, rekompensowana elastycznością intelektu, popychała człowieka do ciągłych poszukiwań. Chęć latania jak ptak, pływania jak ryba czy, powiedzmy, widzenia w nocy jak kot, spełniła się w miarę zdobycia wymaganej wiedzy i technologii. Badania naukowe często wynikały z potrzeb działalności wojskowej, a o ich wynikach decydował istniejący poziom technologiczny.

Poszerzenie zakresu widzenia w celu wizualizacji informacji niedostępnych dla oka jest jednym z najtrudniejszych zadań, gdyż wymaga poważnego przeszkolenia naukowego oraz znacznego zaplecza technicznego i ekonomicznego. Pierwsze pomyślne rezultaty w tym kierunku uzyskano w latach 30. XX wieku. Problem obserwacji w warunkach słabego oświetlenia stał się szczególnie palący podczas II wojny światowej.

Naturalnie wysiłki podjęte w tym kierunku doprowadziły do ​​postępu w badaniach naukowych, medycynie, technologiach komunikacyjnych i innych dziedzinach.

FIZYKA PROMIENIOWANIA PODCZERWIENI

Promieniowanie podczerwone- promieniowanie elektromagnetyczne zajmujące obszar widmowy pomiędzy czerwonym końcem światła widzialnego (o długości fali (= m) a promieniowaniem radiowym krótkofalowym (= m). Promieniowanie podczerwone odkrył w 1800 roku angielski naukowiec W. Herschel. 123 lata po odkryciem promieniowania podczerwonego radziecka fizyk A.A. Glagoleva-Arkadyeva uzyskała fale radiowe o długości fali około 80 mikronów, czyli znajdujące się w zakresie długości fal podczerwieni. Udowodniło to, że światło, promienie podczerwone i fale radiowe mają tę samą naturę, wszystkie te są po prostu odmianami zwykłych fal elektromagnetycznych.

Promieniowanie podczerwone nazywane jest również promieniowaniem „termicznym”, ponieważ wszystkie ciała stałe i ciekłe, ogrzane do określonej temperatury, emitują energię w widmie podczerwonym.

ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA PODCZERWIENIOWEGO

GŁÓWNE ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA PODCZERWIENI NIEKTÓRYCH OBIEKTÓW

Promieniowanie podczerwone rakiet balistycznych i obiektów kosmicznych

Promieniowanie podczerwone z samolotu

Promieniowanie podczerwone ze statków nawodnych

Marszowa pochodnia

silnika, czyli strumienia spalających się gazów niosących w sobie zawieszone w wodzie cząstki stałe popiołu i sadzy, które powstają podczas spalania paliwa rakietowego.

Korpus rakiety.

Ziemia, która odbija część promieni słonecznych, które na nią padają.

Sama Ziemia.

Promieniowanie odbite od płatowca statku powietrznego ze Słońca, Ziemi, Księżyca i innych źródeł.

Wewnętrzne promieniowanie cieplne rury przedłużającej i dyszy silnika turboodrzutowego lub rur wydechowych silników tłokowych.

Własne promieniowanie cieplne strumienia spalin.

Wewnętrzne promieniowanie cieplne pochodzące z poszycia samolotu, powstałe w wyniku nagrzewania aerodynamicznego podczas lotu z dużymi prędkościami.

Obudowa komina.

Wydechowy

otwór kominowy

PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI PROMIENIOWANIA IR

1. Przechodzi przez ciała nieprzezroczyste, także przez deszcz,

mgła, śnieg.

2. Wywołuje efekt chemiczny na płytach fotograficznych.

3. Pochłonięty przez substancję, podgrzewa ją.

4. Powoduje wewnętrzny efekt fotoelektryczny w germanie.

5. Niewidzialny.

6. Możliwość obserwacji zjawisk interferencyjnych i dyfrakcyjnych.

7. Rejestrowane metodami termicznymi, fotoelektrycznymi i

fotograficzny.

CHARAKTERYSTYKA PROMIENIOWANIA PODCZERWIENIOWEGO

Własne odbite osłabienie fizyczne

obiekty termiczne IR Promieniowanie IR cechy IR

promieniowanie promieniowanie w atmosferze promieniowania tła

Charakterystyka

Podstawowy koncepcje

Własne promieniowanie cieplne nagrzanych ciał

Podstawową koncepcją jest całkowicie czarne ciało. Ciało absolutne czarne to ciało, które pochłania całe padające na nie promieniowanie na dowolnej długości fali. Rozkład intensywności promieniowania ciała doskonale czarnego (s/n Plancka): gdzie jest widmowa jasność promieniowania w temperaturze T, to długość fali w mikronach, C1 i C2 to stałe współczynniki: C1 = 1,19*W*µm*cm*sr,

C2=1,44*µm*stopień. Maksymalna długość fali (prawo Wiena): , gdzie T jest bezwzględną temperaturą ciała.

Całkowa gęstość promieniowania – prawo Stefana – Boltzmanna:

Promieniowanie podczerwone odbite od obiektów

Maksymalne promieniowanie słoneczne, które określa składową odbitą, odpowiada długości fal krótszych niż 0,75 mikrona, a 98% całkowitej energii promieniowania słonecznego przypada na obszar widmowy do 3 mikronów. Ta długość fali jest często uważana za graniczną długość fali, która oddziela odbite (słoneczne) i wewnętrzne składniki promieniowania podczerwonego od obiektów. Można zatem przyjąć, że w bliskiej części widma IR (do 3 μm) decydujący jest składnik odbity, a rozkład promieniowania na obiektach zależy od rozkładu współczynnika odbicia i napromieniowania. Dla dalszej części widma IR czynnikiem decydującym jest promieniowanie własne obiektów, a rozkład emisyjności na ich powierzchni zależy od rozkładu współczynników emisyjności i temperatury.

W średniofalowej części widma IR należy wziąć pod uwagę wszystkie cztery parametry.

Tłumienie promieniowania IR w atmosferze

W zakresie długości fal IR występuje kilka okien przezroczystości, a zależność transmisji atmosferycznej od długości fali ma bardzo złożoną postać. O tłumieniu promieniowania podczerwonego decydują pasma absorpcji pary wodnej i składników gazowych, głównie dwutlenku węgla i ozonu, a także zjawiska rozpraszania promieniowania. Patrz rysunek „Absorpcja promieniowania IR”.

Cechy fizyczne promieniowania tła IR

Promieniowanie podczerwone składa się z dwóch składników: własnego promieniowania cieplnego i odbitego (rozproszonego) promieniowania Słońca i innych źródeł zewnętrznych. W zakresie długości fal krótszych niż 3 mikrony dominuje odbite i rozproszone promieniowanie słoneczne. W tym zakresie długości fal z reguły można pominąć wewnętrzne promieniowanie cieplne tła. Z drugiej strony, w zakresie długości fal większych niż 4 μm dominuje wewnętrzne promieniowanie cieplne tła, a odbite (rozproszone) promieniowanie słoneczne można pominąć. Zakres długości fal 3-4 mikronów jest niejako przejściowy. W tym zakresie występuje wyraźne minimum jasności formacji tła.

ABSORPCJA PROMIENIOWANIA IR

Widmo transmisyjne atmosfery w obszarze bliskiej i średniej podczerwieni (1,2-40 μm) na poziomie morza (dolna krzywa na wykresach) i na wysokości 4000 m (górna krzywa); w zakresie submilimetrowym (300-500 mikronów) promieniowanie nie dociera do powierzchni Ziemi.

WPŁYW NA CZŁOWIEKA

Już w starożytności ludzie doskonale zdawali sobie sprawę z dobroczynnej mocy ciepła, czyli z naukowego punktu widzenia, promieniowania podczerwonego.

W widmie podczerwieni znajduje się obszar o długości fali od około 7 do 14 mikronów (tzw. część długofalowa zakresu podczerwieni), który ma naprawdę wyjątkowy korzystny wpływ na organizm ludzki. Ta część promieniowania podczerwonego odpowiada promieniowaniu samego ciała ludzkiego, z maksimum przy długości fali około 10 mikronów. Dlatego nasze ciało odbiera wszelkie promieniowanie zewnętrzne o takich długościach fal, jak „nasze własne”. Najbardziej znanym naturalnym źródłem promieni podczerwonych na naszej Ziemi jest Słońce, a najsłynniejszym sztucznym źródłem długofalowych promieni podczerwonych na Rusi jest rosyjski piec, a każdy człowiek z pewnością doświadczył ich dobroczynnego działania. Gotowanie za pomocą fal podczerwonych sprawia, że ​​jedzenie jest wyjątkowo smaczne, pozwala zachować witaminy i minerały i nie ma nic wspólnego z kuchenkami mikrofalowymi.

Oddziałując na organizm ludzki w długofalowej części zakresu podczerwieni, można uzyskać zjawisko zwane „absorpcją rezonansową”, w którym energia zewnętrzna będzie aktywnie absorbowana przez organizm. W wyniku tego efektu wzrasta energia potencjalna komórki organizmu i opuszcza ją niezwiązana woda, wzrasta aktywność określonych struktur komórkowych, wzrasta poziom immunoglobulin, wzrasta aktywność enzymów i estrogenów oraz zachodzą inne reakcje biochemiczne. Dotyczy to wszystkich rodzajów komórek ciała i krwi.

CECHY OBRAZÓW OBIEKTÓW W ZAKRESIE IR

Obrazy w podczerwieni charakteryzują się nietypowym dla obserwatora rozkładem kontrastów pomiędzy znanymi obiektami ze względu na inny rozkład właściwości optycznych powierzchni obiektów w zakresie IR w porównaniu z widzialną częścią widma. Promieniowanie IR umożliwia wykrycie na obrazach IR obiektów, które nie są zauważalne na zwykłych zdjęciach. Możliwe jest zidentyfikowanie obszarów uszkodzonych drzew i krzewów, a także ujawnienie śladów wykorzystania świeżo ściętej roślinności do maskowania obiektów. Różna transmisja tonów w obrazach doprowadziła do powstania tzw. fotografowania wielospektralnego, w którym ten sam wycinek płaszczyzny obiektów jest jednocześnie fotografowany w różnych strefach widma za pomocą kamery wielospektralnej.

Inną cechą obrazów IR, charakterystyczną dla map cieplnych, jest to, że oprócz promieniowania odbitego, w ich powstaniu uczestniczy również, i to w niektórych przypadkach tylko samo, promieniowanie podczerwone. Promieniowanie wewnętrzne zależy od emisyjności powierzchni obiektów i ich temperatury. Dzięki temu możliwe jest zidentyfikowanie na mapach ciepła powierzchni nagrzanych lub ich obszarów, które są całkowicie niewykrywalne na zdjęciach, a także wykorzystanie obrazów termowizyjnych jako źródła informacji o stanie temperaturowym obiektu.

Obrazy IR umożliwiają uzyskanie informacji o obiektach, których w momencie fotografowania już nie ma. Przykładowo na powierzchni miejsca postoju statku powietrznego przez pewien czas utrwalany jest jego portret termowizyjny, który można zarejestrować na obrazie w podczerwieni.

Czwartą cechą map cieplnych jest możliwość rejestracji obiektów zarówno przy braku padającego promieniowania, jak i przy braku zmian temperatury; jedynie ze względu na różnice w emisyjności ich powierzchni. Właściwość ta umożliwia obserwację obiektów w całkowitej ciemności i w warunkach, w których różnice temperatur są wyrównane do poziomu niezauważalnego. W takich warunkach niemalowane powierzchnie metalowe o niskiej emisyjności są szczególnie wyraźnie widoczne na tle obiektów niemetalowych, które wyglądają na jaśniejsze („ciemne”), choć ich temperatura jest taka sama.

Kolejna cecha map cieplnych związana jest z dynamiką procesów cieplnych zachodzących w ciągu dnia.. Ze względu na naturalną dobową zmienność temperatur wszystkie obiekty na powierzchni ziemi uczestniczą w stale zachodzącym procesie wymiany ciepła. Ponadto temperatura każdego ciała zależy od warunków wymiany ciepła, właściwości fizycznych środowiska, swoistych właściwości danego obiektu (pojemność cieplna, przewodność cieplna) itp. W zależności od tych czynników stosunek temperatur sąsiadujących obiektów zmienia się w ciągu dnia, dlatego mapy cieplne uzyskane w różnym czasie nawet z tych samych obiektów różnią się od siebie.

ZASTOSOWANIE PROMIENIOWANIA PODCZERWIENI

W XXI wieku rozpoczęło się wprowadzanie promieniowania podczerwonego do naszego życia. Obecnie znajduje zastosowanie w przemyśle i medycynie, w życiu codziennym i rolnictwie. Jest uniwersalny i można go używać do wielu różnych celów. Stosowany w medycynie sądowej, fizjoterapii oraz w przemyśle do suszenia wyrobów malowanych, ścian budynków, drewna i owoców. Uzyskuj obrazy obiektów w ciemności, przy pomocy noktowizorów (lornetek nocnych) i we mgle.

Noktowizory – historia pokoleń

Pokolenie zerowe

„Szkło płótna”

Układy trzy- i dwuelektrodowe

    Fotokatoda

    Mankiet

  1. Elektroda skupiająca

połowa lat 30

Centrum Techniczne Philips, Holandia

Za granicą – Zworykin, Farnsword, Morton i von Ardenne; w ZSRR - G.A. Grinberg, AA Artsimowicz

Ta lampa wzmacniająca obraz składała się z dwóch umieszczonych w sobie szkieł, na których płaskich spodach nałożono fotokatodę i luminofor. Powstało wysokie napięcie przyłożone do tych warstw

pole elektrostatyczne, które zapewnia bezpośredni transfer obrazu elektronicznego z fotokatody na ekran z luminoforem. Jako warstwę światłoczułą w „szkło Holsta” zastosowano fotokatodę srebrowo-tlenowo-cezową, która charakteryzowała się dość małą czułością, choć operowała w zakresie do 1,1 mikrona. Ponadto fotokatoda ta charakteryzowała się wysokim poziomem hałasu, który wymagał schłodzenia do minus 40°C, aby go wyeliminować.

Postępy w optyce elektronowej umożliwiły zastąpienie bezpośredniego przesyłania obrazu ogniskowaniem za pomocą pola elektrostatycznego. Największą wadą wzmacniacza obrazu z elektrostatycznym przenoszeniem obrazu jest gwałtowny spadek rozdzielczości od środka pola widzenia do krawędzi na skutek niedopasowania krzywoliniowego obrazu elektronicznego z płaską fotokatodą i ekranem. Aby rozwiązać ten problem, zaczęto je wytwarzać jako sferyczne, co znacznie skomplikowało konstrukcję soczewek zwykle przeznaczonych do płaskich powierzchni.

Pierwsza generacja

Wielostopniowe lampy wzmacniające obraz

ZSRR, M.M. Bootsłow

przez RCA, ITT (USA), Philips (Holandia)

W oparciu o płyty światłowodowe (FOP), które stanowią pakiet wielu diod LED, opracowano soczewki płasko-wklęsłe, które zamontowano zamiast okien wejściowych i wyjściowych. Obraz optyczny rzutowany na płaską powierzchnię VOP jest przesyłany bez zniekształceń na stronę wklęsłą, co zapewnia parowanie płaskich powierzchni fotokatody i ekranu z zakrzywionym polem elektronicznym. W wyniku zastosowania VOP-a rozdzielczość stała się w całym polu widzenia taka sama jak w centrum.

Drugie pokolenie

Wzmacniacz emisji wtórnej

Pseudo-lornetka

1- fotokatoda

Płyta 3-mikrokanałowa

4– ekran

W latach 70

Firmy amerykańskie

firma „Praxitronic” (Niemcy)

Elementem tym jest sito o regularnie rozmieszczonych kanałach o średnicy około 10 mikronów i grubości nie większej niż 1 mm. Liczba kanałów jest równa liczbie elementów obrazu i jest rzędu 10 6 . Obie powierzchnie płytki mikrokanałowej (MCP) są polerowane i metalizowane, a pomiędzy nimi przykładane jest napięcie kilkuset woltów.

Dostając się do kanału, elektron ulega zderzeniom ze ścianą i wybija elektrony wtórne. W ciągnącym polu elektrycznym proces ten powtarza się wielokrotnie, co pozwala uzyskać czterokrotne wzmocnienie Nx1O. Do uzyskania kanałów MCP wykorzystuje się światłowód o różnym składzie chemicznym.

Opracowano lampy wzmacniające obraz z MCP o konstrukcji biplanarnej, czyli bez soczewki elektrostatycznej, co stanowiło swego rodzaju technologiczny powrót do bezpośredniego przenoszenia obrazu, jak w „szkło Holsta”. Powstałe w ten sposób miniaturowe wzmacniacze obrazu umożliwiły opracowanie gogli noktowizyjnych (NVG) układu pseudolornetycznego, w których obraz z jednego wzmacniacza obrazu jest dzielony na dwa okulary za pomocą pryzmatu rozdzielającego wiązkę. Rotacja obrazu odbywa się tutaj w dodatkowych miniobiektywach.

Trzecia generacja

Lampa wzmacniająca obraz P+ i SUPER II+

rozpoczęła się w latach 70., aż do czasów współczesnych

głównie firmy amerykańskie

Wieloletni rozwój naukowy i złożona technologia produkcji, które determinują wysoki koszt lampy wzmacniającej obraz trzeciej generacji, rekompensowane są niezwykle wysoką czułością fotokatody. Czułość całkowa niektórych próbek sięga 2000 mA/W, wydajność kwantowa (stosunek liczby wyemitowanych elektronów do liczby kwantów o długości fali w obszarze maksymalnej czułości padającej na fotokatodę) przekracza 30%! Żywotność takich lamp wzmacniających obraz wynosi około 3000 godzin, a koszt waha się od 600 do 900 dolarów, w zależności od projektu.

GŁÓWNA CHARAKTERYSTYKA EOF

Generacje wzmacniaczy obrazu

Typ fotokatody

Całka

wrażliwość,

Czułość włączona

długości fal 830-850

Osiągać,

Dostępny

zakres

uznanie

postacie ludzkie w

warunki naturalnego oświetlenia nocnego, m.in

„Szkło płótna”

około 1, oświetlenie IR

tylko przy świetle księżyca lub oświetlaczu IR

Super II+ lub II++

Promieniowanie podczerwone to promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie długości fal docierających do domu.Za źródło promieniowania podczerwonego (IR) można uznać każde ciało (gazowe, ciekłe, stałe) o temperaturze powyżej zera absolutnego (-273°C). Ludzki analizator wzrokowy nie odbiera promieni w zakresie podczerwieni. Dlatego specyficzne gatunkowo cechy demaskowania w tym zakresie uzyskuje się za pomocą specjalnych urządzeń (noktowizor, kamery termowizyjne), które mają gorszą rozdzielczość niż oko ludzkie. Generalnie do cech demaskujących obiekt w zakresie IR zalicza się: 1) cechy geometryczne wyglądu obiektu (kształt, wymiary, szczegóły powierzchni); 2) temperatura powierzchni. Promienie podczerwone są całkowicie bezpieczne dla organizmu ludzkiego, w przeciwieństwie do promieni rentgenowskich, ultrafioletowych czy mikrofalowych. Nie ma dziedziny, w której naturalna metoda przekazywania ciepła nie byłaby przydatna. Przecież wszyscy wiedzą, że człowiek nie może stać się mądrzejszy od natury, można ją jedynie naśladować.

BIBLIOGRAFIA

1. Kurbatow L.N. Krótki zarys historii rozwoju noktowizorów opartych na elektronicznych przetwornikach optycznych i wzmacniaczach obrazu // Zagadnienie. Obrona Technicy. Ser. 11. - 1994

2. Koshchavtsev N.F., Volkov V.G. Noktowizory // Problem. Obrona Technicy. Ser. P. - 1993 - Wydanie. 3 (138).

3. Lecomte J., Promieniowanie podczerwone. M.: 2002. 410 s.

4. Menshakov Yu.K., M51 Ochrona obiektów i informacji za pomocą środków rozpoznania technicznego. M.: Rosyjski. Państwo Humanitarny. U-t, 2002. 399 s.

Promieniowanie podczerwone- promieniowanie elektromagnetyczne, zajmujące obszar widmowy pomiędzy czerwonym końcem światła widzialnego (o długości fali λ = 0,74 μm i częstotliwości 430 THz) a mikrofalowym promieniowaniem radiowym (λ ~ 1-2 mm, częstotliwość 300 GHz).

Cały zakres promieniowania podczerwonego umownie dzieli się na trzy obszary:

Krawędź długofalowa tego zakresu jest czasami rozdzielana na odrębny zakres fal elektromagnetycznych - promieniowanie terahercowe (promieniowanie submilimetrowe).

Promieniowanie podczerwone nazywane jest także „promieniowaniem cieplnym”, ponieważ promieniowanie podczerwone emitowane przez nagrzane przedmioty jest odbierane przez ludzką skórę jako uczucie ciepła. W tym przypadku długości fal emitowanych przez ciało zależą od temperatury ogrzewania: im wyższa temperatura, tym krótsza długość fali i większe natężenie promieniowania. Widmo promieniowania absolutnego ciała doskonale czarnego w stosunkowo niskich temperaturach (do kilku tysięcy Kelvinów) mieści się głównie w tym zakresie. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez wzbudzone atomy lub jony.

Encyklopedyczny YouTube

    1 / 3

    ✪ 36 Promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe Skala fal elektromagnetycznych

    ✪ Eksperymenty fizyczne. Odbicie podczerwieni

    ✪ Ogrzewanie elektryczne (ogrzewanie na podczerwień). Jaki system grzewczy wybrać?

    Napisy na filmie obcojęzycznym

Historia odkryć i ogólna charakterystyka

Promieniowanie podczerwone odkrył w 1800 roku angielski astronom W. Herschel. Badając Słońce, Herschel szukał sposobu na zmniejszenie nagrzewania się instrumentu, za pomocą którego dokonywano obserwacji. Używając termometrów do określenia wpływu różnych części widma widzialnego, Herschel odkrył, że „maksimum ciepła” leży za nasyconym czerwonym kolorem i prawdopodobnie „poza załamaniem światła widzialnego”. Badanie to zapoczątkowało badania promieniowania podczerwonego.

Wcześniej laboratoryjnymi źródłami promieniowania podczerwonego były wyłącznie gorące ciała lub wyładowania elektryczne w gazach. Obecnie nowoczesne źródła promieniowania podczerwonego o regulowanej lub stałej częstotliwości stworzono w oparciu o lasery półprzewodnikowe i molekularne. Do rejestracji promieniowania w zakresie bliskiej podczerwieni (do ~1,3 μm) stosuje się specjalne klisze fotograficzne. Detektory fotoelektryczne i fotorezystory mają szerszy zakres czułości (do około 25 mikronów). Promieniowanie w obszarze dalekiej podczerwieni rejestrowane jest przez bolometry – detektory wrażliwe na ogrzewanie przez promieniowanie podczerwone.

Urządzenia IR są szeroko stosowane zarówno w technologii wojskowej (np. do naprowadzania rakiet), jak i cywilnej (np. w światłowodowych systemach komunikacyjnych). Spektrometry IR wykorzystują jako elementy optyczne soczewki i pryzmaty lub siatki dyfrakcyjne i lustra. Aby wyeliminować absorpcję promieniowania w powietrzu, spektrometry dla obszaru dalekiej podczerwieni produkowane są w wersji próżniowej.

Ponieważ widma w podczerwieni są powiązane z ruchami rotacyjnymi i wibracyjnymi w cząsteczce, a także z przejściami elektronowymi w atomach i cząsteczkach, spektroskopia IR pozwala uzyskać ważne informacje o budowie atomów i cząsteczek, a także strukturze pasmowej kryształów.

Zasięgi promieniowania podczerwonego

Obiekty zazwyczaj emitują promieniowanie podczerwone w całym spektrum długości fal, ale czasami interesujący jest tylko ograniczony obszar widma, ponieważ czujniki zazwyczaj zbierają promieniowanie tylko w określonym paśmie. Dlatego zakres podczerwieni jest często podzielony na mniejsze pasma.

Konwencjonalny schemat podziału

Najczęściej podział na mniejsze zakresy odbywa się w następujący sposób:

Skrót Długość fali Energia fotonu Charakterystyka
Bliska podczerwień, NIR 0,75-1,4 mikrona 0,9–1,7 eV Podczerwień ograniczona z jednej strony przez światło widzialne, z drugiej przez przezroczystość wody, która znacznie pogarsza się przy 1,45 µm. W tym zakresie działają szeroko rozpowszechnione diody LED na podczerwień i lasery do światłowodowych i lotniczych systemów komunikacji optycznej. W tym zakresie czułe są także kamery wideo i noktowizory oparte na lampach wzmacniających obraz.
Podczerwień o krótkiej długości fali, SWIR 1,4-3 mikrony 0,4-0,9 eV Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego przez wodę znacznie wzrasta przy 1450 nm. W obszarze komunikacji dalekobieżnej dominuje zakres 1530–1560 nm.
Podczerwień średniej długości fali, MWIR 3-8 mikronów 150-400 meV W tym zakresie zaczynają emitować ciała nagrzane do kilkuset stopni Celsjusza. W tym zakresie czułe są głowice termowizyjne systemów obrony powietrznej i techniczne kamery termowizyjne.
Podczerwień o dużej długości fali, LWIR 8-15 mikronów 80-150 meV W tym zakresie ciała o temperaturze około zera stopni Celsjusza zaczynają promieniować. Kamery termowizyjne do noktowizorów są czułe w tym zakresie.
Daleka podczerwień, FIR 15 - 1000 µm 1,2-80 meV

schemat CIE

Międzynarodowa Komisja Oświecenia Międzynarodowa Komisja ds. Oświetlenia ) zaleca podzielenie promieniowania podczerwonego na trzy grupy:

  • IR-A: 700 nm – 1400 nm (0,7 µm – 1,4 µm)
  • IR-B: 1400 nm – 3000 nm (1,4 µm – 3 µm)
  • IR-C: 3000 nm – 1 mm (3 µm – 1000 µm)

Schemat ISO 20473

Promieniowanie cieplne

Promieniowanie cieplne lub promieniowanie to przenoszenie energii z jednego ciała na drugie w postaci fal elektromagnetycznych emitowanych przez ciała ze względu na ich energię wewnętrzną. Promieniowanie cieplne mieści się głównie w zakresie podczerwieni widma od 0,74 mikrona do 1000 mikronów. Charakterystyczną cechą radiacyjnej wymiany ciepła jest to, że można ją przeprowadzić pomiędzy ciałami znajdującymi się nie tylko w dowolnym ośrodku, ale także w próżni. Przykładem promieniowania cieplnego jest światło żarówki. Moc promieniowania cieplnego obiektu spełniającego kryteria ciała doskonale czarnego opisuje prawo Stefana-Boltzmanna. Zależność pomiędzy zdolnościami emisyjnymi i absorpcyjnymi ciał opisuje prawo radiacyjne Kirchhoffa. Promieniowanie cieplne jest jednym z trzech podstawowych rodzajów przenoszenia energii cieplnej (obok przewodnictwa cieplnego i konwekcji). Promieniowanie równowagowe to promieniowanie cieplne będące w równowadze termodynamicznej z materią.

Aplikacja

Urządzenie noktowizyjne

Istnieje kilka sposobów wizualizacji niewidzialnego obrazu w podczerwieni:

  • Nowoczesne półprzewodnikowe kamery wideo są czułe w bliskiej podczerwieni. Aby uniknąć błędów w oddawaniu kolorów, zwykłe domowe kamery wideo są wyposażone w specjalny filtr odcinający obraz w podczerwieni. Kamery do systemów bezpieczeństwa z reguły nie mają takiego filtra. Jednak w ciemności nie ma naturalnych źródeł światła bliskiej podczerwieni, więc bez sztucznego oświetlenia (na przykład diod LED podczerwieni) takie kamery nic nie pokażą.
  • Konwerter elektronowo-optyczny to próżniowe urządzenie fotoelektroniczne, które wzmacnia światło w widmie widzialnym i bliskiej podczerwieni. Ma wysoką czułość i jest w stanie wytwarzać obrazy w bardzo słabych warunkach oświetleniowych. Historycznie rzecz biorąc, są to pierwsze noktowizory i nadal są szeroko stosowane w tanich noktowizorach. Ponieważ działają tylko w bliskiej podczerwieni, podobnie jak półprzewodnikowe kamery wideo wymagają oświetlenia.
  • Bolometr - czujnik termiczny. Bolometry do technicznych systemów wizyjnych i noktowizorów charakteryzują się czułością w zakresie długości fal 3..14 mikronów (średnia podczerwień), co odpowiada promieniowaniu ciał nagrzanych od 500 do -50 stopni Celsjusza. Tym samym urządzenia bolometryczne nie wymagają oświetlenia zewnętrznego, rejestrującego promieniowanie samych obiektów i tworzącego obraz różnicy temperatur.

Termografia

Termografia w podczerwieni, obrazowanie termowizyjne lub wideo termowizyjne to naukowa metoda uzyskiwania termogramu – obrazu w promieniach podczerwonych przedstawiającego wzór rozkładu pól temperatur. Kamery termowizyjne lub kamery termowizyjne wykrywają promieniowanie w zakresie podczerwieni widma elektromagnetycznego (około 900–14 000 nanometrów lub 0,9–14 µm) i wykorzystują to promieniowanie do tworzenia obrazów, które pomagają zidentyfikować obszary przegrzane lub przechłodzone. Ponieważ promieniowanie podczerwone jest emitowane przez wszystkie obiekty posiadające temperaturę, zgodnie ze wzorem Plancka na promieniowanie ciała doskonale czarnego, termografia pozwala „zobaczyć” otoczenie ze światłem widzialnym lub bez. Ilość promieniowania emitowanego przez obiekt wzrasta wraz ze wzrostem jego temperatury, dlatego termografia pozwala nam zobaczyć różnice temperatur. Kiedy patrzymy przez kamerę termowizyjną, ciepłe obiekty są widoczne lepiej niż te schłodzone do temperatury otoczenia; ludzie i zwierzęta ciepłokrwiste są lepiej widoczne w środowisku zarówno w dzień, jak i w nocy. W rezultacie postęp w zastosowaniu termografii można przypisać służbom wojskowym i bezpieczeństwa.

Bazowanie na podczerwień

Głowica naprowadzająca na podczerwień - głowica naprowadzająca działająca na zasadzie przechwytywania fal podczerwonych emitowanych przez przechwytywany cel. Jest to urządzenie optyczno-elektroniczne przeznaczone do identyfikacji celu na tle otoczenia i wysyłania sygnału namierzającego do automatycznego urządzenia celowniczego (ADU), a także do pomiaru i podawania sygnału prędkości kątowej w linii wzroku do autopilota.

Promiennik podczerwieni

Transfer danych

Rozpowszechnienie diod podczerwieni, laserów i fotodiod umożliwiło stworzenie w oparciu o nie bezprzewodowej, optycznej metody transmisji danych. W technice komputerowej wykorzystywany jest najczęściej do łączenia komputerów z urządzeniami peryferyjnymi (interfejs IrDA) W odróżnieniu od kanału radiowego kanał podczerwieni jest niewrażliwy na zakłócenia elektromagnetyczne, co pozwala na jego zastosowanie w środowiskach przemysłowych. Do wad kanału podczerwieni zalicza się konieczność stosowania okien optycznych na sprzęcie, prawidłową orientację względną urządzeń, niskie prędkości transmisji (zwykle nie przekraczają 5-10 Mbit/s, ale w przypadku stosowania laserów podczerwonych możliwe są znacznie wyższe prędkości). Ponadto nie jest zapewniona poufność przekazywanych informacji. W warunkach bezpośredniej widoczności kanał podczerwieni może zapewnić komunikację na odległość kilku kilometrów, jednak najwygodniej jest łączyć komputery znajdujące się w tym samym pomieszczeniu, gdzie odbicia od ścian pomieszczenia zapewniają stabilną i niezawodną komunikację. Najbardziej naturalnym typem topologii jest tutaj „szyna” (to znaczy przesyłany sygnał jest odbierany jednocześnie przez wszystkich abonentów). Kanał podczerwieni nie mógł się rozpowszechnić, został zastąpiony kanałem radiowym.

Promieniowanie cieplne wykorzystywane jest także do odbierania sygnałów ostrzegawczych.

Pilot

Diody i fotodiody podczerwone znajdują szerokie zastosowanie w panelach zdalnego sterowania, systemach automatyki, systemach bezpieczeństwa, niektórych telefonach komórkowych (port podczerwieni) itp. Promienie podczerwone nie odwracają uwagi człowieka ze względu na swoją niewidzialność.

Co ciekawe, promieniowanie podczerwone domowego pilota można łatwo zarejestrować za pomocą aparatu cyfrowego.

Medycyna

Najczęstsze zastosowania promieniowania podczerwonego w medycynie można znaleźć w różnych czujnikach przepływu krwi (PPG).

Szeroko stosowane mierniki tętna (HR – Heart Rate) i nasycenia krwi tlenem (Sp02) wykorzystują zielone (dla tętna) oraz czerwone i podczerwone (dla SpO2) diody LED.

Promieniowanie lasera podczerwonego wykorzystuje się w technice DLS (Digital Light Scattering) do określenia charakterystyki tętna i przepływu krwi.

Promienie podczerwone wykorzystywane są w fizjoterapii.

Wpływ długofalowego promieniowania podczerwonego:

  • Pobudzenie i poprawa krążenia krwi Pod wpływem długofalowego promieniowania podczerwonego na skórze następuje podrażnienie receptorów skóry, a w wyniku reakcji podwzgórza dochodzi do rozkurczu mięśni gładkich naczyń krwionośnych, w wyniku czego naczynia się rozszerzają .
  • Poprawa procesów metabolicznych. Pod wpływem ciepła promieniowanie podczerwone pobudza aktywność na poziomie komórkowym, usprawniając procesy neuroregulacji i metabolizmu.

Sterylizacja żywności

Promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest do sterylizacji produktów spożywczych w celu ich dezynfekcji.

Przemysł spożywczy

Cechą szczególną zastosowania promieniowania IR w przemyśle spożywczym jest możliwość wnikania fali elektromagnetycznej w produkty kapilarno-porowate, takie jak zboża, zboża, mąka itp., na głębokość do 7 mm. Wartość ta zależy od charakteru powierzchni, struktury, właściwości materiału i charakterystyki częstotliwościowej promieniowania. Fala elektromagnetyczna o określonym zakresie częstotliwości ma nie tylko działanie termiczne, ale także biologiczne na produkt, pomagając przyspieszyć przemiany biochemiczne w polimerach biologicznych (

Człowiek codziennie narażony jest na działanie promieniowania podczerwonego, którego naturalnym źródłem jest słońce. Elementy żarowe i różne elektryczne urządzenia grzewcze są klasyfikowane jako pochodne nienaturalne. Promieniowanie to wykorzystywane jest w systemach grzewczych, lampach na podczerwień, urządzeniach grzewczych, pilotach do telewizorów i sprzęcie medycznym. Dlatego zawsze należy znać korzyści i szkody promieniowania podczerwonego dla ludzi.

Promieniowanie podczerwone: co to jest?

W 1800 roku angielski fizyk odkrył ciepło podczerwone, rozdzielając światło słoneczne na widmo za pomocą pryzmatu.. William Herschel przykładał termometr do każdego koloru, aż zauważył wzrost temperatury w miarę zmiany koloru z fioletowego na czerwony. Tym samym obszar odczuwania ciepła został otwarty, lecz nie jest on widoczny dla ludzkiego oka. Promieniowanie wyróżnia się dwoma głównymi parametrami: częstotliwością (natężeniem) i długością wiązki. Jednocześnie długość fali dzieli się na trzy typy: bliska (od 0,75 do 1,5 mikrona), średnia (od 1,5 do 5,6 mikrona), daleka (od 5,6 do 100 mikronów).

Jest to energia długofalowa posiadająca pozytywne właściwości, odpowiadająca naturalnemu promieniowaniu organizmu człowieka o najdłuższej długości fali wynoszącej 9,6 mikrona. Dlatego ciało postrzega każdy wpływ zewnętrzny jako „rodzimy”. Najlepszym przykładem promieniowania podczerwonego jest ciepło Słońca. Taka wiązka ma tę różnicę, że ogrzewa obiekt, a nie przestrzeń wokół niego. Promieniowanie podczerwone jest opcją dystrybucji ciepła.

Korzyści z promieniowania podczerwonego

Urządzenia wykorzystujące długofalowe promieniowanie cieplne oddziałują na organizm ludzki na dwa różne sposoby. Pierwsza metoda ma działanie wzmacniające, zwiększające funkcje ochronne i zapobiegające przedwczesnemu starzeniu się. Ten typ pozwala radzić sobie z różnymi chorobami, zwiększając naturalną obronę organizmu przed chorobami. Jest to forma leczenia o charakterze prozdrowotnym, odpowiednia do stosowania w domu i w placówkach medycznych.

Drugi rodzaj oddziaływania promieni podczerwonych to bezpośrednie leczenie chorób i dolegliwości ogólnych. Człowiek na co dzień boryka się z problemami zdrowotnymi. Dlatego długie emitery mają właściwości terapeutyczne. Wiele instytucji medycznych w Ameryce, Kanadzie, Japonii, krajach WNP i Europie wykorzystuje takie promieniowanie. Fale potrafią wniknąć głęboko w ciało, rozgrzewając narządy wewnętrzne i układ kostny. Efekty te pomagają poprawić krążenie krwi i przyspieszyć przepływ płynów w organizmie.

Zwiększone krążenie krwi ma korzystny wpływ na metabolizm człowieka, tkanki są nasycone tlenem, a układ mięśniowy otrzymuje odżywienie. Wiele chorób można wyeliminować poprzez regularną ekspozycję na promieniowanie, które wnika głęboko w organizm człowieka. Ta długość fali złagodzi takie dolegliwości jak:

  • wysokie lub niskie ciśnienie krwi;
  • ból pleców;
  • nadwaga, otyłość;
  • choroby układu sercowo-naczyniowego;
  • depresja, stres;
  • zaburzenia przewodu pokarmowego;
  • zapalenie stawów, reumatyzm, nerwobóle;
  • artroza, zapalenie stawów, drgawki;
  • złe samopoczucie, osłabienie, wyczerpanie;
  • zapalenie oskrzeli, astma, zapalenie płuc;
  • zaburzenia snu, bezsenność;
  • ból mięśni i odcinka lędźwiowego;
  • problemy z ukrwieniem, krążeniem krwi;
  • choroby otorynolaryngologiczne bez złogów ropnych;
  • choroby skóry, oparzenia, cellulit;
  • niewydolność nerek;
  • przeziębienia i choroby wirusowe;
  • zmniejszona funkcja ochronna organizmu;
  • zatrucie;
  • ostre zapalenie pęcherza moczowego i zapalenie gruczołu krokowego;
  • zapalenie pęcherzyka żółciowego bez tworzenia się kamieni, zapalenie żołądka i dwunastnicy.

Pozytywny efekt promieniowania polega na tym, że fala docierając do skóry oddziałuje na zakończenia nerwowe i pojawia się uczucie ciepła. Ponad 90% promieniowania ulega zniszczeniu przez wilgoć znajdującą się w wierzchniej warstwie skóry, nie powoduje to nic innego jak tylko podniesienie temperatury ciała. Widmo ekspozycji, którego długość wynosi 9,6 mikrona, jest całkowicie bezpieczne dla człowieka.

Historie naszych czytelników

Włodzimierz
61 lat

Promieniowanie pobudza krążenie krwi, normalizując ciśnienie krwi i procesy metaboliczne. Zaopatrzenie tkanki mózgowej w tlen zmniejsza ryzyko zawrotów głowy i poprawia pamięć. Promieniowanie podczerwone może usunąć sole metali ciężkich, cholesterol i toksyny. Podczas terapii zwiększa się odporność pacjenta, normalizuje się poziom hormonów i przywracana jest równowaga wodno-solna. Fale zmniejszają działanie różnych toksycznych substancji chemicznych, działają przeciwzapalnie i hamują powstawanie grzybów, w tym pleśni.

Zastosowania promieniowania podczerwonego

Energia podczerwieni znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach, pozytywnie wpływając na człowieka:

  1. Termografia. Za pomocą promieniowania podczerwonego określa się temperaturę obiektów znajdujących się w dużej odległości. Fale upałów wykorzystywane są głównie w zastosowaniach wojskowych i przemysłowych. Ogrzane obiekty za pomocą takiego urządzenia można zobaczyć bez oświetlenia.
  2. Ogrzewanie. Promienie podczerwone przyczyniają się do wzrostu temperatury, wywierając korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Oprócz tego, że sauny na podczerwień są przydatne, są one wykorzystywane do spawania, wyżarzania przedmiotów z tworzyw sztucznych i utwardzania powierzchni w przemyśle i medycynie.
  3. Śledzenie. Ta metoda wykorzystania energii cieplnej polega na biernym prowadzeniu rakiet. Te latające elementy mają w sobie mechanizm zwany „poszukiwaczem ciepła”. Samochody, samoloty i inne pojazdy, a także ludzie, emitują ciepło, aby pomóc rakietom znaleźć właściwy kierunek lotu.
  4. Meteorologia. Promieniowanie pomaga satelitom określić odległość, w jakiej znajdują się chmury, określa ich temperaturę i rodzaj. Ciepłe chmury są pokazane w kolorze szarym, a zimne chmury w kolorze białym. Dane są badane bez zakłóceń zarówno w dzień, jak i w nocy. Gorąca płaszczyzna Ziemi zostanie oznaczona kolorem szarym lub czarnym.
  5. Astronomia. Astronomowie wyposażeni są w unikalne instrumenty - teleskopy na podczerwień, które pozwalają im obserwować różne obiekty na niebie. Dzięki nim naukowcom udaje się znaleźć protogwiazdy, zanim zaczną emitować światło widzialne dla ludzkiego oka. Taki teleskop z łatwością zidentyfikuje zimne obiekty, ale planet nie można zobaczyć w widmie podczerwonym ze względu na przyćmione światło gwiazd. Urządzenie służy również do obserwacji jąder galaktycznych zasłoniętych przez gaz i pył.
  6. Sztuka. Reflektogramy, które działają w oparciu o promieniowanie podczerwone, pozwalają specjalistom w tej dziedzinie dokładniej przyjrzeć się dolnym warstwom przedmiotu lub szkicom artysty. Metoda ta pozwala na porównanie rysunków rysunku i jego widocznej części w celu ustalenia autentyczności obrazu i tego, czy został on odrestaurowany. Wcześniej urządzenie było przystosowane do badania starych dokumentów pisanych i sporządzania atramentu.

To tylko podstawowe metody wykorzystania energii cieplnej w nauce, ale co roku pojawiają się nowe urządzenia działające w jej oparciu.

Szkody spowodowane promieniowaniem podczerwonym

Światło podczerwone nie tylko pozytywnie wpływa na organizm człowieka, warto jednak pamiętać o szkodach, jakie może wyrządzić niewłaściwie użyte i być niebezpieczne dla innych. Negatywny wpływ mają zakresy podczerwieni o krótkich falach. Zły wpływ promieniowania podczerwonego na organizm człowieka objawia się stanami zapalnymi dolnych warstw skóry, rozszerzonymi naczynkami i powstawaniem pęcherzy.

Należy natychmiast zaprzestać stosowania promieni podczerwonych w przypadku wystąpienia następujących chorób i objawów:

  • choroby układu krążenia, krwawienie;
  • przewlekła lub ostra postać procesów ropnych;
  • Ciąża i laktacja;
  • nowotwory złośliwe;
  • niewydolność płuc i serca;
  • ostre zapalenie;
  • padaczka;
  • Przy długotrwałej ekspozycji na promieniowanie podczerwone wzrasta ryzyko wystąpienia światłowstrętu, zaćmy i innych chorób oczu.

Silna ekspozycja na promieniowanie podczerwone prowadzi do zaczerwienienia skóry i oparzeń. U pracowników przemysłu metalurgicznego czasami dochodzi do udaru cieplnego i zapalenia skóry. Im mniejsza odległość użytkownika od elementu grzejnego, tym mniej czasu powinien on spędzać w pobliżu urządzenia. Przegrzaniu tkanki mózgowej o jeden stopień i udarowi cieplnemu towarzyszą takie objawy, jak nudności, zawroty głowy, tachykardia i ciemnienie oczu. Gdy temperatura wzrośnie o dwa stopnie lub więcej, istnieje ryzyko rozwoju zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych.

Jeżeli pod wpływem promieniowania podczerwonego wystąpi udar cieplny, należy natychmiast umieścić poszkodowanego w chłodnym pomieszczeniu i zdjąć całą odzież krępującą lub krępującą ruchy. Bandaże nasączone zimną wodą lub worki z lodem nakłada się na klatkę piersiową, szyję, pachwinę, czoło, kręgosłup i pod pachami.

Jeśli nie masz worka na lód, możesz do tego celu użyć dowolnego materiału lub elementu garderoby. Kompresy wykonuje się wyłącznie przy użyciu bardzo zimnej wody, okresowo zwilżając w niej bandaże.

Jeśli to możliwe, osobę należy całkowicie owinąć zimnym prześcieradłem. Dodatkowo za pomocą wentylatora można nadmuchać na pacjenta strumień zimnego powietrza. Picie dużej ilości zimnej wody pomoże złagodzić stan ofiary. W ciężkich przypadkach narażenia należy wezwać pogotowie i wykonać sztuczne oddychanie.

Jak uniknąć szkodliwego działania fal IR

Aby uchronić się przed negatywnymi skutkami fal upałów, należy przestrzegać kilku zasad:

  1. Jeśli praca jest bezpośrednio związana z grzejnikami wysokotemperaturowymi, to Aby chronić ciało i oczy, wymagane jest stosowanie odzieży ochronnej.
  2. Domowe grzejniki z odsłoniętymi elementami grzejnymi są używane z dużą ostrożnością. Nie powinieneś zbliżać się do nich i lepiej skrócić czas ich działania do minimum.
  3. W pomieszczeniu powinny znajdować się urządzenia, które w jak najmniejszym stopniu wpływają na ludzi i ich zdrowie.
  4. Nie przebywaj na słońcu przez dłuższy czas. Jeśli nie można tego zmienić, należy stale nosić kapelusz i odzież zakrywającą otwarte obszary ciała. Dotyczy to szczególnie dzieci, które nie zawsze potrafią wykryć wzrost temperatury ciała.

Przestrzegając tych zasad, osoba będzie w stanie uchronić się przed nieprzyjemnymi konsekwencjami nadmiernego wpływu ciepła. Promienie podczerwone mogą powodować zarówno szkody, jak i korzyści, jeśli są wykorzystywane w określony sposób.

Metody leczenia

Terapię podczerwienią dzieli się na dwa rodzaje: lokalną i ogólną. W pierwszym typie występuje działanie miejscowe na określony obszar, a w ogólnym leczeniu fale leczą całe ciało człowieka. Zabieg przeprowadza się dwa razy dziennie przez 15-30 minut. Przebieg leczenia wynosi od 5 do 20 sesji. Podczas napromieniania konieczne jest noszenie sprzętu ochronnego. Na oczy stosuje się tekturowe osłony lub specjalne okulary. Po zabiegu na skórze pojawia się zaczerwienienie z rozmytymi granicami, które znika po godzinie od ekspozycji na promienie. Promieniowanie podczerwone jest bardzo cenione w medycynie.

Wysokie natężenie promieniowania może być szkodliwe dla zdrowia, dlatego należy przestrzegać wszystkich przeciwwskazań.

Energia cieplna towarzyszy człowiekowi na co dzień w życiu codziennym. Promieniowanie podczerwone przynosi nie tylko korzyści, ale i szkody. Dlatego należy zachować ostrożność podczas traktowania światła podczerwonego. Z urządzeń emitujących te fale należy korzystać w sposób bezpieczny. Wiele osób nie wie, czy ekspozycja termiczna jest szkodliwa, ale przy prawidłowym użytkowaniu urządzeń można poprawić zdrowie człowieka i pozbyć się niektórych chorób.