Kızılötesi radyasyon spektral bileşimi. Kızılötesi radyasyon: insan vücudu üzerindeki etkisi, ışınların etkisi, özellikleri, yararları ve zararları, olası sonuçları

Kızılötesi radyasyon- bu kırmızı spektrum sınırında bulunan elektromanyetik radyasyondur görünür ışık. İnsan gözü bu spektrumu göremez ama biz bunu cildimizde ısı olarak hissederiz. Kızılötesi ışınlara maruz kaldığında nesneler ısınır. Kızılötesi radyasyonun dalga boyu ne kadar kısa olursa, termal etki o kadar güçlü olur.

Buna göre uluslararası organizasyon standardizasyona (ISO) göre kızılötesi radyasyon üç aralığa ayrılır: yakın, orta ve uzak. Tıpta darbeli kızılötesi LED terapisi (LEDT), cilt yüzeyinden yayılmadığı ve deri altı yapılara nüfuz etmediği için yalnızca yakın kızılötesi dalga boylarını kullanır.



Yakın kızılötesi radyasyonun spektrumu 740 ila 1400 nm arasında sınırlıdır, ancak dalga boyu arttıkça fotonların su tarafından emilmesi nedeniyle ışınların dokuya nüfuz etme yeteneği azalır. “RIKTA” cihazları, dalga boyu 860-960 nm aralığında ve ortalama 60 mW (+/- 30) güce sahip kızılötesi diyotlar kullanır.

Kızılötesi ışınların radyasyonu, lazer radyasyonu kadar derin değildir ancak daha geniş bir etki yelpazesine sahiptir. Fototerapinin deri altı dokuya etki ederek ve hücre çoğalmasını ve dokuya yapışmasını teşvik ederek yara iyileşmesini hızlandırdığı, iltihabı azalttığı ve ağrıyı hafiflettiği gösterilmiştir.

LEDT, yüzey yapılarının dokusunun ısınmasını yoğun bir şekilde teşvik eder, mikro dolaşımı iyileştirir, hücre yenilenmesini uyarır, iltihaplanma sürecini azaltmaya ve epiteli onarmaya yardımcı olur.

İNSANLARIN TEDAVİSİNDE KIZILÖTESİ RADYASYONUN ETKİLİLİĞİ

LEDT, RIKTA cihazlarıyla düşük yoğunluklu lazer tedavisine ek olarak kullanılmakta olup tedavi edici ve önleyici etkilere sahiptir.

Kızılötesi radyasyona maruz kalmak, hücrelerdeki metabolik süreçlerin hızlanmasına yardımcı olur, rejeneratif mekanizmaları etkinleştirir ve kan akışını iyileştirir. Kızılötesi radyasyonun etkisi karmaşıktır ve vücut üzerinde aşağıdaki etkilere sahiptir:

    kan damarlarının çapını arttırmak ve kan dolaşımını iyileştirmek;

    hücresel bağışıklığın aktivasyonu;

    doku şişmesini ve iltihabını hafifletmek;

    ağrı sendromlarının hafifletilmesi;

    metabolizmanın iyileştirilmesi;

    para çekme duygusal stres;

    su-tuz dengesinin restorasyonu;

    hormonal seviyelerin normalleşmesi.

Kızılötesi ışınlar cilde maruz kaldığında reseptörleri tahriş ederek beyne bir sinyal iletir. Merkezi sinir sistemi refleks olarak tepki vererek genel metabolizmayı uyarır ve genel bağışıklığı artırır.

Hormonal tepki, mikro dolaşımdaki büyüme damarlarının lümeninin genişlemesini teşvik ederek kan akışını iyileştirir. Bu normalleşmeye yol açar tansiyon, oksijenin organlara ve dokulara daha iyi taşınması.

EMNİYET

Darbeli kızılötesi LED tedavisinin yararlarına rağmen, kızılötesi radyasyona maruz kalmanın dozu ayarlanmalıdır. Kontrolsüz ışınlama yanıklara, ciltte kızarıklığa, dokuların aşırı ısınmasına neden olabilir.

Prosedürlerin sayısı ve süresi, kızılötesi radyasyonun sıklığı ve alanı ile diğer tedavi özellikleri bir uzman tarafından belirlenmelidir.

KIZILÖTESİ RADYASYONUN UYGULANMASI

LEDT tedavisi çeşitli hastalıkların tedavisinde yüksek etkinlik göstermiştir: zatürre, grip, boğaz ağrısı, bronşiyal astım, vaskülit, yatak yaraları, varisli damarlar, kalp hastalığı, donma ve yanıklar, bazı dermatit türleri, periferik hastalıklar sinir sistemi ve malign cilt neoplazmları.

Kızılötesi radyasyon, elektromanyetik ve lazer radyasyonunun yanı sıra onarıcı bir etkiye sahiptir ve birçok hastalığın tedavisine ve önlenmesine yardımcı olur. Rikta cihazı çok bileşenli radyasyonu birleştirir ve maksimum etki V kısa vadeli. Kızılötesi radyasyon cihazını adresinden satın alabilirsiniz.

GİRİİŞ

Zekanın esnekliği ile telafi edilen kendi doğasının kusuru, kişiyi sürekli aramaya itti. Kuş gibi uçma, balık gibi yüzme, kedi gibi gece görme arzusu gerekli bilgi ve teknolojiye ulaşıldığında gerçek oldu. Bilimsel araştırmalar çoğunlukla askeri faaliyetin ihtiyaçları tarafından teşvik ediliyordu ve sonuçlar mevcut teknolojik seviyeye göre belirleniyordu.

Gözle erişilemeyen bilgileri görselleştirmek için görüş aralığını genişletmek, ciddi bilimsel eğitim ve önemli bir teknik ve ekonomik temel gerektirdiğinden en zor görevlerden biridir. Bu yönde ilk başarılı sonuçlar 20. yüzyılın 30'lu yıllarında elde edildi. Düşük ışık koşullarında gözlem sorunu özellikle İkinci Dünya Savaşı sırasında acil hale geldi.

Doğal olarak bu yönde harcanan çabalar bilimsel araştırmalarda, tıpta, iletişim teknolojisinde ve diğer alanlarda ilerlemelere yol açmıştır.

KIZILÖTESİ RADYASYON FİZİĞİ

Kızılötesi radyasyon- görünür ışığın kırmızı ucu (dalga boyu (= m) ile kısa dalga radyo radyasyonu (= m) arasındaki spektral bölgeyi işgal eden elektromanyetik radyasyon. Kızılötesi radyasyon, 1800 yılında İngiliz bilim adamı W. Herschel tarafından keşfedildi. 123 yıl sonra) Kızılötesi radyasyonun keşfi, Sovyet fizikçisi A.A. Glagoleva-Arkadyeva, yaklaşık 80 mikron dalga boyunda, yani kızılötesi dalga boyu aralığında bulunan radyo dalgalarını aldı. Bu, ışığın, kızılötesi ışınların ve radyo dalgalarının aynı nitelikte olduğunu kanıtladı. sadece sıradan elektromanyetik dalgaların çeşitleri.

Kızılötesi radyasyona "termal" radyasyon da denir, çünkü katı ve sıvı, belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılan tüm cisimler kızılötesi spektrumda enerji yayar.

IR RADYASYONUNUN KAYNAKLARI

BAZI NESNELERİN IR RADYASYONUNUN ANA KAYNAKLARI

Kızılötesi radyasyon balistik füzeler ve uzay nesneleri

Uçaktan gelen kızılötesi radyasyon

Kızılötesi radyasyon yüzey gemileri

Yürüyen meşale

Roket yakıtının yanması sırasında oluşan askıda katı kül ve kurum parçacıklarını taşıyan yanan gazların akışı olan motor.

Roket gövdesi.

Üzerine düşen güneş ışınlarının bir kısmını yansıtan dünya.

Dünyanın kendisi.

Bir uçak planöründen yansıyan güneş radyasyonu, Dünya, Ay ve diğer kaynaklar.

Bir turbojet motorunun uzatma borusu ve nozulunun veya pistonlu motorların egzoz borularının iç termal radyasyonu.

Egzoz gazı jetinin kendi termal radyasyonu.

Yüksek hızlarda uçuş sırasında aerodinamik ısınmadan kaynaklanan, uçak derisinin dahili termal radyasyonu.

Baca kasası.

Egzoz

baca deliği

IR RADYASYONUNUN TEMEL ÖZELLİKLERİ

1. Bazı opak cisimlerden ve ayrıca yağmurdan geçer,

sis, kar.

2. Fotoğraf plakaları üzerinde kimyasal etki yaratır.

3. Bir madde tarafından emilir ve onu ısıtır.

4. Germanyumda dahili bir fotoelektrik etkiye neden olur.

5. Görünmez.

6. Girişim ve kırınım olaylarını gerçekleştirebilir.

7. Termal yöntemlerle, fotoelektrik ve

fotografik.

IR RADYASYONUNUN ÖZELLİKLERİ

Kendi Yansıyan Zayıflatma Fiziksel

termal nesneler IR IR radyasyon özellikleri IR

atmosferdeki radyasyon radyasyonu radyasyon arka planları

Özellikler

Temel kavramlar

Isıtılmış cisimlerin kendi termal radyasyonu

Temel konsept tamamen siyah bir gövdedir.

Mutlak siyah cisim, herhangi bir dalga boyunda üzerine gelen tüm radyasyonu emen bir cisimdir.

Kara cisim radyasyon yoğunluğu dağılımı (Planck s/n): T sıcaklığında radyasyonun spektral parlaklığı, mikron cinsinden dalga boyu, C1 ve C2 sabit katsayılardır: C1 = 1,19*W*μm*cm*sr, C2=1,44*μm*derece. Maksimum dalga boyu (Wien yasası): burada T mutlak vücut sıcaklığıdır.İntegral yoğunluk

radyasyon kanunu

Stefan-Boltzmann:

Nesnelerden yansıyan IR radyasyonu

Yansıyan bileşeni belirleyen maksimum güneş ışınımı, 0,75 mikrondan daha kısa dalga boylarına karşılık gelir ve toplam güneş ışınımı enerjisinin %98'i, 3 mikrona kadar olan spektrum bölgesine düşer. Bu dalga boyu genellikle IR radyasyonunun yansıyan (güneş enerjisi) ve içsel bileşenlerini nesnelerden ayıran sınır dalga boyu olarak kabul edilir. Bu nedenle yakın IR spektrumunda (3 μm'ye kadar) yansıyan bileşenin belirleyici olduğunu ve nesneler üzerindeki ışınımın dağılımının yansıma ve ışınım dağılımına bağlı olduğunu varsayabiliriz. IR spektrumunun uzak kısmı için belirleyici faktör, nesnelerin kendi radyasyonudur ve emisyonun kendi alanları üzerindeki dağılımı, emisyon katsayılarının ve sıcaklığın dağılımına bağlıdır.

IR spektrumunun orta dalga kısmında dört parametrenin tümü dikkate alınmalıdır. Atmosferdeki IR radyasyonunun zayıflaması IR dalga boyu aralığında çeşitli şeffaflık pencereleri vardır ve atmosferik iletimin dalga boyuna bağımlılığı çok karmaşık bir biçime sahiptir. IR radyasyonunun zayıflaması, su buharının absorpsiyon bantları tarafından belirlenir ve gaz bileşenleri

esas olarak karbondioksit ve ozonun yanı sıra radyasyon saçılma fenomeni.

IR radyasyonunun iki bileşeni vardır: kendi termal radyasyonu ve Güneş'ten ve diğer dış kaynaklardan yansıyan (dağınık) radyasyon. 3 µm'den kısa dalga boyu aralığında yansıyan ve saçılanlar baskındır güneş radyasyonu

. Bu dalga boyu aralığında, kural olarak, arka planın içsel termal radyasyonu ihmal edilebilir. Bunun tersine, 4 μm'nin üzerindeki dalga boyu aralığında, arka planın içsel termal radyasyonu baskındır ve yansıyan (dağınık) güneş radyasyonu ihmal edilebilir. 3-4 mikronluk dalga boyu aralığı geçiş niteliğindedir.

Bu aralıkta arka plan oluşumlarının parlaklığında belirgin bir minimum vardır.

IR RADYASYONUNUN EMİLMESİ

Deniz seviyesinde (grafiklerdeki alt eğri) ve 4000 m yükseklikte (üst eğri) yakın ve orta kızılötesi bölgede (1,2-40 μm) atmosferin iletim spektrumu; milimetre altı aralıktaki (300-500 mikron) radyasyon Dünya yüzeyine ulaşmaz.

İNSAN ÜZERİNDEKİ ETKİ Antik çağlardan beri insanlar ısının veya bilimsel anlamda kızılötesi radyasyonun yararlı gücünün farkındaydı. Kızılötesi spektrumda, insan vücudu üzerinde gerçekten benzersiz bir faydalı etkiye sahip olan, yaklaşık 7 ila 14 mikron (kızılötesi aralığın uzun dalga kısmı olarak adlandırılan) dalga boylarına sahip bir bölge vardır. Kızılötesi radyasyonun bu kısmı radyasyonun kendisine karşılık gelir

insan vücudu

IR ARALIĞINDAKİ NESNELERİN GÖRÜNTÜLERİNİN ÖZELLİKLERİ

Kızılötesi görüntüler, spektrumun görünür kısmıyla karşılaştırıldığında IR aralığındaki nesne yüzeylerinin optik özelliklerinin farklı bir dağılımı nedeniyle, bilinen nesneler arasında gözlemci için alışılmadık bir kontrast dağılımına sahiptir. IR radyasyonu, sıradan fotoğraflarda fark edilemeyen nesnelerin IR görüntülerinde tespit edilmesini mümkün kılar. Hasar görmüş ağaç ve çalıların olduğu alanları tespit etmenin yanı sıra, nesneleri kamufle etmek için taze kesilmiş bitki örtüsünün kullanıldığına dair kanıtları ortaya çıkarmak da mümkündür. Görüntülerdeki tonların farklı aktarımı, nesneler düzleminin aynı kesitinin aynı anda fotoğraflandığı çok spektrumlu fotoğrafçılığın yaratılmasına yol açtı. farklı bölgeler

multispektral kamera ile spektrum.

IR görüntülerinin ısı haritalarının karakteristik özelliği olan bir başka özelliği de, yansıyan radyasyona ek olarak kendi radyasyonlarının da oluşumlarına katılmasıdır ve bazı durumlarda sadece bu tek başınadır. İçsel radyasyon, nesnelerin yüzeylerinin emisyonu ve sıcaklıkları tarafından belirlenir.

Bu, fotoğraflarda tamamen tespit edilemeyen ısıtılmış yüzeylerin veya bunların alanlarının ısı haritaları üzerinde tanımlanmasına ve termal görüntülerin bir nesnenin sıcaklık durumu hakkında bilgi kaynağı olarak kullanılmasına olanak sağlar.

IR görüntüleri, çekim sırasında artık mevcut olmayan nesneler hakkında bilgi edinmenize olanak tanır. Örneğin, bir uçağın park edildiği alanın yüzeyinde, IR görüntüsüne kaydedilebilen termal portresi bir süre korunur. Isı haritalarının dördüncü özelliği, hem gelen radyasyonun yokluğunda hem de sıcaklık değişikliklerinin olmadığı durumlarda nesneleri kaydetme yeteneğidir; yalnızca yüzeylerinin yayma gücündeki farklılıklar nedeniyle. Bu özellik, nesneleri tamamen karanlıkta ve sıcaklık farklılıklarının algılanamayacak kadar dengelendiği koşullarda gözlemlemeyi mümkün kılar. sürekli devam eden bir ısı değişim sürecine katılırlar. Ayrıca, her bir cismin sıcaklığı, ısı alışverişi koşullarına, ortamın fiziksel özelliklerine, belirli bir nesnenin kendine özgü özelliklerine (ısı kapasitesi, termal iletkenlik), vb. Bağlıdır. Bu faktörlere bağlı olarak, bitişik nesnelerin sıcaklık oranı Gün içerisinde değişimler olduğu için aynı nesneden farklı zamanlarda elde edilen ısı haritaları da birbirinden farklılık göstermektedir.

KIZILÖTESİ RADYASYONUN UYGULANMASI

Yirmi birinci yüzyılda kızılötesi radyasyonun hayatımıza girmesi başladı. Artık sanayide ve tıpta, günlük yaşamda ve tarımda kullanılıyor. Evrenseldir ve çok çeşitli amaçlar için kullanılabilir. Adli tıpta, fizyoterapide ve endüstride boyalı ürünleri, bina duvarlarını, ahşabı ve meyveleri kurutmak için kullanılır. Karanlıktaki nesnelerin, gece görüş cihazlarının (gece dürbünü) ve sisin görüntülerini alın.

Gece görüş cihazları - nesillerin tarihi

Sıfır nesil

"Cam Kanvas"

Üç ve iki elektrotlu sistemler

    Fotokatot

    Manşet

  1. Odaklama elektrodu

30'ların ortası

Philips Teknik Merkezi, Hollanda

Yurtdışında - Zworykin, Farnsword, Morton ve von Ardenne; SSCB'de - G.A.

Grinberg, A.A. Artsimovich

Bu görüntü yoğunlaştırıcı tüp, düz tabanlarına bir fotokatot ve bir fosforun uygulandığı, iç içe geçmiş iki camdan oluşuyordu. Bu katmanlara uygulanan yüksek gerilim voltajı

elektronik görüntünün fotokatottan fosforlu bir ekrana doğrudan aktarılmasını sağlayan elektrostatik alan. Holst camında ışığa duyarlı katman olarak, 1,1 mikrona kadar operasyonel olmasına rağmen oldukça düşük bir duyarlılığa sahip olan gümüş-oksijen-sezyum fotokatot kullanıldı. Ek olarak, bu fotokatodun yüksek bir gürültü seviyesi vardı ve bunu ortadan kaldırmak için eksi 40 °C'ye kadar soğutma gerekiyordu. Elektron optiklerindeki ilerlemeler, doğrudan görüntü aktarımının odaklamayla değiştirilmesini mümkün kılmıştır. elektrostatik alan

. Elektrostatik görüntü aktarımlı görüntü yoğunlaştırıcı tüpün en büyük dezavantajı, eğrisel elektronik görüntünün düz fotokatot ve ekran ile uyumsuzluğu nedeniyle görüş alanının merkezinden kenarlara doğru çözünürlüğün keskin bir şekilde azalmasıdır. Bu sorunu çözmek için, genellikle düz yüzeyler için tasarlanan merceklerin tasarımını önemli ölçüde karmaşıklaştıran küresel hale getirilmeye başlandı.

Birinci nesil

Çok kademeli görüntü yoğunlaştırıcı tüpler

RCA, ITT (ABD), Philips (Hollanda) tarafından

Birçok LED'den oluşan bir paket olan fiber optik plakalara (FOP) dayanarak, giriş ve çıkış pencereleri yerine yerleştirilen plano-içbükey mercekler geliştirildi. VOP'un düz yüzeyine yansıtılan optik görüntü, içbükey tarafa bozulma olmadan iletilir, bu da fotokatodun ve ekranın düz yüzeylerinin kavisli bir elektronik alanla eşleşmesini sağlar. VOP kullanımı sonucunda çözünürlük tüm görüş alanı boyunca merkezdekiyle aynı hale geldi.

İkinci nesil

İkincil emisyon amplifikatörü

Sözde binoküler

1- fotokatot

3 mikrokanallı plaka

4– ekran

70'lerde

ABD şirketleri

şirket "Praxitronic" (Almanya)

Bu eleman, çapı yaklaşık 10 mikron ve kalınlığı 1 mm'yi geçmeyen, düzenli aralıklı kanalları olan bir elektir. Kanal sayısı görüntü öğelerinin sayısına eşittir ve 10 6 düzeyindedir.

Mikrokanal plakasının (MCP) her iki yüzeyi de parlatılır ve metalize edilir ve aralarına birkaç yüz voltluk bir voltaj uygulanır.

Kanala giren elektron, duvarla çarpışma yaşar ve ikincil elektronları devre dışı bırakır. Çeken bir elektrik alanında bu işlem birçok kez tekrarlanarak NxlO kazancının 4 kez elde edilmesine olanak sağlanır.

MCP kanallarını elde etmek için farklı kimyasal bileşime sahip optik fiber kullanılır.

Çift düzlemli tasarımlı MCP'ye sahip görüntü yoğunlaştırıcı tüpler, yani elektrostatik mercek olmadan, “Holst camında” olduğu gibi doğrudan görüntü aktarımına bir tür teknolojik geri dönüş geliştirildi.

Ortaya çıkan minyatür görüntü yoğunlaştırıcı tüpler, bir görüntü yoğunlaştırıcı tüpten gelen görüntünün bir ışın bölücü prizma kullanılarak iki göz merceğine bölündüğü sahte binoküler sistemin gece görüş gözlüklerinin (NVG'ler) geliştirilmesini mümkün kıldı. Buradaki görüntü döndürme ek mini lenslerde gerçekleştirilir.

Üçüncü nesil

Görüntü yoğunlaştırıcı tüp P + ve SUPER II + 70'li yıllarda başlayıp günümüze kadarçoğunlukla Amerikan şirketleri Uzun vadeli, fotokatodun son derece yüksek hassasiyeti ile telafi edilir.

Bazı numunelerin integral hassasiyeti 2000 mA/W'a ulaşır, kuantum verimi (yayılan elektron sayısının fotokatotta meydana gelen maksimum hassasiyet bölgesinde dalga boyuna sahip kuantum sayısına oranı) %30'u aşar! Bu tür görüntü yoğunlaştırıcı tüplerin hizmet ömrü yaklaşık 3.000 saattir ve tasarıma bağlı olarak maliyeti 600 ila 900 ABD Doları arasındadır.

EOF'UN ANA ÖZELLİKLERİ

Nesil görüntü yoğunlaştırıcılar

Fotoğraf katot tipi

İntegral

hassasiyet,

Hassasiyet açık

dalga boyları 830-850

Kazanç katsayısı,

Mevcut

menzil

tanıma

insan figürleri

doğal gece ışığı koşulları, m

"Cam Kanvas"

yaklaşık 1, IR aydınlatma

yalnızca ay ışığı veya IR aydınlatıcı altında

Süper II+ veya II++ Kızılötesi radyasyon, m evden dalga boyu aralığındaki elektromanyetik radyasyondur. Sıcaklığı bunun üzerinde olan herhangi bir cisim (gaz, sıvı, katı) kızılötesi (IR) radyasyon kaynağı olarak düşünülebilir. mutlak sıfır (-273°C). İnsan görsel analiz cihazı kızılötesi aralıktaki ışınları algılamaz. Dolayısıyla bu aralıktaki türe özgü maskeleme özellikleri, insan gözünden daha kötü çözünürlüğe sahip özel cihazlar (gece görüşü, termal görüntüleme cihazları) kullanılarak elde edilmektedir. İÇİNDE genel durum

IR aralığındaki bir nesnenin maskesini kaldırma özellikleri aşağıdakileri içerir: 1) nesnenin görünümünün geometrik özellikleri (şekil, boyutlar, yüzey detayları); 2) yüzey sıcaklığı. Kızılötesi ışınlar, X ışınlarının, ultraviyole veya mikrodalga ışınlarının aksine insan vücudu için kesinlikle güvenlidir. Doğal ısı transfer yönteminin faydalı olmayacağı hiçbir alan yoktur. Sonuçta, insanın doğadan daha akıllı olamayacağını herkes biliyor; biz onu ancak taklit edebiliriz.

REFERANSLAR 1. Kurbatov L.N. Kısa makale

elektronik optik dönüştürücülere ve görüntü yoğunlaştırıcılara dayalı gece görüş cihazlarının gelişim tarihi // Sayı. Savunma Teknisyenler. Ser. 11. - 1994

2. Koshchavtsev N.F., Volkov V.G. Gece görüş cihazları // Sayı. Savunma Teknisyenler. Ser. S. - 1993 - Sayı. 3 (138).

3. Lecomte J., Kızılötesi radyasyon. M.: 2002. 410 s.

4. Menshakov Yu.K., M51 Nesnelerin ve bilgilerin teknik keşif araçlarından korunması. M.: Rusça. Durum İnsani. U-t, 2002. 399 s.

Çiçeklerin kırmızı olduğuna, siyah yüzeylerin ışığı yansıtmadığına, Coca-Cola'nın opak olduğuna, sıcak bir havyanın ampul gibi hiçbir şeyi aydınlatamayacağına, meyvelerin renklerinden kolayca ayırt edilebildiğine hepimiz alışkınız. Ancak bir an için yalnızca görünür aralığı (hee hee) değil aynı zamanda yakın kızılötesini de görebildiğimizi hayal edelim. Yakın kızılötesi ışık, termal görüntüleme cihazında görülebilen bir ışık değildir. Görünür ışığa termal radyasyondan daha yakındır. Ama onun bir numarası var ilginç özellikler- genellikle görünür aralıkta tamamen opak olan nesneler kızılötesi ışıkta mükemmel şekilde görülebilir - ilk fotoğraftaki bir örnek.
Döşemenin siyah yüzeyi IR'ye karşı şeffaftır ve matristen filtre çıkarılmış bir kamera kullanarak panelin bir kısmını ve ısıtma elemanını görebilirsiniz.

Başlangıç ​​olarak küçük bir incelemeyle başlayalım. Görünür ışık dediğimiz şey sadece dar bir elektromanyetik radyasyon şerididir.
Mesela şu resmi Wikipedia'dan buldum:

Spektrumun bu küçük bölümünün ötesinde hiçbir şey görmüyoruz. Ve insanların yaptığı kameralar, fotoğraf ile insan görüşü arasındaki benzerliği sağlamak için başlangıçta hadım ediliyor. Kamera matrisi kızılötesi spektrumu görebilir, ancak özel bir filtre (Sıcak ayna adı verilir) bu yeteneği ortadan kaldırır - aksi takdirde resimler insan gözüne biraz alışılmadık görünecektir. Ama eğer bu filtreyi kaldırırsanız...

Kamera

Test konusu, başlangıçta inceleme amaçlı olan bir Çin telefonuydu. Ne yazık ki, radyo kısmının ciddi şekilde arızalı olduğu ortaya çıktı; ya çağrı aldı ya da almadı. Elbette bunun hakkında yazmadım ama Çinliler yenisini göndermek ya da bunu geri almak istemediler. Bu yüzden benimle kaldı.
Telefonu parçalarına ayıralım:

Kamerayı çıkarıyoruz. Bir havya ve neşter kullanarak odaklama mekanizmasını (üstte) matristen dikkatlice ayırın.

Matris, muhtemelen yeşilimsi veya kırmızımsı bir renk tonuna sahip ince bir cam parçasına sahip olmalıdır. Eğer orada değilse “lensli” kısma bakın. Orada da yoksa, büyük olasılıkla her şey kötüdür - matrise veya lenslerden birine püskürtülür ve onu çıkarmak normal bir kamera bulmaktan daha sorunlu olacaktır.
Eğer oradaysa, matrise zarar vermeden mümkün olduğunca dikkatli bir şekilde çıkarmamız gerekiyor. Benim için çatladı ve uzun süre cam parçalarını matristen dışarı üflemek zorunda kaldım.

Ne yazık ki fotoğraflarımı kaybettim, bu yüzden size aynı şeyi web kamerasıyla yapan Irenica'nın blogundan bir fotoğrafını göstereceğim.

Köşedeki şu cam parçası tam olarak filtre. Oldu filtre.

Lens ile matris arasındaki boşluğu değiştirirseniz kameranın doğru odaklanamayacağını hesaba katarak her şeyi bir araya getirelim - ya yakın görüşlü ya da uzak görüşlü bir kamera elde edersiniz. Otomatik odaklama mekanizmasının düzgün çalışması için kamerayı birleştirip sökmem üç kez sürdü.

Artık nihayet telefonunuzu toplayabilir ve bu yeni dünyayı keşfetmeye başlayabilirsiniz!

Boyalar ve maddeler

Coca-Cola aniden yarı saydam hale geldi. Sokaktan gelen ışık şişeden içeri giriyor ve odadaki nesneler bile camdan görülebiliyor.

Pelerin siyahtan pembeye dönüştü! Peki, düğmeler hariç.

Tornavidanın siyah kısmı da hafifledi. Ancak telefonda yalnızca joystick halkası bu kaderi yaşadı; parçanın geri kalanı IR'yi yansıtmayan farklı bir boyayla kaplandı. Telefonun plastiği de arka planda duruyor.

Tabletler yeşilden mora döndü.

Ofisteki her iki sandalye de gotik siyahtan tuhaf renklere dönüştü.

Suni deri siyah kaldı ancak kumaşın pembe olduğu ortaya çıktı.

Sırt çantası (önceki fotoğrafın arka planında) daha da kötüleşti - neredeyse tamamı leylak rengine döndü.

Tıpkı kamera çantası gibi. Ve e-kitap kapağı

Bebek arabası maviden beklenen mora döndü. Normal bir kamerada açıkça görülebilen yansıtıcı şerit ise IR'de hiç görünmüyor.

Spektrumun ihtiyacımız olan kısmına yakın olan kırmızı boya, kırmızı ışığı yansıtır ve aynı zamanda IR'nin bir kısmını da yakalar. Sonuç olarak, kırmızı renk gözle görülür şekilde daha açık hale gelir.

Üstelik tüm kırmızı boyaların bu özelliği var ki bunu fark ettim.

Ateş ve sıcaklık

Zar zor yanan bir sigara, IR'de çok parlak bir noktaya benziyor. İnsanlar geceleri otobüs durağında sigara içerek duruyorlar ve sigaraların uçları yüzlerini aydınlatıyor.

Normal bir fotoğraftaki ışığı IR modundaki arka plan aydınlatmasıyla oldukça benzer olan bir çakmak, sokaktaki fenerlerin acınası çabalarını engelledi. Fotoğrafta arka plan görünmüyor bile - akıllı kamera parlaklıktaki değişikliği çözerek pozlamayı azalttı.

Havya ısıtıldığında küçük bir ampul gibi parlar. Sıcaklık koruma modunda yumuşak pembe bir ışığa sahiptir. Ayrıca lehimlemenin kızlara göre olmadığını da söylüyorlar!

Brülör neredeyse aynı görünüyor - meşalenin biraz daha uzakta olması dışında (sonunda sıcaklık oldukça hızlı bir şekilde düşer ve belirli bir aşamada görünür ışıkta parlamayı bırakır, ancak yine de IR'de parlar).

Ancak bir cam çubuğu bir fenerle ısıtırsanız, cam IR'de oldukça parlak bir şekilde parlamaya başlayacak ve çubuk bir dalga kılavuzu görevi görecektir (parlak uç)

Üstelik çubuk, ısıtma durduktan sonra bile oldukça uzun bir süre parlayacak

Ve sıcak hava saç kurutma makinesi genellikle ağlı bir el fenerine benziyor.

Lambalar ve ışık

Metronun girişindeki M harfi çok daha parlak - hala akkor lambalar kullanıyor. Ancak istasyonun adını taşıyan tabelanın parlaklığı pek değişmedi - bu, floresan lambaların olduğu anlamına geliyor.

Avlu geceleri biraz tuhaf görünüyor - çimler leylak renginde ve çok daha hafif. Kameranın artık görünür aralıkla başa çıkamadığı ve ISO'yu (üst kısımda gren) artırmaya zorlandığı durumlarda, IR filtresi olmayan bir kameranın yedekleyecek yeterli ışığı vardır.

Bu fotoğraf komik bir durumu gösteriyor - aynı ağaç farklı lambalara sahip iki fenerle aydınlatılıyor - solda bir NL lamba (turuncu sokak lambası) ve sağda bir LED lambayla. Birincisinin emisyon spektrumunda IR vardır ve bu nedenle fotoğrafta altındaki yapraklar açık mor görünmektedir.

Ancak LED'de IR yoktur, yalnızca görünür ışık vardır (bu nedenle LED lambalar enerji açısından daha verimlidir - enerji, bir kişinin zaten göremeyeceği gereksiz radyasyon yayılarak israf edilmez). Bu yüzden yeşillik orada olanı yansıtmalıdır.

Akşamları eve bakarsanız, farklı pencerelerin farklı tonlarda olduğunu fark edeceksiniz; bazıları parlak mor, bazıları ise sarı veya beyaz. Pencereleri mor renkte (mavi ok) parlayan dairelerde hala akkor lambalar kullanılıyor; sıcak spiral, hem UV hem de IR aralıklarını yakalayarak tüm spektrum boyunca herkese eşit şekilde parlıyor. Girişlerde enerji tasarruflu soğuk beyaz ışıklı lambalar (yeşil ok), bazı dairelerde ise sıcak ışıklı floresan lambalar (sarı ok) kullanılıyor.

Gün doğumu. Sadece gün doğumu.

Gün batımı. Sadece gün batımı. Güneş ışığının yoğunluğu gölge için yeterli değildir, ancak kızılötesi aralıktadır (belki de ışığın farklı kırılma değerleriyle farklı kırılmasından dolayı). dalga boyu veya atmosferin geçirgenliği nedeniyle) gölgeler açıkça görülebilmektedir.

İlginç. Koridorumuzda bir lamba söndü ve neredeyse hiç ışık yoktu, ancak ikincisi yoktu. Kızılötesi ışıkta ise tam tersine ölü bir lamba canlı olandan çok daha parlak parlar.

İnterkom. Daha doğrusu, kameraları ve karanlıkta yanan arka ışığı olan yanındaki şey. O kadar parlak ki normal bir kamerayla bile görülebiliyor ama kızılötesi bir kamera için neredeyse bir spot ışığı.

Gün içerisinde ışık sensörünü parmağınızla kapatarak arka ışığı açabilirsiniz.

CCTV aydınlatma. Kameranın arka ışığı yoktu, o yüzden bok ve çubuklardan yapılmıştı. Gündüz çekildiği için pek parlak değil.

Yaban hayatı

Tüylü kivi ve yeşil limonun rengi hemen hemen aynıdır.

Yeşil elmalar sarıya döndü ve kırmızı elmalar parlak leylak rengine dönüştü!

Beyaz biberler sarardı. Ve sıradan yeşil salatalıklar bir tür uzaylı meyveye benziyor.

Parlak çiçekler neredeyse tek renkli hale geldi:

Çiçek neredeyse çevredeki çimlerle aynı renktedir.

Ve çalılıktaki parlak meyvelerin yapraklarda görülmesi çok zorlaştı.

Peki ya meyveler - çok renkli yapraklar bile tek renkli hale geldi.

Kısacası meyveleri rengine göre seçmek artık mümkün değil. Satıcıya sormanız gerekecek, gözleri normal.

Peki fotoğraflarda neden her şey pembe?

Bu soruyu cevaplamak için kamera matrisinin yapısını hatırlamamız gerekecek. Resmi yine Vikipedi'den çaldım.

Bu bir Bayer filtresidir; üç renkli filtre dizisi farklı renkler, matrisin üstünde bulunur. Matris tüm spektrumu eşit şekilde algılar ve yalnızca filtreler tam renkli bir resim oluşturmaya yardımcı olur.
Ancak filtreler kızılötesi spektrumu farklı şekilde iletir; mavi ve kırmızı olanlar daha fazla iletir, yeşil olanlar ise daha az iletir. Kamera, kızılötesi radyasyon yerine sıradan ışığın matrise çarptığını düşünüyor ve renkli bir görüntü oluşturmaya çalışıyor. IR radyasyonunun parlaklığının minimum olduğu fotoğraflarda yine sıradan renkler çıkıyor - fotoğraflarda renk tonları görülebiliyor. Ve parlaklığın yüksek olduğu yerlerde, örneğin aşağıdaki caddede parlak güneş- IR, matrise tam olarak filtrelerin ilettiği oranda çarpar ve pembe veya mor bir renk oluşturarak parlaklığıyla diğer tüm renk bilgilerini tıkar.
Objektife filtre takarak fotoğraf çekerseniz renklerin oranı farklı olacaktır. Örneğin bu:

Bu resmi ru-infrared.livejournal.com topluluğunda buldum
Kızılötesi aralıkta çekilen bir sürü fotoğraf da var. BB yeşillik boyunca konumlandırıldığı için üzerlerindeki yeşil beyazdır.

Peki bitkiler neden bu kadar parlak çıkıyor?

Bu sorunun aslında iki sorusu var: Yeşiller neden parlak görünüyor ve meyveler neden parlak görünüyor?
Yeşil parlaktır çünkü spektrumun kızılötesi kısmında emilim minimum düzeydedir (ve grafikte gösterildiği gibi yansıma maksimumdur):

Bunun sorumlusu klorofildir. İşte absorpsiyon spektrumu:

Büyük olasılıkla bunun nedeni, bitkinin kendisini yüksek enerjili radyasyondan koruması, emme spektrumunu varoluş için enerji alacak ve çok cömert güneş tarafından kurumayacak şekilde ayarlamasıdır.

Ve bu, güneşin radyasyon spektrumudur (daha doğrusu, güneş spektrumunun dünya yüzeyine ulaşan kısmı):

Meyveler neden parlak görünüyor?

Kabuğundaki meyveler çoğunlukla klorofil içermez ancak yine de IR'yi yansıtırlar. Epikutiküler mum adı verilen bu maddeden sorumlu - aynı beyaz kaplama salatalık ve erik üzerinde. Bu arada, Google'da "eriklerin üzerindeki beyaz kaplama" diye arattığınızda sonuç bundan başka bir şey olmayacaktır.
Bunun anlamı yaklaşık olarak aynıdır - hayatta kalmak için kritik olabilecek rengi korumak ve güneşin meyveyi hala ağaçta kurutmasına izin vermemek gerekir. Ağaçlardaki kuru erikler elbette mükemmeldir, ancak biraz sığmazlar hayat planları bitkiler.

Ama kahretsin, neden peygamber devesi yengeci?

Hangi hayvanların kızılötesi aralığı gördüğünü ne kadar araştırsam da sadece mantis yengeçlerine (stomatopod) rastladım. Bunlar pençeler:

Bu arada çaydanlık destanını kaçırmak istemiyorsanız veya firmamızın tüm yeni gönderilerini görmek istiyorsanız şirket sayfasına (“abone ol” butonu) abone olabilirsiniz.

Etiketler: Etiket ekleyin

İÇİNDE çeşitli alanlarİnsanlar yaşamları boyunca kızılötesi ışınları kullanırlar. Radyasyonun yararları ve zararları dalga boyuna ve maruz kalma süresine bağlıdır.

Günlük yaşamda bir kişi sürekli olarak kızılötesi radyasyona (IR radyasyonu) maruz kalır. Doğal kaynağı güneştir. Yapay olanlar arasında elektrikli ısıtma elemanları ve akkor lambalar, ısıtılmış veya sıcak gövdeler bulunur. Bu tür radyasyon ısıtıcılarda, ısıtma sistemlerinde, gece görüş cihazlarında ve uzaktan kumandalarda kullanılır. Fizyoterapiye yönelik tıbbi ekipmanların çalışma prensibi kızılötesi radyasyona dayanmaktadır. Kızılötesi ışınlar nelerdir? Bu tür radyasyonun yararları ve zararları nelerdir?

IR radyasyonu nedir

IR radyasyonu, nesneleri ısıtan ve görünür ışığın kırmızı spektrumuna bitişik olan bir enerji türü olan elektromanyetik radyasyondur. İnsan gözü bu spektrumda görmez ama biz bu enerjiyi ısı olarak hissederiz. Yani insanlar ısıtılan nesnelerden gelen kızılötesi radyasyonu derileriyle bir sıcaklık hissi olarak algılarlar.

Kızılötesi ışınlar kısa dalga, orta dalga ve uzun dalgadır. Isıtılan bir nesnenin yaydığı dalga boyları ısıtma sıcaklığına bağlıdır. Ne kadar yüksek olursa, dalga boyu o kadar kısa ve radyasyon o kadar yoğun olur.

İlk kez biyolojik etki Bu tür radyasyon hücre kültürleri, bitkiler ve hayvanlar örnekleri kullanılarak incelenmiştir. IR ışınlarının etkisi altında mikroflora gelişiminin baskılandığı ve kan akışının aktivasyonu nedeniyle metabolik süreçlerin iyileştirildiği bulunmuştur. Bu radyasyonun kan dolaşımını iyileştirdiği ve analjezik ve antiinflamatuar etkilere sahip olduğu kanıtlanmıştır. Kızılötesi radyasyonun etkisi altında ameliyat sonrası hastaların ameliyat sonrası ağrıyı daha kolay tolere edebildiği ve yaralarının daha hızlı iyileştiği kaydedildi. IR radyasyonunun, pestisitlerin ve gama radyasyonunun etkisini azaltan spesifik olmayan bağışıklığın artmasına yardımcı olduğu ve ayrıca gripten iyileşme sürecini hızlandırdığı tespit edilmiştir. IR ışınları kolesterolün, atıkların, toksinlerin ve diğerlerinin vücuttan atılmasını teşvik eder zararlı maddeler ter ve idrar yoluyla.

Kızılötesi ışınların faydaları

Bu özellikleri nedeniyle kızılötesi radyasyon tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak geniş spektrumlu kızılötesi radyasyonun kullanılması vücudun aşırı ısınmasına ve cildin kızarmasına neden olabilir. Aynı zamanda uzun dalga radyasyonun herhangi bir etkisi yoktur. olumsuz etki bu nedenle günlük yaşamda ve tıpta uzun dalga cihazları veya seçici dalga boylarına sahip yayıcılar daha yaygındır.

Uzun dalga kızılötesi ışınlara maruz kalma, süreçleri takip etmek vücutta:

  • Kan dolaşımını uyararak kan basıncının normalleştirilmesi
  • Serebral dolaşımın ve hafızanın iyileştirilmesi
  • Toksinlerin ve tuzların vücudunun temizlenmesi ağır metaller
  • Hormonal seviyelerin normalleşmesi
  • Zararlı mikrop ve mantarların yayılmasını durdurmak
  • Su-tuz dengesinin restorasyonu
  • Ağrı kesici ve antiinflamatuar etki
  • Bağışıklık sisteminin güçlendirilmesi.

Kızılötesi ışınların tedavi edici etkileri aşağıdaki hastalıklar ve durumlar için kullanılabilir:

  • Bronşiyal astım ve kronik bronşitin alevlenmesi
  • çözüm aşamasında fokal pnömoni
  • kronik gastroduodenit
  • Sindirim organlarının hipermotor diskinezisi
  • kronik taşsız kolesistit
  • nörolojik belirtileri olan omurga osteokondrozu
  • remisyonda romatoid artrit
  • kalça ve diz eklemlerinin deforme edici osteoartritinin alevlenmesi
  • Bacak damarlarında aterosklerozun yok edilmesi, nöropati periferik sinirler bacaklar
  • kronik sistitin alevlenmesi
  • ürolitiazis
  • bozulmuş potens ile kronik prostatitin alevlenmesi
  • bacaklarda bulaşıcı, alkolik, diyabetik polinöropatiler
  • kronik adneksit ve yumurtalık fonksiyon bozukluğu
  • yoksunluk sendromu

Kızılötesi radyasyon kullanarak ısıtma, bağışıklık sisteminin güçlendirilmesine yardımcı olur, bakterilerin büyümesini bastırır. çevre ve içinde insan vücudu, içindeki kan dolaşımını artırarak cildin durumunu iyileştirir. Hava iyonizasyonu alerji alevlenmelerini önlemeye yardımcı olur.

IR radyasyonu zarar verebileceğinde

Her şeyden önce, kızılötesi ışınları tıbbi amaçlarla kullanmadan önce mevcut kontrendikasyonları dikkate almanız gerekir. Aşağıdaki durumlarda kullanımlarından kaynaklanan zararlar ortaya çıkabilir:

  • Akut cerahatli hastalıklar
  • Kanama
  • Organ ve sistemlerin dekompansasyonuna yol açan akut inflamatuar hastalıklar
  • Sistemik kan hastalıkları
  • Malign neoplazmlar

Ayrıca geniş spektrumlu kızılötesi ışınlara aşırı maruz kalmak ciltte ciddi kızarıklığa neden olur ve yanıklara neden olabilir. Bu tür radyasyona uzun süre maruz kalmanın bir sonucu olarak metalurji işçilerinin yüzlerinde bilinen tümör vakaları vardır. Ayrıca dermatit ve sıcak çarpması vakaları da olmuştur.

Özellikle 0,76 - 1,5 mikron (kısa dalga boyu bölgesi) aralığındaki kızılötesi ışınlar gözler için tehlike oluşturur. Radyasyona uzun süreli ve uzun süre maruz kalmak katarakt, fotofobi ve diğer görme bozukluklarının gelişmesine yol açabilir. Bu nedenle kısa dalga ısıtıcılara uzun süre maruz kalınması önerilmez. Bir kişi böyle bir ısıtıcıya ne kadar yakınsa, bu cihazın yakınında o kadar az zaman geçirmelidir. Bu tip ısıtıcının dış mekan veya yerel ısıtma için tasarlandığına dikkat edilmelidir. Konutların ısıtılması ve üretim tesisleriİnsanların uzun süre kalması amaçlanan uzun dalga kızılötesi ısıtıcılar kullanılır.


Kızılötesi radyasyon hakkında


Kızılötesi radyasyon çalışmalarının tarihçesinden

Kızılötesi radyasyon veya termal radyasyon 20. veya 21. yüzyılın bir keşfi değildir. Kızılötesi radyasyon 1800 yılında İngiliz bir gökbilimci tarafından keşfedildi. W. Herschel. "Maksimum ısının" görünür radyasyonun kırmızı renginin ötesinde olduğunu keşfetti. Bu çalışma kızılötesi radyasyon çalışmasının başlangıcı oldu. Birçok ünlü bilim adamı bu alanın incelenmesine kafalarını koymuşlardır. Bunlar şöyle isimler: Alman fizikçi Wilhelm Wien(Wien yasası), Alman fizikçi Maksimum Planck(Planck formülü ve sabiti), İskoç bilim adamı John Leslie(termal radyasyon ölçüm cihazı - Leslie küpü), Alman fizikçi Gustav Kirchhoff(Kirchhoff'un radyasyon yasası), Avusturyalı fizikçi ve matematikçi Josef Stefan ve Avusturyalı fizikçi Stefan Ludwig Boltzmann(Stefan-Boltzmann yasası).

Modern ısıtma cihazlarında termal radyasyon bilgisinin kullanılması ve uygulanması ancak 1950'lerde ön plana çıktı. SSCB'de radyant ısıtma teorisi G. L. Polyak, S. N. Shorin, M. I. Kissin, A. A. Sander'in çalışmalarında geliştirildi. 1956'dan bu yana SSCB'de bu konuyla ilgili birçok teknik kitap yazıldı veya Rusça'ya çevrildi ( kaynakça). Enerji kaynaklarının maliyetindeki değişiklikler ve enerji verimliliği ve enerji tasarrufu mücadelesi nedeniyle, modern kızılötesi ısıtıcılar evsel ve endüstriyel binaların ısıtılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.


Güneş radyasyonu - doğal kızılötesi radyasyon

En ünlü ve önemli doğal kızılötesi ısıtıcı Güneş'tir. Aslında doğal ve en gelişmiş ısıtma yöntemidir. insanlığın bildiği. İçinde güneş sistemi Güneş, dünyadaki yaşamı belirleyen en güçlü termal radyasyon kaynağıdır. Yaklaşık güneş yüzeyi sıcaklığında 6000K Maksimum radyasyon şu saatte meydana gelir: 0,47 mikron(sarımsı beyaza karşılık gelir). Güneş bizden milyonlarca kilometre uzakta bulunuyor, ancak bu onun tüm bu geniş alan boyunca, pratik olarak tüketmeden (enerji), ısıtmadan (uzay) enerji iletmesini engellemez. Bunun nedeni, güneş kızılötesi ışınlarının uzayda uzun bir yol kat etmesi ve neredeyse hiç enerji kaybı olmamasıdır. Işınların yolu üzerinde herhangi bir yüzeyle karşılaşıldığında, emilen enerji ısıya dönüşür. Çarptığında Dünya'nın kendisi ısınır güneş ışınları ve güneş ışığına maruz kalan diğer nesneler. Ve Güneş tarafından ısıtılan dünya ve diğer nesneler de etrafımızdaki havaya ısı vererek onu ısıtır.

Hem dünya yüzeyindeki güneş ışınımının gücü hem de spektral bileşim. Güneş spektrumunun farklı bileşenleri dünya atmosferinden farklı şekilde geçer. Dünya yüzeyinde güneş ışınımının spektrumu daha fazladır. karmaşık şekil atmosferdeki emilim ile ilişkilidir. Özellikle canlı organizmalara zararlı olan ultraviyole radyasyonun yüksek frekanslı kısmını içermez. Dış sınırda dünyanın atmosferi, Güneş'ten gelen radyant enerjinin akışı 1370 W/m&destek2; (güneş sabiti) ve maksimum radyasyon şu saatte meydana gelir: λ=470 nm (mavi). Dünya yüzeyine ulaşan akı, atmosferdeki emilim nedeniyle önemli ölçüde daha azdır. En uygun koşullar altında (zirvedeki güneş) bu değeri aşmaz. 1120 W/m&destek2; (Moskova'da, yaz gündönümü anında - 930 W/m²) ve maksimum radyasyon şu noktada meydana gelir: λ=555nm(yeşil-sarı), gözlerin en iyi hassasiyetine karşılık gelir ve bu radyasyonun yalnızca dörtte biri, ikincil radyasyon da dahil olmak üzere radyasyonun uzun dalga bölgesinde meydana gelir.

Ancak güneş ışınım enerjisinin doğası, mahal ısıtması için kullanılan kızılötesi ısıtıcıların yaydığı ışınım enerjisinden oldukça farklıdır. Güneş radyasyonunun enerjisi, fiziksel ve biyolojik özellikleri geleneksel kızılötesi ısıtıcılardan yayılan elektromanyetik dalgaların özelliklerinden önemli ölçüde farklı olan elektromanyetik dalgalardan oluşur, özellikle güneş radyasyonunun bakteri yok edici ve iyileştirici (helyoterapi) özellikleri radyasyonda tamamen yoktur. Düşük sıcaklıktaki kaynaklar. Ve yine de kızılötesi ısıtıcılar aynısını sağlıyor termal etki Güneş gibi tüm ısı kaynaklarının en konforlusu ve ekonomik olanıdır.


Kızılötesi ışınların doğası

Üstün Alman fizikçi Maksimum Planck, termal radyasyonu (kızılötesi radyasyon) incelerken atomik doğasını keşfetti. Termal radyasyon- cisimler veya maddeler tarafından yayılan ve bundan kaynaklanan elektromanyetik radyasyondur iç enerji bir cismin veya maddenin atomlarının ısının etkisi altında daha hızlı hareket etmesi nedeniyle ve bu durumda sert malzeme denge durumuna göre daha hızlı dalgalanır. Bu hareket sırasında atomlar çarpışır ve çarpıştıklarında şokla uyarılırlar ve ardından elektromanyetik dalgalar yayılır. Tüm nesneler sürekli olarak elektromanyetik enerji yayar ve emer. Bu radyasyon, madde içindeki temel yüklü parçacıkların sürekli hareketinin bir sonucudur. Klasiklerin temel yasalarından biri elektromanyetik teori ivmeyle hareket eden yüklü bir parçacığın enerji yaydığını belirtir. Elektromanyetik radyasyon (elektromanyetik dalgalar), uzayda yayılan elektromanyetik alanın bozulması, yani elektrik ve manyetik alanlardan oluşan uzayda zamanla değişen periyodik bir elektromanyetik sinyaldir. Bu termal radyasyondur. Termal radyasyon farklı dalga boylarında elektromanyetik alanlar içerir. Atomlar herhangi bir sıcaklıkta hareket ettiğinden, tüm cisimler mutlak sıfır sıcaklığından daha yüksek herhangi bir sıcaklıktadır. (-273°С), ısı yayar. Termal radyasyonun elektromanyetik dalgalarının enerjisi, yani radyasyonun gücü, vücudun sıcaklığına, atomik ve moleküler yapısına ve ayrıca vücut yüzeyinin durumuna bağlıdır. Termal radyasyon, en kısadan en uzuna kadar tüm dalga boylarında meydana gelir, ancak yalnızca termal radyasyon pratik önemi dalga boyu aralığına giren: λ = 0,38 – 1000 µm(elektromanyetik spektrumun görünür ve kızılötesi kısımlarında). Bununla birlikte, tüm ışık termal radyasyonun özelliklerine (örneğin lüminesans) sahip değildir, bu nedenle termal radyasyonun ana aralığı olarak yalnızca kızılötesi spektrum alınabilir. (λ = 0,78 – 1000 µm). Ayrıca bir ekleme de yapabilirsiniz: dalga boyuna sahip bir bölüm λ = 100 – 1000 µmısıtma açısından bakıldığında ilginç değil.

Bu nedenle termal radyasyon, vücudun iç enerjisinden dolayı ortaya çıkan ve sürekli bir spektruma sahip olan, yani enerjisi emildiğinde termal bir etkiye neden olan elektromanyetik radyasyonun bir parçası olan elektromanyetik radyasyon formlarından biridir. . Termal radyasyon tüm cisimlerin doğasında vardır.

Mutlak sıfırın (-273°C) üzerinde bir sıcaklığa sahip olan tüm cisimler, görünür ışıkla parlamasalar bile, bir kızılötesi ışın kaynağıdır ve sürekli bir kızılötesi spektrum yayarlar. Bu, radyasyonun istisnasız tüm frekanslarda dalgalar içerdiği anlamına gelir ve herhangi bir dalgada radyasyondan bahsetmek tamamen anlamsızdır.


Kızılötesi radyasyonun ana geleneksel alanları

Günümüzde kızılötesi radyasyonu bileşen alanlarına (alanlarına) bölmek için birleşik bir sınıflandırma yoktur. Hedef teknik literatüründe kızılötesi radyasyon bölgesini bileşen alanlarına bölmek için bir düzineden fazla şema vardır ve hepsi birbirinden farklıdır. Tüm termal elektromanyetik radyasyon türleri aynı nitelikte olduğundan, ürettikleri etkiye bağlı olarak radyasyonun dalga boyuna göre sınıflandırılması yalnızca koşulludur ve esas olarak algılama teknolojisindeki farklılıklar (radyasyon kaynağının türü, ölçüm cihazının türü, duyarlılığı, vb.) ve radyasyonu ölçme tekniğinde. Matematiksel olarak formüller (Planck, Wien, Lambert vb.) kullanılarak bölgelerin kesin sınırlarını belirlemek de imkansızdır. Dalga boyunu (maksimum radyasyon) belirlemek için iki yöntem vardır: farklı formüller(sıcaklık ve frekansa göre), yaklaşık olarak farkla farklı sonuçlar veren 1,8 kez (bu, Wien yer değiştirme yasası olarak adlandırılır) ve ayrıca tüm hesaplamalar KESİNLİKLE SİYAH bir cisim için yapılır ( idealleştirilmiş nesne), gerçekte var olmayanlar. Doğada bulunan gerçek cisimler bu yasalara uymaz ve bir dereceye kadar onlardan sapar. ESSO Şirketi tarafından alınan bilgiler teknik literatür"> Излучение реальных тел зависит от ряда !} Rus ve yabancı bilim adamları" data-lightbox="image26" href="images/26.jpg" title="Kızılötesi radyasyon alanlarını genişlet spesifik özellikler gövde (yüzey durumu, mikro yapı, katman kalınlığı vb.). Farklı kaynakların tamamen belirtmesinin nedeni de budur. farklı boyutlar

Radyasyon alanlarının sınırları. Bütün bunlar, elektromanyetik radyasyonu tanımlamak için sıcaklığın kullanılmasının büyük bir dikkatle ve büyüklük sırasına göre doğrulukla yapılması gerektiğini göstermektedir. Bölünmenin son derece keyfi olduğunu bir kez daha vurguluyorum!!! (λ = 0,78 – 1000 µm) Kızılötesi bölgenin koşullu bölünmesine örnekler verelim bireysel alanlara (yalnızca Rus ve yabancı bilim adamlarının teknik literatüründen alınan bilgiler). Yukarıdaki şekil bu bölünmenin ne kadar çeşitli olduğunu göstermektedir, dolayısıyla bunların hiçbirine bağlanmamalısınız. Kızılötesi radyasyon spektrumunun 2'den 5'e kadar çeşitli bölümlere ayrılabileceğini bilmeniz yeterlidir. Görünür spektrumda daha yakın olan bölgeye genellikle yakın, yakın, kısa dalga vb. denir. Mikrodalga radyasyonuna daha yakın olan bölge, uzak, uzak, uzun dalga vb.'dir. Wikipedia'ya göre olağan bölme şeması, şuna benziyor:(Yakın kızılötesi, NIR), Kısa dalga bölgesi(Kısa dalga boylu kızılötesi, SWIR), Orta dalga bölgesi(Orta dalga boyu kızılötesi, MWIR), Uzun dalga boyu bölgesi(Uzun dalga boylu kızılötesi, LWIR), Uzak alan(Uzak kızılötesi, FIR).


Kızılötesi ışınların özellikleri

Kızılötesi ışınlar- Bu, görünür ışıkla aynı yapıya sahip olan elektromanyetik radyasyondur, dolayısıyla optik yasalarına da tabidir. Bu nedenle termal radyasyon sürecini daha iyi hayal edebilmek için hepimizin bildiği ve gözlemleyebildiği ışık radyasyonuna bir benzetme yapmalıyız. Ancak, spektrumun kızılötesi bölgesindeki maddelerin optik özelliklerinin (soğurma, yansıma, şeffaflık, kırılma vb.), spektrumun görünür kısmındaki optik özelliklerden önemli ölçüde farklı olduğunu unutmamalıyız. Karakteristik özellik kızılötesi radyasyon, diğer ana ısı transferi türlerinden farklı olarak, iletici bir ara maddeye ihtiyaç duyulmamasıdır. Hava ve özellikle vakumun kızılötesi radyasyona karşı şeffaf olduğu kabul edilir, ancak bu hava için tamamen doğru değildir. Kızılötesi radyasyon atmosferden (hava) geçtiğinde, termal radyasyonda hafif bir zayıflama gözlenir. Bunun nedeni kuru ve temiz havanın ısı ışınlarına karşı neredeyse şeffaf olmasıdır, ancak buhar şeklinde nem içeriyorsa su molekülleri (H20), karbondioksit (CO2), ozon (Ç 3) ve kızılötesi ışınları yansıtan ve emen diğer katı veya sıvı asılı parçacıklar, tamamen şeffaf olmayan bir ortam haline gelir ve bunun sonucunda kızılötesi radyasyonun akışı farklı yönlere dağılarak zayıflar. Tipik olarak spektrumun kızılötesi bölgesindeki saçılma görünür bölgeye göre daha azdır. Ancak spektrumun görünür bölgesinde saçılmanın neden olduğu kayıplar büyük olduğunda kızılötesi bölgede de önemlidir. Saçılan radyasyonun şiddeti dalga boyunun dördüncü kuvvetiyle ters orantılı olarak değişir. Yalnızca kısa dalga kızılötesi bölgesinde önemlidir ve spektrumun daha uzun dalga boyu kısmında hızla azalır.

Havadaki nitrojen ve oksijen molekülleri kızılötesi radyasyonu absorbe etmez, sadece saçılma sonucu zayıflatır. Asılı toz parçacıkları aynı zamanda kızılötesi radyasyonun saçılmasına da yol açar ve saçılma miktarı, parçacık boyutları ile kızılötesi radyasyonun dalga boyunun oranına bağlıdır; parçacıklar ne kadar büyükse saçılma da o kadar büyük olur.

su buharı, karbondioksit Atmosferde bulunan ozon ve diğer yabancı maddeler kızılötesi radyasyonu seçici olarak emer. Örneğin, su buharı, spektrumun tüm kızılötesi bölgesi boyunca kızılötesi radyasyonu çok güçlü bir şekilde emer ve karbondioksit orta kızılötesi bölgede kızılötesi radyasyonu emer.

Sıvılara gelince, bunlar kızılötesi radyasyona karşı şeffaf veya opak olabilirler. Örneğin, birkaç santimetre kalınlığındaki bir su tabakası görünür radyasyona karşı şeffaftır ve dalga boyu 1 mikrondan fazla olan kızılötesi radyasyona karşı opaktır.

Katılar(bedenler), çoğu durumda termal radyasyona karşı şeffaf değildir ancak istisnalar da var. Örneğin, görünür bölgede opak olan silikon levhalar kızılötesi bölgede şeffaftır ve kuvars ise tam tersine ışık radyasyonuna karşı şeffaftır, ancak dalga boyu 4 mikrondan fazla olan termal ışınlara karşı opaktır. Bu nedenle kızılötesi ısıtıcılarda kuvars cam kullanılmaz. Sıradan cam, kuvars camdan farklı olarak kızılötesi ışınlara karşı kısmen şeffaftır; ayrıca belirli spektral aralıklarda kızılötesi radyasyonun önemli bir bölümünü emebilir, ancak ultraviyole radyasyonu iletmez. Kaya tuzu Ayrıca termal radyasyona karşı da şeffaftır. Metallerin çoğu, kızılötesi ışınım için görünür ışıktan çok daha büyük bir yansıtıcılığa sahiptir ve bu, kızılötesi ışınımın dalga boyunun artmasıyla artar. Örneğin alüminyum, altın, gümüş ve bakırın yaklaşık dalga boyunda yansıması 10 mikron ulaşır 98% Görünür spektrumdan önemli ölçüde daha yüksek olan bu özellik, kızılötesi ısıtıcıların tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Burada örnek olarak seraların camlı çerçevelerini vermek yeterlidir: cam pratik olarak güneş ışınımının çoğunu iletir ve diğer yandan ısınan toprak dalgalar yayar. uzun uzunluk(hakkında 10 mikron), hangi camın opak bir cisim gibi davrandığına bağlı olarak. Bu sayede seraların içindeki sıcaklık, güneş ışınımı durduktan sonra bile uzun süre, dış havanın sıcaklığından çok daha yüksek bir seviyede tutulur.


Radyant ısı transferi insan yaşamında önemli bir rol oynar. Bir kişi, çalışma sırasında oluşan ısıyı çevreye salar. fizyolojik süreç esas olarak radyant ısı transferi ve konveksiyon yoluyla. Radyant (kızılötesi) ısıtma ile, hem ısıtma cihazının yüzeyinde hem de bazı iç mahfaza yapılarının yüzeyinde meydana gelen daha yüksek sıcaklık nedeniyle insan vücudunun ısı alışverişinin radyant bileşeni azalır, bu nedenle aynı sağlarken sıcaklık hissi, konvektif ısı kaybının daha fazla olabileceği durumlardır. Oda sıcaklığı daha düşük olabilir. Böylece radyant ısı transferi belirleyici rol

kişide termal rahatlık hissinin oluşmasında.

Bir kişi kızılötesi ısıtıcının menzilinde olduğunda, IR ışınları deri yoluyla insan vücuduna nüfuz eder ve derinin farklı katmanları bu ışınları farklı şekillerde yansıtır ve emer. Kızılötesi ile uzun dalga radyasyonu ışınların nüfuzu, kıyaslandığında önemli ölçüde daha azdır. kısa dalga radyasyonu


. Cilt dokusunun içerdiği nemi emme kapasitesi çok yüksektir ve cilt, vücut yüzeyine ulaşan radyasyonun %90'ından fazlasını emer. Isıyı algılayan sinir reseptörleri derinin en dış tabakasında bulunur. Emilen kızılötesi ışınlar bu reseptörleri uyararak insanda sıcaklık hissine neden olur. Kızılötesi ışınların hem yerel hem de genel etkileri vardır. Kısa dalga kızılötesi radyasyon uzun dalga kızılötesi radyasyondan farklı olarak, ışınlanan alanın etrafına refleks olarak 2-3 cm yayılan ışınlama yerinde ciltte kızarıklığa neden olabilir. Bunun nedeni kılcal damarların genişlemesi ve kan dolaşımının artmasıdır. Radyasyon bölgesinde kısa süre sonra bir kabarcık ortaya çıkabilir ve bu daha sonra bir kabuğa dönüşür. Ayrıca vurulduğunda kısa dalga kızılötesi

ışınların görme organlarına ulaşması, katarakt oluşmasına neden olabilir. Yukarıda listelenen maruz kalmanın olası sonuçları kısa dalga IR ısıtıcı darbe ile karıştırılmamalıdır uzun dalga IR ısıtıcı

. Daha önce de belirtildiği gibi, uzun dalga kızılötesi ışınlar cilt katmanının en üst kısmında emilir ve yalnızca basit bir termal etkiye neden olur.

Radyant ısıtma, daha düşük sıcaklıklarda konforlu koşullar sağlayabilir. Radyant ısıtma kullanıldığında, hava akış hızı daha düşük olduğundan iç ortam havası daha temiz olur, bu da toz kirliliğini azaltır. Ayrıca, uzun dalgalı bir ısıtıcının ışınım plakasının sıcaklığı, tozun ayrışması için gerekli sıcaklığa asla ulaşmadığından, bu ısıtma ile toz ayrışması meydana gelmez.

Isı yayıcı ne kadar soğuk olursa insan vücudu için o kadar zararsız olur, kişi ısıtıcının etki alanında o kadar uzun süre kalabilir.

Bir kişinin YÜKSEK SICAKLIKtaki bir ısı kaynağının (300°C'den fazla) yakınında uzun süre kalması insan sağlığına zararlıdır.

Kızılötesi radyasyonun insan sağlığına etkisi.

İnsan vücudu nasıl yayar? kızılötesi ışınlar ve onları emer. IR ışınları deri yoluyla insan vücuduna nüfuz eder ve derinin farklı katmanları bu ışınları farklı şekilde yansıtır ve emer. Uzun dalga radyasyonu insan vücuduna çok daha az nüfuz eder. ışınların nüfuzu, kıyaslandığında önemli ölçüde daha azdır.. Cilt dokusundaki nem, vücut yüzeyine ulaşan radyasyonun %90'ından fazlasını emer. Isıyı algılayan sinir reseptörleri derinin en dış tabakasında bulunur. Emilen kızılötesi ışınlar bu reseptörleri uyararak insanda sıcaklık hissine neden olur. Kısa dalga kızılötesi radyasyon vücuda en derinden nüfuz ederek maksimum ısınmasına neden olur. Bu etkinin bir sonucu olarak vücut hücrelerinin potansiyel enerjisi artar ve bağlanmamış su onları terk eder, spesifik hücresel yapıların aktivitesi artar, immünoglobulinlerin seviyesi artar, enzimlerin ve östrojenlerin aktivitesi artar ve diğer biyokimyasal reaksiyonlar meydana gelir. . Bu her türlü vücut hücresi ve kan için geçerlidir. Fakat İnsan vücudunun kısa dalga kızılötesi radyasyona uzun süre maruz kalması istenmeyen bir durumdur. Bu özelliğe dayanmaktadır ısıl işlem etkisi, yurt içi ve yurt dışı kliniklerimizde fizyoterapi odalarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve işlem süresinin sınırlı olduğunu unutmayın. Ancak veriler Uzun dalga kızılötesi ısıtıcılar için kısıtlamalar geçerli değildir.Önemli karakteristik kızılötesi radyasyon– radyasyonun dalga boyu (frekansı). Modern araştırma Biyoteknoloji alanında bunu tam olarak gösterdik uzun dalga kızılötesi radyasyon Dünyadaki tüm yaşam formlarının gelişmesinde olağanüstü bir öneme sahiptir. Bu nedenle biyogenetik ışınlar veya yaşam ışınları olarak da adlandırılır. Vücudumuz kendini yayar uzun kızılötesi dalgalar ama kendisinin de sürekli beslenmeye ihtiyacı var uzun dalga ısısı. Bu radyasyon azalmaya başlarsa veya azalmaya başlarsa sürekli yenileme insan vücudu, vücut çeşitli hastalıkların saldırılarına maruz kalır, kişi, refahtaki genel bir bozulmanın arka planında hızla yaşlanır. Daha öte kızılötesi radyasyon Metabolik süreci normalleştirir ve sadece semptomlarını değil, hastalığın nedenini de ortadan kaldırır.

Böyle bir ısıtmayla, çalışırken olduğu gibi tavanın altındaki aşırı ısınan havanın neden olduğu tıkanıklıktan dolayı baş ağrınız olmayacak. konvektif ısıtma, - sürekli olarak pencereyi açıp temiz havanın içeri girmesini istediğinizde (ısınan havayı dışarı verirken).

70-100 W/m2 yoğunluğundaki kızılötesi radyasyona maruz kaldığında vücuttaki biyokimyasal süreçlerin aktivitesi artar, bu da kişinin genel durumunun iyileşmesine yol açar. Ancak standartlar var ve bunlara uyulması gerekiyor. Tıbbi ve kozmetik prosedürler süresince, SICAK atölyelerde vb. çalışmak için evsel ve endüstriyel binaların güvenli bir şekilde ısıtılmasına yönelik standartlar vardır. Bunu unutma. Kızılötesi ısıtıcıların doğru kullanımı ile - olumsuz etki Vücutta TAMAMEN YOKTUR.

Kızılötesi radyasyon, kızılötesi ışınlar, kızılötesi ışınların özellikleri, kızılötesi ısıtıcıların radyasyon spektrumu

KIZILÖTESİ RADYASYON, KIZILÖTESİ IŞINLAR, KIZILÖTESİ IŞINLARIN ÖZELLİKLERİ, KIZILÖTESİ ISITICILARIN RADYASYON SPEKTRUMU Kaliningrad

ISITICI ÖZELLİKLERİ ISITICILARIN RADYASYON SPEKTRUMU DALGA BOYU UZUN DALGA ORTA DALGA KISA DALGA AÇIK KOYU GRİ ZARAR İNSAN Kaliningrad ÜZERİNDEKİ SAĞLIĞINA ETKİSİ


Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınızla paylaşın!