Uvod

Infracrveno zračenje se naziva "toplinskim" zračenjem, jer infracrveno zračenje zagrijanih predmeta ljudska koža percipira kao osjećaj topline. U ovom slučaju, talasne dužine koje emituje telo zavise od temperature grejanja: što je temperatura viša, to je talasna dužina kraća i intenzitet zračenja je veći. Spektar emisije apsolutno crnog tijela na relativno niskim (do nekoliko hiljada Kelvina) temperaturama leži uglavnom u ovom rasponu. Infracrveno zračenje emituje pobuđene atome ili ione. Infracrveno zračenje je praktično isto kao i obično svjetlo.

Jedina razlika je u tome što kada udari u objekte, vidljivi dio spektra postaje svjetlost, a infracrveno zračenje apsorbira tijelo, pretvarajući se u toplinsku energiju. Bez toga je život na našoj planeti nezamisliv. Kada se infracrveno zračenje širi u svemiru, praktički nema gubitka energije. Zapravo, to je prirodan i najsavršeniji način grijanja. Stoga je za termoenergetiku pitanje korištenja infracrvenog zračenja vrlo zanimljivo.

Svrha ovog rada je proučavanje karakteristika infracrvenog zračenja i zaštite od infracrvenog zračenja. Za postizanje ovog cilja potrebno je riješiti sljedeće zadatke:

1. Razmotrite karakteristike infracrvenog zračenja.

2. Analizirati štetne faktore infracrvenog zračenja.

3. Naučite kako da se zaštitite od štetnih efekata infracrvenog zračenja.

Karakteristike infracrvenog zračenja i izvori

Infracrveno zračenje generira bilo koje zagrijano tijelo, čija temperatura određuje intenzitet i spektar emitirane elektromagnetne energije. Zagrijana tijela, čija je temperatura iznad 100 o C, izvor su kratkotalasnog infracrvenog zračenja. Jedan od kvantitativne karakteristike zračenje je intenzitet toplotnog zračenja, koji se može definisati kao energija emitovana po jedinici površine u jedinici vremena (kcal / (m 2 h) ili W / m 2). Mjerenje intenziteta toplotnog zračenja inače se naziva aktinometrija (od grčkih riječi atinos - snop i metrio - mjerim), a uređaj kojim se određuje intenzitet zračenja naziva se aktinometar. U zavisnosti od talasne dužine, moć prodiranja infracrvenog zračenja se menja. Najveću prodornu moć ima kratkotalasno infracrveno zračenje (0,76-1,4 mikrona), koje prodire u ljudska tkiva do dubine od nekoliko centimetara. Infracrveni zraci dugotalasnog opsega (9-420 mikrona) zadržavaju se u površinskim slojevima kože.

Izvori infracrvenog zračenja. U proizvodnim uslovima proizvodnja toplote je moguća iz:

* peći za topljenje, grijanje i drugi termički uređaji;

*hlađenje zagrijanih ili rastopljenih metala;

*prelaz u toplotu mehaničke energije utrošene na pogon glavne tehnološke opreme;

*tranzicija električna energija u termičku, itd.

Oko 60% toplotne energije se distribuira u okolinu infracrvenim zračenjem. Energija zračenja, prolazeći kroz prostor gotovo bez gubitaka, ponovo se pretvara u toplotnu energiju. Toplotno zračenje ne utiče direktno na okolni vazduh, slobodno prodire u njega. Industrijski izvori zračenja topline prema prirodi zračenja mogu se podijeliti u četiri grupe:

* sa temperaturom zračeće površine do 500oC (spoljna površina peći i sl.); njihov spektar sadrži infracrvene zrake sa talasnom dužinom od 1,9-3,7 mikrona;

* sa temperaturom površine od 500 do 1300oC (otvoreni plamen, rastopljeni liveni gvožđe itd.); njihov spektar sadrži pretežno infracrvene zrake sa talasnom dužinom od 1,9-3,7 mikrona;

* sa temperaturom od 1300 do 1800oC (rastopljeni čelik itd.); njihov spektar sadrži kako infracrvene zrake do kratkih sa talasnom dužinom od 1,2-1,9 mikrona, tako i one vidljive velike svetlosti;

* sa temperaturama iznad 1800oC (plamen elektrolučnih peći, aparati za zavarivanje i sl.); njihov emisioni spektar sadrži, uz infracrvene i vidljive, ultraljubičaste zrake.

Gama zračenje jonizirajući relikvija Magnetski drift dvofotonski Spontano prisiljen

Infracrveno zračenje- elektromagnetno zračenje, koje zauzima područje spektra između crvenog kraja vidljive svjetlosti (sa talasnom dužinom od λ = 0,74 µm) i mikrotalasnog zračenja (λ ~ 1-2 mm).

Optička svojstva tvari u infracrvenom zračenju značajno se razlikuju od njihovih svojstava u vidljivom zračenju. Na primjer, sloj vode od nekoliko centimetara je neproziran za infracrveno zračenje sa λ = 1 µm. Infracrveno zračenje čini većinu zračenja koje emituju žarulje sa žarnom niti. lampe na pražnjenje, oko 50% sunčevog zračenja; Neki laseri emituju infracrveno zračenje. Za registraciju koriste termalne i fotoelektrične prijemnike, kao i posebne fotografske materijale.

Sada je cijeli raspon infracrvenog zračenja podijeljen u tri komponente:

kratkotalasno područje: λ = 0,74-2,5 µm;
oblast srednjeg talasa: λ = 2,5-50 µm;
dugotalasno područje: λ = 50-2000 µm;

Nedavno je dugotalasna ivica ovog opsega izdvojena u zaseban, nezavisan opseg elektromagnetnih talasa - teraherc zračenje(submilimetarsko zračenje).

Infracrveno zračenje se naziva i "toplinskim" zračenjem, jer infracrveno zračenje zagrijanih predmeta ljudska koža percipira kao osjećaj topline. U ovom slučaju, talasne dužine koje emituje telo zavise od temperature grejanja: što je temperatura viša, to je talasna dužina kraća i intenzitet zračenja je veći. Spektar emisije apsolutno crnog tijela na relativno niskim (do nekoliko hiljada Kelvina) temperaturama leži uglavnom u ovom rasponu. Infracrveno zračenje emituju pobuđeni atomi ili joni.

Istorija otkrića i opšte karakteristike

Infracrveno zračenje je 1800. godine otkrio engleski astronom W. Herschel. Baveći se proučavanjem Sunca, Herschel je tražio način da smanji zagrijavanje instrumenta kojim su vršena zapažanja. Koristeći termometre da bi odredio efekte različitih dijelova vidljivog spektra, Herschel je otkrio da "maksimalna toplina" leži iza zasićene crvene boje i, možda, "iza vidljive refrakcije". Ovo istraživanje označilo je početak proučavanja infracrvenog zračenja.

Ranije su samo užarena tijela ili električna pražnjenja u plinovima služila kao laboratorijski izvori infracrvenog zračenja. Sada su na bazi čvrstih i molekularnih gasnih lasera stvoreni savremeni izvori infracrvenog zračenja sa podesivom ili fiksnom frekvencijom. Za registrovanje zračenja u bliskom infracrvenom području (do ~1,3 μm) koriste se specijalne fotografske ploče. Širi raspon osjetljivosti (do oko 25 mikrona) posjeduju fotoelektrični detektori i fotootpornici. Zračenje u dalekom infracrvenom području bilježe se bolometrima - detektorima osjetljivim na zagrijavanje infracrvenim zračenjem.

IR oprema se široko koristi kako u vojnoj tehnologiji (na primjer, za navođenje projektila) tako iu civilnoj tehnologiji (na primjer, u optičkim komunikacionim sistemima). Optički elementi u IC spektrometrima su ili sočiva i prizme, ili difrakcijske rešetke i ogledala. Da bi se izbjegla apsorpcija zračenja u zraku, daleko IR spektrometri se proizvode u vakuum verziji.

Budući da su infracrveni spektri povezani sa rotacionim i vibracionim kretanjima u molekulu, kao i sa elektronskim prelazima u atomima i molekulima, IR spektroskopija daje važne informacije o strukturi atoma i molekula, kao i o pojasnoj strukturi kristala.

Aplikacija

Lek

Infracrveni zraci se koriste u fizioterapiji.

Daljinski upravljač

Infracrvene diode i fotodiode se široko koriste u daljinskim upravljačima, sistemima automatizacije, sigurnosni sistemi, neki mobilni telefoni (infracrveni) itd. Infracrveni zraci ne odvlače pažnju osobe zbog svoje nevidljivosti.

Zanimljivo, infracrveno zračenje kućnog daljinskog upravljača daljinski upravljač lako se snima digitalnim fotoaparatom.

Prilikom farbanja

Infracrveni emiteri se koriste u industriji za sušenje lakiranih površina. Infracrvena metoda sušenja ima značajne prednosti u odnosu na tradicionalnu, konvekcijsku metodu. Prije svega, ovo je, naravno, ekonomski efekat. Brzina i energija potrošena kod infracrvenog sušenja je manja od onih kod tradicionalnih metoda.

Sterilizacija hrane

Sterilizirano infracrvenim zračenjem prehrambeni proizvodi u svrhu dezinfekcije.

Sredstvo protiv korozije

Infracrveni zraci se koriste za sprečavanje korozije lakiranih površina.

prehrambena industrija

Karakteristika upotrebe infracrvenog zračenja u prehrambenoj industriji je mogućnost prodora elektromagnetnog talasa u kapilarno-porozne proizvode kao što su žitarice, žitarice, brašno itd. do dubine do 7 mm. Ova vrijednost ovisi o prirodi površine, strukturi, svojstvima materijala i frekvencijskom odzivu zračenja. elektromagnetni talas određeni raspon frekvencija ima ne samo termički, već i biološki učinak na proizvod, pomaže ubrzanju biohemijskih transformacija u biološkim polimerima (škrob, proteini, lipidi). Transportne trake za sušenje mogu se uspješno koristiti pri polaganju žitarica u žitnice i u industriji za mljevenje brašna.

Osim toga, infracrveno zračenje se široko koristi za grijanje prostorija i vanjskih prostora. Infracrveni grijači se koriste za organizaciju dodatnog ili glavnog grijanja u prostorijama (kuće, stanovi, kancelarije i sl.), kao i za lokalno grijanje vanjskog prostora (ulične kafane, sjenice, verande).

Nedostatak je znatno veća neujednačenost grijanja, što je u nizu tehnoloških procesa potpuno neprihvatljivo.

Provjera autentičnosti novca

Infracrveni emiter se koristi u uređajima za provjeru novca. Primijenjena na novčanicu kao jedan od sigurnosnih elemenata, specijalna metamerička mastila mogu se vidjeti samo u infracrvenom opsegu. Infracrveni detektori valuta su uređaji bez grešaka za provjeru autentičnosti novca. Postavljanje infracrvenih oznaka na novčanice, za razliku od ultraljubičastih, skupo je za falsifikatore i stoga ekonomski neisplativo. Stoga je danas najviše detektora novčanica sa ugrađenim IR emiterom pouzdana zaštita od falsifikata.

opasnost po zdravlje

Jako infracrveno zračenje u područjima visoke temperature može biti opasno za oči. Najopasnije je kada zračenje nije praćeno vidljivom svjetlošću. Na takvim mjestima potrebno je nositi posebne zaštitne naočale za oči.

vidi takođe

Druge metode prijenosa topline

Metode za registraciju (snimanje) IC spektra.

Bilješke

Linkovi

elektromagnetnog spektra
γ-zračenje \| rendgenski \| UV \| vidljivo svjetlo \| IR\| teraherc zračenje \| mikrovalne \| radio talasi
Vidljivi spektar	ljubičasta \| plava \| plava \| zelena \| žuta \| narandžasta \| Crveni
Mikrovalna	w \| v \| Q \| K a \| \| K u \| \| \| \|
radio talasi	EHF/EHF \| mikrovalna/SHF \| UHF/UHF \| VHF/VHF \| HF/HF \| MF/MF \| LF/LF \| VLF/VLF \| INCH/ULF \| SLF/SLF \| ELF/ELF

Infracrveno zračenje (IR) je elektromagnetno zračenje veće talasne dužine od vidljive svetlosti, koje se proteže od nominalnog crvenog kraja vidljivog spektra za 0,74 µm (mikrona) do 300 µm. Ovaj opseg talasnih dužina odgovara opsegu frekvencija od približno 1 do 400 THz i uključuje većinu toplotnog zračenja koje emituju objekti blizu sobne temperature. Infracrveno zračenje emituju ili apsorbuju molekuli kada menjaju svoja rotaciono-vibracione pokrete. Prisustvo infracrvenog zračenja prvi je otkrio astronom William Herschel 1800. godine.

Većina energije sa Sunca dolazi na Zemlju u obliku infracrvenog zračenja. sunčeva svetlost u zenitu pruža osvjetljenje od nešto više od 1 kilovata po kvadratnom metru iznad nivoa mora. Od ove energije, 527 vati je infracrveno zračenje, 445 vati je vidljiva svjetlost, a 32 vata je ultraljubičasto zračenje.

Infracrveno svjetlo se koristi u industrijskim, naučnim i medicinskim primjenama. Uređaji za noćni vid koji koriste infracrveno svjetlo omogućavaju ljudima da promatraju životinje koje se ne mogu vidjeti u mraku. U astronomiji, infracrveno snimanje omogućava posmatranje objekata skrivenih međuzvjezdanom prašinom. Infracrvene kamere se koriste za otkrivanje gubitka toplote u izolovanim sistemima, posmatranje promena u protoku krvi u koži i za otkrivanje pregrevanja električne opreme.

Poređenje svjetla
Ime	Talasna dužina	Frekvencija Hz)	Energija fotona (eV)
gama zraci	manje od 0,01 nm	više od 10 EHZ	124 keV - 300 + GeV
x-zrake	0,01 nm do 10 nm		124 eV do 124 keV
Ultraljubičasti zraci	10 nm - 380 nm	30PHZ - 790THz	3,3 eV do 124 eV
vidljivo svetlo	380 nm - 750 nm	790 THz - 405 THz	1,7 eV - 3,3 eV
Infracrveno zračenje	750 nm - 1 mm	405 THz - 300 GHz	1,24 meV - 1,7 eV
Mikrovalna	1 mm - 1 metar	300 GHz - 300 MHz	1,24 µeV - 1,24 meV
	1 mm - 100 km	300 GHz - 3 Hz	12,4 fev - 1,24 meV

Infracrvene slike se široko koriste u vojne i civilne svrhe. Vojne primjene uključuju nadzor, noćni nadzor, navođenje i praćenje. Nevojna upotreba uključuje analizu termičke efikasnosti, praćenje okruženje, inspekcija industrijskih lokacija, daljinsko ispitivanje temperature, bežična komunikacija kratkog dometa, spektroskopija i vremenska prognoza. Infracrvena astronomija koristi senzor opremljen teleskopima za prodiranje u prašnjava područja svemira kao što su molekularni oblaci i otkrivanje objekata kao što su planete.

Iako se skoro infracrveno područje (780-1000 nm) dugo smatralo nemogućim zbog buke u vizualnim pigmentima, bliski infracrveni svjetlosni osjećaj opstao je kod šarana i kod tri ciklidne vrste. Ribe koriste bliski infracrveni spektar za hvatanje plijena i za fototaktičku orijentaciju dok plivaju. Bliski infracrveni spektar za ribe može biti koristan u uvjetima slabog osvjetljenja u sumrak i na mutnim vodenim površinama.

Fotomodulacija

Blisko infracrveno svjetlo, ili fotomodulacija, koristi se za liječenje čireva izazvanih kemoterapijom, kao i za zacjeljivanje rana. Postoji niz radova vezanih za liječenje herpes virusa. Istraživački projekti obuhvataju rad na proučavanju centralne nervni sistem I terapeutski efekat kroz regulaciju citokroma i oksidaza i druge moguće mehanizme.

opasnost po zdravlje

Jako infracrveno zračenje u pojedinim industrijama i načinu rada visoke temperature može biti opasno za oči, što može dovesti do oštećenja vida ili sljepoće korisnika. Kako je zračenje nevidljivo, na takvim mjestima potrebno je nositi posebne infracrvene naočare.

Zemlja kao infracrveni emiter

Zemljina površina i oblaci apsorbuju vidljivo i nevidljivo zračenje sunca i vraćaju većinu energije u obliku infracrvenog zračenja nazad u atmosferu. Određene tvari u atmosferi, uglavnom kapljice oblaka i vodena para, kao i ugljični dioksid, metan, dušikov oksid, sumpor heksafluorid i hlorofluorougljik apsorbiraju infracrveno zračenje i vraćaju ga ponovo u svim smjerovima, uključujući i natrag na Zemlju. Dakle, efekat staklene bašte održava atmosferu i površinu mnogo toplijim nego da u atmosferi nema infracrvenih prigušivača.

Istorija infracrvene nauke

Otkriće infracrvenog zračenja pripisuje se Williamu Herschelu, astronomu, početkom 19. stoljeća. Herschel je objavio rezultate svog istraživanja 1800. godine Kraljevskom društvu u Londonu. Herschel je koristio prizmu da lomi sunčevu svjetlost i detektuje infracrveno zračenje, izvan crvenog dijela spektra, kroz povećanje temperature zabilježeno na termometru. Bio je iznenađen rezultatom i nazvao ih "toplotnim zracima". Termin "infracrveno zračenje" pojavio se tek krajem 19. veka.

Ostali važni datumi uključuju:

1737: Emilie du Chatelet je u svojoj disertaciji predvidio ono što je danas poznato kao infracrveno zračenje.
1835: Macedonio Meglioni pravi prve termoelemente sa infracrvenim detektorom.
1860: Gustav Kirchhoff formuliše teoremu o crnom tijelu.
1873: Willoughby Smith je otkrio fotoprovodljivost selena.
1879: Eksperimentalno je formulisan Stefan-Boltzmannov zakon, prema kojem je energija koju zrači potpuno crno telo proporcionalna.
1880-ih i 1890-ih: Lord Rayleigh i Wilhelm Wien rješavaju dio jednačine crnog tijela, ali oba rješenja su približna. Ovaj problem je nazvan "ultraljubičasta katastrofa i infracrvena katastrofa".
1901: Maks Plank Maks Plank je objavio jednačinu i teoremu crnog tela. Rješio je problem kvantizacije dopuštenih energetskih prijelaza.
1905: Albert Ajnštajn razvija teoriju fotoelektričnog efekta, koja definiše fotone. Također William Coblentz u spektroskopiji i radiometriji.
1917: Theodor Case razvija senzor talij sulfida; Britanci su razvili prvi uređaj za infracrveno pretraživanje i praćenje u Prvom svjetskom ratu i otkrili avione u dometu od 1 milje.
1935: Olovne soli - rano raketno navođenje u Drugom svjetskom ratu.
1938: Tew Ta je predvidio da se piroelektrični efekat može koristiti za detekciju infracrvenog zračenja.
1952: N. Wilker otkriva antimonide, spojeve antimona sa metalima.
1950: Paul Cruz i Texas instrumenti formiraju infracrvene slike prije 1955.
1950-ih i 1960-ih: Specifikacije i radiometrijske podjele koje su definirali Fred Nicodemenas, Robert Clark Jones.
1958: W. D. Lawson (Royal Radar Establishment, Malvern) otkriva svojstva detekcije IR fotodiode.
1958: Falcon razvija infracrvene rakete i prvi udžbenik za infracrveni senzori Paul Cruz, itd.
1961: Jay Cooper izume piroelektričnu detekciju.
1962: Kruse i Rodat promoviraju fotodiode; elementi signala i linijski nizovi su dostupni.
1964: W. G. Evans otkriva infracrvene termoreceptore u bubi.
1965: Prvi infracrveni priručnik, prvi komercijalni termovizijski uređaji; u vojsci Sjedinjenih Američkih Država formirana je laboratorija za noćni vid (trenutno laboratorija za kontrolu noćnog vida i elektronskih senzora.
1970: Willard Boyle i George E. Smith predlažu uređaj sa spojnim punjenjem za telefon za obradu slike.
1972: Generički softverski modul kreiran.
1978: Astronomija infracrvenog snimanja postaje zrela, planirana opservatorija, masovna proizvodnja antimonida i fotodioda i drugih materijala.

Infracrvene zrake imaju različit domet, što doprinosi njihovom prodiranju u ljudsko tijelo u različitim slojevima. Njihova dužina može varirati od 780 do 10000 nm. U terapijske svrhe koriste se valovi ne duži od 1400 nm, koji prodiru do dubine od 3 cm.

Koncept metode

Infracrveni tretman se sastoji u izlaganju snažnog svjetla zahvaćenim dijelovima tijela. Može se koristiti i kao dodatak i kao samostalna terapija. Za razliku od, IR - zraci ne sadrže ultraljubičasto, što minimizira nuspojave.

Tokom postupka koristi se polarizirano svjetlo uskog smjera. Trajanje jedne sesije ovisi o složenosti dijagnoze i očekivanom rezultatu.

U prosjeku, jedan postupak IR tretmana traje od pola sata do 2 sata.

Dugi talasi infracrvenog zračenja izvor su zdravlja i lepote. Video ispod govori o tome:

Njegove vrste

Terapija infracrvenim zrakama može biti dva tipa:

lokalni;
Generale.

U prvom slučaju, zraci su usmjereni na određeno područje tijela, u drugom - na cijelo tijelo. Trajanje sesije može biti 15-30 minuta i javlja se do dva puta dnevno. Tok tretmana je obično 7-20 procedura.

Ako izlaganje zracima padne na lice, potrebno je zaštititi oči posebnim jastučićima ili naočalama.

Prednosti i nedostaci

Zbog svojih svojstava, IR zraci se aktivno koriste u savremena medicina. Njihovo dejstvo na organizam je u sledećim procesima:

Stimulacija cirkulacije krvi, uključujući mozak;
Poboljšanje memorije;
Normalizacija krvnog pritiska;
Uklanjanje soli i toksina iz tijela;
Blokiranje efekata štetnih gljivica i mikroba;
Normalizacija hormonske sfere;
Protuupalni i analgetski učinak;
Poboljšanje imuniteta;
Normalizacija ravnoteže vode i soli.

Uz sve svoje prednosti, ova metoda liječenja ima i nedostatke. Dakle, kada se koriste zraci širokog spektra, to se opaža i u nekim slučajevima se razvija. Kratki snopovi su opasni za oči. Kod dužeg korištenja može se razviti katarakta, strah od svjetla i druga oštećenja vida.

Indikacije za držanje

Glavne indikacije za imenovanje infracrvenog tretmana su:

Bolesti mišićno-koštanog sistema, koje su degenerativno-distrofične prirode;
Komplikacije ozljeda, bolesti zglobova, kao i infiltrati i kontrakture;
Slabo zacjeljujuće rane;
Upalni procesi u subakutnom i kroničnom obliku;
Razne patologije vida;
Bolesti gornjih disajnih puteva (uključujući tonzilitis, na primjer, itd.)
Opekline (uključujući) i;
i druge bolesti kože (uključujući).
Problemi s kosom (kozmetologija).

Kontraindikacije

Postupak IR tretmana je kontraindiciran u sljedećim slučajevima:

, koji nemaju odliv sadržaja;
Pogoršanje bolesti u kroničnom obliku;
Dostupnost ;
Tuberkuloza u otvorenom obliku;
Bolesti krvi;
Trudnoća i dojenje;
Individualna netolerancija.

Priprema za infracrveni tretman

Prije početka postupka nije potrebna nikakva priprema. Ako se infracrveni zraci koriste u oblasti kozmetologije, onda lekar može preporučiti dodatno čišćenje lica pre propisanog zahvata. Takođe u ovoj fazi se pojašnjava da li pacijent ima kontraindikacije za zahvat.

Kako bi zraci bolje prodrli u kožu i ne bi izazvali opekotine, kožu je potrebno podmazati posebnim gelom. Zatim slijedi direktna priprema tretiranog područja tijela. Na kraju sesije, ostaci tvari se uklanjaju s površine kože, primjenom medicinski proizvod protiv iritacije i otoka.

Kako se sprovodi postupak

U posebnim ustanovama

Tokom terapije infracrvenim zracima ne treba da se oseća izražena toplota. At pravilno ponašanje tretmana, pacijent osjeća laganu i ugodnu toplinu. Za terapiju se mogu koristiti termički oblozi pomoću električnih zavoja, lampe sa infracrvenim zracima, infracrvene kabine i druga oprema.

U svakom slučaju, rad sa zracima zagrijava okolni zrak na 50-60°C, što omogućava da se seansa izvede dovoljno dugo vrijeme. Tako je posjeta kabini ili kapsuli dopuštena 20-30 minuta, a uz lokalni učinak na tijelo, trajanje postupka se povećava na sat vremena.

Ova tehnika se može kombinovati sa drugim fizioterapijskim tretmanima. U ovom slučaju, procedure se dodjeljuju istovremeno i uzastopno.

Ovaj video govori o liječenju IR:

Kod kuce

Najčešće za kućno lečenje Ovi zraci koriste posebnu infracrvenu lampu. Područje kože koje se može ozračiti aktivno se opskrbljuje krvlju, a na njemu dolazi do povećanja metaboličkih procesa. Ove promjene u tijelu imaju i ljekovito djelovanje.

Svi medicinski uređaji koji uključuju uticaj na organizam infracrvenih zraka imaju svoje standarde i tehnologije rada, kao i ograničenja. Zato tehnologija sesije zavisi od konkretnog uređaja.

Posljedice i moguće komplikacije

Komplikacije tokom IR terapije su izuzetno retke i izražavaju se u sledećim neželjenim dejstvima:

Privremeno oštećenje vida;
Ekscitabilnost;
Anksioznost.

Prilikom korištenja zraka u području dermatologije i kozmetologije, u rijetkim slučajevima, može se primijetiti sljedeće:

agitacija;
Brzi zamor očiju;
migrena;
Mučnina.

Infracrveni uređaj za kućno liječenje

Oporavak i njega nakon terapije

Na kraju sesije može se uočiti crvena mrlja bez jasnih kontura () na tretiranom području kože. Nestaje sam od sebe, u pravilu, nakon 1-1,5 sati nakon zahvata.

UVOD

Nesavršenost vlastite prirode, kompenzirana fleksibilnošću intelekta, neprestano je tjerala osobu na potragu. Želja da letite kao ptica, plivate kao riba ili, recimo, vidite noću kao mačka, oličavala se u stvarnosti kako su se stizala potrebna znanja i tehnologija. Naučno istraživanje je često bilo podstaknuto potrebama vojnih aktivnosti, a rezultati su određivani postojećim tehnološkim nivoom.

Proširenje vidnog polja za vizualizaciju informacija koje su nedostupne očima jedan je od najtežih zadataka, jer zahtijeva ozbiljnu naučnu obuku i značajnu tehničku i ekonomsku bazu. Prvi uspješni rezultati u ovom pravcu postignuti su 1930-ih godina. Problem posmatranja u uslovima slabog osvetljenja dobio je posebnu važnost tokom Drugog svetskog rata.

Naravno, napori uloženi u ovom pravcu doveli su do napretka u naučnim istraživanjima, medicini, komunikacijskoj tehnologiji i drugim oblastima.

FIZIKA INFRACRVENOG ZRAČENJA

Infracrveno zračenje- elektromagnetno zračenje koje zauzima područje spektra između crvenog kraja vidljivo svetlo(sa talasnom dužinom (=
m) i kratkotalasne radio emisije ( =
m) Infracrveno zračenje je 1800. godine otkrio engleski naučnik W. Herschel. 123 godine nakon otkrića infracrvenog zračenja, sovjetski fizičar A.A. Glagoleva-Arkadjeva je primala radio talase talasne dužine od približno 80 mikrona, tj. nalazi u infracrvenom opsegu talasnih dužina. Time je dokazano da su svjetlost, infracrvene zrake i radio valovi iste prirode, sve su to samo varijante običnih elektromagnetnih valova.

Infracrveno zračenje se naziva i "toplinsko" zračenje, jer sva tijela, čvrsta i tečna, zagrijana na određenu temperaturu, zrače energiju u infracrvenom spektru.

IR IZVORI

GLAVNI IZVORI IR ZRAČENJA NEKIH OBJEKATA

Infracrveno zračenje balističkih projektila i svemirskih objekata

infracrveno zračenje aviona

Infracrveno zračenje površinskih brodova

marširajuća baklja

motor, koji je mlaz gorućih gasova koji nosi suspendovane čvrste čestice pepela i čađi, koje nastaju tokom sagorevanja raketnog goriva.

Telo rakete.

Zemlja koja reflektuje neke od sunčevih zraka koji su je pogodili.

Sama Zemlja.

Zračenje Sunca, Zemlje, Meseca i drugih izvora reflektovano od okvira aviona.

Samozračenje produžne cijevi i mlaznice turbomlaznog motora ili izduvnih cijevi klipnih motora.

Vlastito toplotno zračenje mlaza izduvnih gasova.

Sopstveno toplotno zračenje kože aviona, koje nastaje usled aerodinamičkog zagrevanja tokom leta velikom brzinom.

Kućište dimnjaka.

auspuh

otvor za dimnjak

GLAVNA SVOJSTVA IR ZRAČENJA

1. Prolazi kroz neka neprozirna tijela, također kroz kišu,

izmaglica, sneg.

2. Proizvodi hemijski efekat na fotografskim pločama.

3. Apsorbirana supstancom, zagrijava je.

4. Izaziva unutrašnji fotoelektrični efekat u germanijumu.

5. Nevidljivi.

6. Sposoban za fenomene interferencije i difrakcije.

7. Registrirajte termičkim metodama, fotoelektričnim i

fotografski.

IR KARAKTERISTIKE

Intrinzično reflektovano slabljenje Fizičko

termalni objekti IR IR zračenje karakteristike IR

radijacijsko zračenje u atmosferi radijacijske pozadine

Karakteristike	Main koncepti
Vlastito toplotno zračenje zagrijanih tijela	Osnovni koncept je apsolutno crno tijelo. Apsolutno crno tijelo je tijelo koje apsorbira svu radijaciju koja pada na njega na bilo kojoj talasnoj dužini. Raspodjela intenziteta zračenja crnog tijela (Planckov s/n): ,gdje - spektralni sjaj zračenja na temperaturi T, - talasna dužina u mikronima, S1 i S2 - konstantni koeficijenti: S1=1,19* Wµm cm cf , S2=1,44 µm*deg. Maksimalna talasna dužina (Wienov zakon): gdje je T apsolutna tjelesna temperatura. Integralna gustina zračenja - Stefan - Boltzmannov zakon:
IC zračenje koje odbijaju objekti	Maksimalno sunčevo zračenje, koje određuje reflektovanu komponentu, odgovara talasnim dužinama kraćim od 0,75 mikrona, a 98% ukupne energije sunčevog zračenja otpada na područje spektra do 3 mikrona. Često se ova talasna dužina smatra granicom, koja razdvaja reflektovanu (solarnu) i intrinzičnu komponentu IC zračenja objekata. Stoga se može pretpostaviti da je u bliskom dijelu IC spektra (do 3 μm) reflektirana komponenta odlučujuća, a raspodjela zračenja nad objektima ovisi o raspodjeli koeficijenta refleksije i ozračenosti. Za dalji dio IC spektra odlučujuće je samo zračenje objekata, a raspodjela zračenja po njihovoj površini ovisi o raspodjeli emisivnosti i temperature. U srednjetalasnom delu IR spektra moraju se uzeti u obzir sva četiri parametra.
Slabljenje IC zračenja u atmosferi	U opsegu IC talasnih dužina postoji nekoliko prozora transparentnosti, a zavisnost atmosferskog prenosa o talasnoj dužini ima veoma složen oblik. Slabljenje IR zračenja je određeno apsorpcijskim trakama vodene pare i komponenti plina, uglavnom ugljičnog dioksida i ozona, kao i pojavama raspršivanja zračenja. Vidi sliku "IR apsorpcija".
Fizičke karakteristike pozadine IC zračenja	IC zračenje ima dvije komponente: vlastito toplinsko zračenje i reflektovano (raspršeno) zračenje od Sunca i drugih vanjskih izvora. U opsegu talasnih dužina kraćih od 3 μm dominira reflektovano i rasejano sunčevo zračenje. U ovom opsegu talasnih dužina, po pravilu, može se zanemariti intrinzično toplotno zračenje pozadine. Naprotiv, u opsegu talasnih dužina većim od 4 μm, preovlađuje intrinzično toplotno zračenje pozadine, a reflektovano (raspršeno) sunčevo zračenje se može zanemariti. Opseg talasnih dužina od 3-4 mikrona je, takoreći, prelazni. U ovom rasponu uočava se izraženi minimum svjetline pozadinskih formacija.

IR APSORPCIJA

Atmosferski transmisioni spektar u bliskom i srednjem infracrvenom području (1,2-40 µm) na nivou mora (donja kriva na grafikonima) i na visini od 4000 m (gornja kriva); u submilimetarskom opsegu (300-500 mikrona), zračenje ne dopire do površine Zemlje.

UTICAJ NA LJUDE

Od davnina ljudi su bili svjesni blagotvorne moći topline ili, znanstveno rečeno, infracrvenog zračenja.

U infracrvenom spektru postoji oblast sa talasnim dužinama od oko 7 do 14 mikrona (tzv. dugotalasni deo infracrvenog opsega), koja ima zaista jedinstveno blagotvorno dejstvo na ljudski organizam. Ovaj dio infracrvenog zračenja odgovara zračenju samog ljudskog tijela sa maksimumom na talasnoj dužini od oko 10 mikrona. Stoga naše tijelo svako vanjsko zračenje s takvim valnim dužinama percipira kao „svoje“. Najpoznatiji prirodni izvor infracrvenih zraka na našoj Zemlji je Sunce, a najpoznatiji vještački izvor dugotalasnih infracrvenih zraka u Rusiji je ruska peć i svaka osoba je nužno iskusila njihovo blagotvorno djelovanje. Kuvanje hrane pomoću infracrvenih talasa čini hranu posebno ukusnom, čuva vitamine i minerale i nema nikakve veze sa mikrotalasnim pećnicama.

Utjecanjem na ljudsko tijelo u dugovalnom dijelu infracrvenog opsega može se dobiti fenomen koji se zove "rezonantna apsorpcija", pri čemu će tijelo aktivno apsorbirati vanjske energije. Kao rezultat ovog utjecaja povećava se potencijalna energija tjelesne ćelije, a iz nje izlazi nevezana voda, povećava se aktivnost specifičnih ćelijskih struktura, povećava se nivo imunoglobulina, povećava se aktivnost enzima i estrogena i javljaju se druge biohemijske reakcije. Ovo se odnosi na sve vrste tjelesnih stanica i krvi.

KARAKTERISTIKE IR SLIKA OBJEKATA

Infracrvene slike imaju neuobičajenu raspodjelu kontrasta između poznatih objekata za posmatrača zbog drugačije distribucije optičkih karakteristika površina objekata u IC opsegu u odnosu na vidljivi dio spektra. IR zračenje vam omogućava da otkrijete objekte na IC slikama koji nisu vidljivi na običnim fotografijama. Možete identificirati područja oštećenog drveća i grmlja, kao i otkriti upotrebu svježe posječene vegetacije za maskiranje objekata. Različiti prijenos tonova na slikama doveo je do stvaranja takozvanog višezonskog snimanja, u kojem se isti dio ravnine objekata istovremeno fotografiše u različitim zonama spektra višezonskom kamerom.

Još jedna karakteristika IR slika, koja je karakteristična za termalne karte, jeste da, osim reflektovanog zračenja, njihovo formiranje uključuje i intrinzično zračenje, au nekim slučajevima samo ono. Samozračenje je određeno emisivnošću površina objekata i njihovom temperaturom. To omogućava identifikaciju zagrijanih površina ili njihovih površina na termalnim kartama koje su potpuno nevidljive na fotografijama, te korištenje termalnih slika kao izvora informacija o temperaturnom stanju objekta.

IR slike takođe pružaju informacije o objektima koji više nisu prisutni u trenutku snimanja. Tako se, na primjer, na površini mjesta na parkingu aviona neko vrijeme čuva njegov termalni portret, što se može snimiti na IC snimku.

Četvrta karakteristika toplotnih mapa je mogućnost registracije objekata kako u odsustvu upadnog zračenja tako iu odsustvu temperaturnih razlika; samo zbog razlike u emisivnosti njihovih površina. Ovo svojstvo omogućava posmatranje objekata u potpunom mraku iu takvim uslovima kada su temperaturne razlike izjednačene do neprimetnih. U takvim uslovima, neobojene metalne površine niske emisivnosti posebno se jasno prepoznaju na pozadini nemetalnih predmeta koji izgledaju svetlije („tamne“), iako su im temperature iste.

Druga karakteristika toplotnih karata je povezana sa dinamikom toplotnih procesa koji se odvijaju tokom dana.U vezi sa prirodnim dnevnim tokom temperatura, svi objekti na zemljinoj površini učestvuju u procesu razmene toplote koji je stalno u toku. Temperatura svakog tela zavisi od uslova razmene toplote, fizička svojstva okolina, sopstvena svojstva datog objekta (toplotni kapacitet, toplotna provodljivost) itd. U zavisnosti od ovih faktora, tokom dana se menja temperaturni odnos susednih objekata, pa se toplotne karte dobijene u različito vreme čak i od istih objekata razlikuju jedna od druge. .

PRIMJENA INFRACRVENOG ZRAČENJA

U dvadeset prvom veku počelo je uvođenje infracrvenog zračenja u naše živote. Sada nalazi primenu u industriji i medicini, u svakodnevnom životu i poljoprivredi. Svestran je i može se koristiti u razne svrhe. Koriste se u forenzici, u fizioterapiji, u industriji za sušenje farbanih proizvoda, građevinskih zidova, drveta, voća. Dobijte slike objekata u mraku, uređaja za noćni vid (noćni dvogled), magle.

Uređaji za noćno gledanje - istorija generacija

Nula generacija
"Čaša od platna"	Sistemi sa tri i dve elektrode
	Fotokatoda Manžeta Fokusirajuća elektroda
	sredinom 30-ih
Philips Research Center, Holandija	U inostranstvu - Zworykin, Farnsvord, Morton i von Ardenne; u SSSR-u - G.A. Grinberg, A.A. Artsimovich
Ova cijev pojačivača slike sastojala se od dvije čašice koje su ugniježđene jedna u drugu, na čije su ravno dno postavljene fotokatoda i fosfor. Nastao je visokonaponski napon primijenjen na ove slojeve elektrostatičko polje koje obezbeđuje direktan prenos elektronske slike sa fotokatode na ekran sa fosforom. Kao fotosenzitivni sloj u Holst staklu korišćena je fotokatoda srebro-kiseonik-cezijum, koja je imala prilično nisku osetljivost, iako je bila operativna u opsegu do 1,1 μm. Osim toga, ova fotokatoda je imala visoki nivo buka, koja je zahtijevala hlađenje na minus 40 °C da bi se uklonila.	Napredak u elektronskoj optici omogućio je zamjenu direktnog prijenosa slike fokusiranjem pomoću elektrostatičkog polja. Najveći nedostatak cijevi za pojačavanje slike s elektrostatičkim prijenosom slike je oštar pad rezolucije od centra vidnog polja do rubova zbog nepodudaranja krivolinijske elektronske slike sa ravnom fotokatodom i ekranom. Kako bi riješili ovaj problem, počeli su ih praviti sfernim, što je značajno zakompliciralo dizajn sočiva, koja su obično dizajnirana za ravne površine.
Prva generacija
Višestepene cijevi za pojačavanje slike


SSSR, M.M. Bootslov firme RCA, ITT (SAD), Philips (Holandija)
Plano-konkavna sočiva razvijena su na bazi optičkih ploča (FOP), koje su paket mnogih LED dioda, i počele su da se ugrađuju umjesto ulaznih i izlaznih prozora. Optička slika projektovana na ravnu površinu FOP-a prenosi se bez izobličenja na konkavnu stranu, čime se obezbeđuje konjugacija ravnih površina fotokatode i ekrana sa krivolinijskim elektronskim poljem. Kao rezultat upotrebe VOP-a, rezolucija u cijelom vidnom polju postala je ista kao u centru.
Druga generacija
Sekundarni emisioni pojačivač		Pseudo dvogled
1- fotokatoda 3- mikrokanalna ploča 4- ekran
		70-ih godina
američke firme		firma "Praxitronic" (Nemačka)
Ovaj element je sito sa pravilno raspoređenim kanalima prečnika oko 10 µm i debljine ne više od 1 mm. Broj kanala jednak je broju elemenata slike i ima red 10 6 . Obje površine mikrokanalne ploče (MCP) su polirane i metalizirane, a između njih se primjenjuje napon od nekoliko stotina volti. Ulazeći u kanal, elektron doživljava sudare sa zidom i izbija sekundarne elektrone. U potezu električno polje ovaj proces se ponavlja mnogo puta, što omogućava da se dobije NxlO pojačanje od 4 puta. Za dobijanje MCP kanala koristi se optičko vlakno heterogenog hemijskog sastava.		Razvijene su cijevi pojačivača slike sa MCP-ovima biplanarnog dizajna, odnosno bez elektrostatičkog sočiva, svojevrsni tehnološki povratak direktnom, kao u "staklu Holsta", prijenosu slike. Rezultirajuće minijaturne cijevi za pojačivač slike omogućile su razvoj naočara za noćno gledanje (NVG) pseudobinokularnog sistema, gdje se slika iz jedne cijevi pojačivača slike dijeli na dva okulara pomoću prizme koja dijeli snop. Rotacija slike ovdje se vrši u dodatnim mini sočivima.
treća generacija
Pojačavač slike P+ i SUPER II+
počela 70-ih godina do našeg vremena
uglavnom američke kompanije
Dugoročni naučni razvoj i složena proizvodna tehnologija, koji određuju visoku cenu cevi za pojačavanje slike treće generacije, kompenziraju se izuzetno visokom osetljivošću fotokatode. Integrisana osetljivost nekih uzoraka dostiže 2000 mA/W, kvantni prinos (odnos broja emitovanih elektrona i broja kvanta upadnih na fotokatodu sa talasnom dužinom u oblasti maksimalne osetljivosti) prelazi 30%! Resurs takvih cijevi za pojačavanje slike je oko 3.000 sati, a cijena je od 600 do 900 dolara, ovisno o dizajnu.

GLAVNE KARAKTERISTIKE SLIKE

Generacije pojačivača slike		Vrsta fotokatode	Integral osjetljivost,	Osetljivost na talasne dužine 830-850	dobitak,	Pristupačno domet prepoznavanje ljudske figure u uslovi prirodnog noćnog osvjetljenja, m
	"Čaša od platna"			oko 1, IR osvjetljenje
				samo pod mjesečinom ili IC iluminatorom
				samo pod mjesečinom ili IC iluminatorom






	Super II+ ili II++

Infracrveno zračenje - elektromagnetno zračenje u opsegu talasnih dužina od
m to
m. Kao izvor infracrvenog (IR) zračenja može se smatrati svako tijelo (gasovito, tečno, čvrsto) sa temperaturom iznad apsolutne nule (-273 °C). Ljudski vizuelni analizator ne percipira zrake u infracrvenom opsegu. Stoga se specifične karakteristike demaskira u ovom rasponu dobijaju pomoću posebnih uređaja (noćni vid, termovizije) koji imaju lošiju rezoluciju od ljudskog oka. U opštem slučaju, demaskirajuće karakteristike objekta u IC opsegu uključuju sledeće: 1) geometrijske karakteristike izgled predmet (oblik, dimenzije, detalji površine); 2) površinska temperatura. Infracrvene zrake su apsolutno bezbedne za ljudski organizam, za razliku od rendgenskih zraka, ultraljubičastih ili mikrotalasnih. Ne postoji oblast u kojoj prirodni način prenosa toplote ne bi bio koristan. Uostalom, svi znaju da čovjek ne može postati pametniji od prirode, možemo je samo oponašati.

BIBLIOGRAFIJA

1. Kurbatov L.N. Kratak pregled istorije razvoja uređaja za noćno gledanje zasnovanih na elektronskim optičkim pretvaračima i pojačivačima slike // Vopr. Odbrana. Tehnike. Ser. 11. - 1994

2. Koshchavtsev N.F., Volkov V.G. Uređaji za noćno gledanje//Vopr. Odbrana. Tehnike. Ser. P. - 1993. - Br. 3 (138).

3. Lecomte J., Infracrveno zračenje. M.: 2002. 410 str.

4. Men'shakov Yu.K., M51 Zaštita objekata i informacija od tehničkih sredstava izviđanja. M.: ruski. Država. Humanite. Ut, 2002. 399 str.