Infrarød stråling er en naturlig form for stråling. Hver person udsættes for det dagligt. En stor del af Solens energi kommer til vores planet i form af infrarøde stråler. Men i den moderne verden er der mange enheder, der bruger infrarød stråling. Det kan påvirke den menneskelige krop på forskellige måder. Det afhænger i høj grad af typen og formålet med at bruge netop disse enheder.
Hvad er det her
Infrarød stråling, eller IR-stråler, er en type elektromagnetisk stråling, der optager spektralområdet fra rødt synligt lys (som er karakteriseret ved en bølgelængde på 0,74 mikron) til kortbølget radiostråling (med en bølgelængde på 1 -2 mm). Dette er et ret stort område af spektret, så det er yderligere opdelt i tre områder:
- nær (0,74 - 2,5 µm);
- medium (2,5 - 50 mikron);
- fart (50-2000 mikron).
Opdagelseshistorik
I 1800 gjorde en videnskabsmand fra England, W. Herschel, den observation, at i den usynlige del af solspektret (uden for det røde lys), stiger temperaturen på termometeret. Efterfølgende blev infrarød strålings underordning under optikkens love bevist, og der blev draget en konklusion om dets forhold til synligt lys.
Takket være arbejdet fra den sovjetiske fysiker A. A. Glagoleva-Arkadyeva, som modtog radiobølger med λ=80 μm (IR-område) i 1923, var eksistensen af en kontinuerlig overgang fra synlig stråling til IR-stråling og radiobølger. eksperimentelt bevist. Konklusionen blev således draget om deres fælles elektromagnetiske natur.
Næsten alt i naturen er i stand til at udsende bølgelængder svarende til det infrarøde spektrum, hvilket betyder, at det er en kilde til infrarød stråling. Den menneskelige krop er ingen undtagelse. Vi ved alle, at alt omkring består af atomer og ioner, også mennesker. Og disse exciterede partikler er i stand til at udsende IR-linjespektre. De kan gå i en ophidset tilstand under påvirkning af forskellige faktorer, for eksempel elektriske udladninger eller ved opvarmning. Så i strålingsspektret af en flamme i et gaskomfur er der et bånd med λ=2,7 µm fra vandmolekyler og med λ=4,2 µm fra kuldioxid.
IR-bølger i hverdagen, videnskaben og industrien
Ved at bruge visse enheder i hjemmet og på arbejdet spørger vi sjældent os selv om virkningen af infrarød stråling på den menneskelige krop. I mellemtiden er infrarøde varmeapparater ret populære i dag. Deres grundlæggende forskel fra olieradiatorer og konvektorer er evnen til at opvarme ikke selve luften direkte, men alle genstande i rummet. Det vil sige, at møbler, gulve og vægge først opvarmes, og derefter afgiver de deres varme til atmosfæren. Samtidig påvirker infrarød stråling også organismer - mennesker og deres kæledyr.
IR-stråler er også meget brugt i datatransmission og fjernbetjening. Mange mobiltelefoner har infrarøde porte til udveksling af filer mellem dem. Og alle fjernbetjeninger til klimaanlæg, musikcentre, tv'er, noget kontrolleret børnelegetøj bruger også elektromagnetiske stråler i det infrarøde område.
Brugen af infrarøde stråler i hæren og astronautikken
De vigtigste infrarøde stråler er til rumfarts- og militærindustrien. På basis af fotokatoder, der er følsomme over for infrarød stråling (op til 1,3 mikron), skabes der nattesynsanordninger (diverse kikkerter, seværdigheder osv.). De tillader, mens de samtidig bestråler objekter med infrarød stråling, at sigte eller observere i absolut mørke.
Takket være de skabte meget følsomme modtagere af infrarøde stråler blev produktionen af målsøgende missiler mulig. Sensorer i deres hoved reagerer på IR-strålingen fra målet, som norm alt er varmere end omgivelserne, og leder missilet til målet. Ud fra samme principdetektering af opvarmede dele af skibe, fly, tanke ved hjælp af varmeretningsmålere.
IR-lokalisatorer og afstandsmålere kan registrere forskellige objekter i fuldstændig mørke og måle afstanden til dem. Særlige enheder - optiske kvantegeneratorer, der udsender i det infrarøde område, bruges til rum- og langdistance-jordbaseret kommunikation.
Infrarød stråling i videnskab
En af de mest almindelige er undersøgelsen af emissions- og absorptionsspektre i IR-regionen. Det bruges i studiet af kendetegnene ved atomers elektronskaller, til at bestemme strukturerne af forskellige molekyler, og desuden i den kvalitative og kvantitative analyse af blandinger af forskellige stoffer.
På grund af forskelle i spredningskoefficienter, transmission og refleksion af kroppe i de synlige og IR-stråler, er fotografier taget under forskellige forhold noget forskellige. Infrarøde billeder viser ofte flere detaljer. Sådanne billeder er meget brugt i astronomi.
Undersøgelse af virkningen af infrarøde stråler på kroppen
De første videnskabelige data om virkningen af infrarød stråling på den menneskelige krop dateres tilbage til 1960'erne. Forfatteren til forskningen er den japanske læge Tadashi Ishikawa. I løbet af sine eksperimenter var han i stand til at fastslå, at infrarøde stråler har en tendens til at trænge dybt ind i den menneskelige krop. Samtidig opstår der termoreguleringsprocesser, svarende til reaktionen på at være i sauna. Men sveden starter ved en lavere omgivende temperatur (deter omkring 50 °C), og opvarmningen af de indre organer sker meget dybere
Under denne opvarmning øges blodcirkulationen, åndedrætssystemets kar, subkutant væv og hud udvider sig. Men langvarig udsættelse for infrarød stråling på en person kan forårsage hedeslag, og stærk infrarød stråling fører til forbrændinger af forskellig grad.
IR-beskyttelse
Der er en lille liste over aktiviteter, der har til formål at reducere risikoen for eksponering for infrarød stråling på den menneskelige krop:
- Reducerer intensiteten af stråling. Det opnås gennem valg af passende teknologisk udstyr, rettidig udskiftning af forældet udstyr samt dets rationelle layout.
- Fjernelse af arbejdere fra strålingskilden. Hvis produktionslinjen tillader det, bør fjernstyring af produktionslinjen foretrækkes.
- Installation af beskyttelsesskærme på kilden eller arbejdspladsen. Sådanne hegn kan arrangeres på to måder for at reducere virkningen af infrarød stråling på den menneskelige krop. I det første tilfælde skal de reflektere elektromagnetiske bølger, og i det andet tilfælde skal de forsinke dem og omdanne strålingsenergien til termisk energi, efterfulgt af dens fjernelse. På grund af det faktum, at beskyttelsesskærme ikke bør fratage specialister muligheden for at overvåge de processer, der finder sted i produktionen, kan de gøres gennemsigtige eller gennemskinnelige. Til dette, silikat elkvartsglas samt metalmasker og kæder.
- Termisk isolering eller afkøling af varme overflader. Hovedformålet med termisk isolering er at reducere risikoen for forbrændinger for arbejdere.
- Personligt beskyttelsesudstyr (diverse overalls, beskyttelsesbriller med indbyggede lysfiltre, skjolde).
- Forebyggende foranst altninger. Hvis niveauet af eksponering for infrarød stråling på kroppen i løbet af ovenstående handlinger forbliver højt nok, bør en passende arbejds- og hvilemetode vælges.
Fordele for den menneskelige krop
Infrarød stråling, der påvirker den menneskelige krop, fører til forbedret blodcirkulation på grund af vasodilatation, bedre mætning af organer og væv med ilt. Desuden virker en stigning i kropstemperaturen smertestillende på grund af strålernes virkning på nerveenderne i huden.
Det er blevet bemærket, at operation udført under påvirkning af infrarød stråling har en række fordele:
- smerter efter operation er noget nemmere at bære;
- hurtigere celleregenerering;
- Effekten af infrarød stråling på en person undgår afkøling af indre organer i tilfælde af operation på åbne hulrum, hvilket reducerer risikoen for stød.
Hos patienter med forbrændinger skaber infrarød stråling mulighed for at fjerne nekrose, samt at udføre autoplastik på et tidligere tidspunkt. Derudover reduceres feberens varighed, anæmi og hypoproteinæmi er mindre udt alt, og hyppigheden af komplikationer reduceres.
Det er blevet bevist, at infrarød stråling kan svække effekten af nogle pesticider ved at øge den uspecifikke immunitet. Mange af os kender til behandlingen af rhinitis og nogle andre manifestationer af almindelig forkølelse med blå IR-lamper.
skade på mennesker
Det er værd at bemærke, at skaden fra infrarød stråling for den menneskelige krop også kan være meget betydelig. De mest åbenlyse og almindelige tilfælde er hudforbrændinger og dermatitis. De kan forekomme enten med for lang eksponering for svage bølger i det infrarøde spektrum eller under intens bestråling. Når det kommer til medicinske procedurer, er det sjældent, men alligevel opstår hedeslag, asteni og forværring af smerte ved forkert behandling.
Et af de moderne problemer er øjenforbrændinger. De farligste for dem er IR-stråler med bølgelængder i området 0,76-1,5 mikron. Under deres indflydelse opvarmes linsen og kammervandet, hvilket kan føre til forskellige lidelser. En af de mest almindelige bivirkninger er fotofobi. Dette bør huskes af børn, der leger med laserpekere, og svejsere, der forsømmer personlige værnemidler.
IR-stråler i medicin
Behandling med infrarød stråling er lokal og generel. I det første tilfælde udføres en lokal handling på en bestemt del af kroppen, og i det andet udsættes hele kroppen for strålernes virkning. Behandlingsforløbet afhænger af sygdommen og kan variere fra 5 til 20 sessioner á 15-30 minutter. Ved udførelse af procedurer er en forudsætningbrug af værnemidler. For at bevare øjets sundhed bruges specielle pappuder eller briller.
Efter den første procedure vises rødme med utydelige kanter på overfladen af huden, som går over efter ca. en time.
Handlingen af IR-sendere
Med tilgængeligheden af mange medicinske anordninger køber folk dem til personlig brug. Det skal dog huskes, at sådanne enheder skal opfylde særlige krav og anvendes i overensstemmelse med sikkerhedsforskrifter. Men vigtigst af alt er det vigtigt at forstå, at infrarøde bølgeudsendere, ligesom enhver anden medicinsk enhed, ikke kan bruges til en række sygdomme.
| Bølgelængde, µm | Nyttig handling |
| 9,5 µm | Immunokorrigerende handling i tilstande af immundefekt forårsaget af sult, kulstoftetrachloridforgiftning, brug af immunsuppressiva. Det fører til genoprettelse af normale indikatorer for den cellulære forbindelse af immunitet. |
| 16,25 mikron | Antioxidantvirkning. Det udføres på grund af dannelsen af frie radikaler fra superoxider og hydroperoxider og deres rekombination. |
| 8, 2 og 6,4 µm | Antibakteriel virkning og normalisering af tarmmikrofloraen på grund af indflydelsen på syntesen af prostaglandinhormoner, hvilket fører til en immunmodulerende effekt. |
| 22,5 µm | Resultater i oversættelsen af mangeuopløselige forbindelser, såsom blodpropper og aterosklerotiske plaques, i en opløselig tilstand, hvilket gør det muligt at fjerne dem fra kroppen. |
Derfor bør en kvalificeret specialist, en erfaren læge vælge et terapiforløb. Afhængigt af længden af de udsendte infrarøde bølger kan enhederne bruges til forskellige formål.
