Infrarød stråling er en naturlig form for stråling. Hver person blir utsatt for det daglig. En stor del av energien til solen kommer til planeten vår i form av infrarøde stråler. Men i den moderne verden er det mange enheter som bruker infrarød stråling. Det kan påvirke menneskekroppen på forskjellige måter. Det avhenger i stor grad av typen og formålet med å bruke akkurat disse enhetene.
Hva er dette
Infrarød stråling, eller IR-stråler, er en type elektromagnetisk stråling som okkuperer spektralområdet fra rødt synlig lys (som er karakterisert ved en bølgelengde på 0,74 mikron) til kortbølget radiostråling (med en bølgelengde på 1 -2 mm). Dette er et ganske stort område av spekteret, så det er videre delt inn i tre områder:
- nær (0,74 - 2,5 µm);
- medium (2,5–50 mikron);
- fart (50-2000 mikron).
Oppdagelseshistorikk
I 1800 gjorde en vitenskapsmann fra England, W. Herschel, observasjonen at i den usynlige delen av solspekteret (utenfor det røde lyset), stiger temperaturen på termometeret. Deretter ble underordningen av infrarød stråling til optikkens lover bevist, og det ble gjort en konklusjon om forholdet til synlig lys.
Takket være arbeidet til den sovjetiske fysikeren A. A. Glagoleva-Arkadyeva, som mottok radiobølger med λ=80 μm (IR-rekkevidde) i 1923, var eksistensen av en kontinuerlig overgang fra synlig stråling til IR-stråling og radiobølger. eksperimentelt bevist. Dermed ble konklusjonen gjort om deres vanlige elektromagnetiske natur.
Nesten alt i naturen er i stand til å sende ut bølgelengder som tilsvarer det infrarøde spekteret, noe som betyr at det er en kilde til infrarød stråling. Menneskekroppen er intet unntak. Vi vet alle at alt rundt består av atomer og ioner, også mennesker. Og disse eksiterte partiklene er i stand til å sende ut IR-linjespektre. De kan gå inn i en opphisset tilstand under påvirkning av forskjellige faktorer, for eksempel elektriske utladninger eller ved oppvarming. Så i strålingsspekteret til en flamme til en gassovn er det et bånd med λ=2,7 µm fra vannmolekyler og med λ=4,2 µm fra karbondioksid.
IR-bølger i hverdagen, vitenskap og industri
Ved bruk av visse enheter hjemme og på jobb spør vi oss selv sjelden om effekten av infrarød stråling på menneskekroppen. I mellomtiden er infrarøde varmeovner ganske populære i dag. Deres grunnleggende forskjell fra oljeradiatorer og konvektorer er evnen til å varme ikke selve luften direkte, men alle gjenstander i rommet. Det vil si at møbler, gulv og vegger varmes opp først, og deretter avgir de varmen til atmosfæren. Samtidig påvirker infrarød stråling også organismer – mennesker og deres kjæledyr.
IR-stråler er også mye brukt i dataoverføring og fjernkontroll. Mange mobiltelefoner har infrarøde porter for utveksling av filer mellom dem. Og alle fjernkontrollene for klimaanlegg, musikksentre, TV-er, noen kontrollerte barneleker bruker også elektromagnetiske stråler i det infrarøde området.
Bruken av infrarøde stråler i hæren og astronautikk
De viktigste infrarøde strålene er for romfarts- og militærindustrien. På grunnlag av fotokatoder som er følsomme for infrarød stråling (opptil 1,3 mikron), opprettes nattsynsenheter (ulike kikkerter, sikter, etc.). De tillater, mens de samtidig bestråler objekter med infrarød stråling, å sikte eller observere i absolutt mørke.
Takket være de skapte svært sensitive mottakerne av infrarøde stråler, ble produksjonen av målsøkingsmissiler mulig. Sensorer i hodet reagerer på IR-strålingen fra målet, som vanligvis er varmere enn omgivelsene, og leder missilet til målet. Basert på samme prinsippdeteksjon av oppvarmede deler av skip, fly, tanker ved hjelp av varmeretningsmålere.
IR-lokalisatorer og avstandsmålere kan oppdage ulike objekter i fullstendig mørke og måle avstanden til dem. Spesielle enheter - optiske kvantegeneratorer som sender ut i det infrarøde området, brukes til rom- og langdistanse bakkekommunikasjon.
Infrarød stråling i vitenskap
En av de vanligste er studiet av emisjons- og absorpsjonsspektra i IR-regionen. Det brukes i studiet av egenskapene til elektronskall til atomer, for å bestemme strukturene til forskjellige molekyler, og i tillegg i kvalitativ og kvantitativ analyse av blandinger av forskjellige stoffer.
På grunn av forskjeller i koeffisientene for spredning, overføring og refleksjon av kropper i synlige og IR-stråler, er fotografier tatt under forskjellige forhold noe forskjellige. Infrarøde bilder viser ofte flere detaljer. Slike bilder er mye brukt i astronomi.
Studer effekten av infrarøde stråler på kroppen
De første vitenskapelige dataene om effekten av infrarød stråling på menneskekroppen dateres tilbake til 1960-tallet. Forfatteren av forskningen er den japanske legen Tadashi Ishikawa. I løpet av sine eksperimenter var han i stand til å fastslå at infrarøde stråler har en tendens til å trenge dypt inn i menneskekroppen. Samtidig oppstår termoreguleringsprosesser, lik reaksjonen på å være i badstue. Imidlertid starter svette ved en lavere omgivelsestemperatur (iter ca. 50 °C), og oppvarmingen av de indre organene skjer mye dypere
Under denne oppvarmingen økes blodsirkulasjonen, karene i luftveiene, underhuden og huden utvider seg. Men langvarig eksponering for infrarød stråling på en person kan forårsake heteslag, og sterk infrarød stråling fører til brannskader i ulik grad.
IR-beskyttelse
Det er en liten liste over aktiviteter som tar sikte på å redusere risikoen for eksponering for infrarød stråling på menneskekroppen:
- Reduserer intensiteten av stråling. Det oppnås gjennom valg av passende teknologisk utstyr, rettidig utskifting av foreldet utstyr, samt dets rasjonelle utforming.
- Fjerning av arbeidere fra strålingskilden. Hvis produksjonslinjen tillater det, bør fjernstyring av produksjonslinjen foretrekkes.
- Installasjon av beskyttelsesskjermer på kilden eller arbeidsplassen. Slike gjerder kan ordnes på to måter for å redusere effekten av infrarød stråling på menneskekroppen. I det første tilfellet må de reflektere elektromagnetiske bølger, og i det andre tilfellet må de forsinke dem og konvertere strålingsenergien til termisk energi, etterfulgt av dens fjerning. På grunn av det faktum at beskyttelsesskjermer ikke bør frata spesialister muligheten til å overvåke prosessene som foregår i produksjonen, kan de gjøres gjennomsiktige eller gjennomsiktige. For dette, silikat ellerkvartsglass, samt metallnett og kjeder.
- Vermeisolasjon eller kjøling av varme overflater. Hovedformålet med termisk isolasjon er å redusere risikoen for brannskader for arbeidere.
- Personlig verneutstyr (diverse kjeledresser, briller med innebygde lysfiltre, skjold).
- Forebyggende tiltak. Hvis eksponeringsnivået for infrarød stråling på kroppen forblir høyt nok i løpet av handlingene ovenfor, bør en passende arbeids- og hvilemodus velges.
Fordeler for menneskekroppen
Infrarød stråling som påvirker menneskekroppen fører til forbedret blodsirkulasjon på grunn av vasodilatasjon, bedre metning av organer og vev med oksygen. I tillegg har en økning i kroppstemperatur en smertestillende effekt på grunn av effekten av stråler på nerveendene i huden.
Det har blitt lagt merke til at kirurgi utført under påvirkning av infrarød stråling har en rekke fordeler:
- smerter etter operasjon er noe lettere å bære;
- raskere celleregenerering;
- Effekten av infrarød stråling på en person unngår nedkjøling av indre organer ved operasjon på åpne hulrom, noe som reduserer risikoen for sjokk.
Hos pasienter med brannskader skaper infrarød stråling mulighet for å fjerne nekrose, samt utføre autoplastikk på et tidligere tidspunkt. I tillegg reduseres feberens varighet, anemi og hypoproteinemi er mindre utt alt, og frekvensen av komplikasjoner reduseres.
Det er bevist at infrarød stråling kan svekke effekten av enkelte plantevernmidler ved å øke uspesifikk immunitet. Mange av oss kjenner til behandling av rhinitt og noen andre manifestasjoner av forkjølelse med blå IR-lamper.
skade på mennesker
Det er verdt å merke seg at skaden fra infrarød stråling for menneskekroppen også kan være svært betydelig. De mest åpenbare og vanlige tilfellene er hudforbrenninger og dermatitt. De kan oppstå enten med for lang eksponering for svake bølger i det infrarøde spekteret, eller under intens bestråling. Når det gjelder medisinske prosedyrer er det sjelden, men likevel oppstår heteslag, asteni og forverring av smerte ved feil behandling.
Et av de moderne problemene er brannskader. Den farligste for dem er IR-stråler med bølgelengder i området 0,76-1,5 mikron. Under deres påvirkning blir linsen og kammervannet oppvarmet, noe som kan føre til ulike lidelser. En av de vanligste bivirkningene er fotofobi. Dette bør huskes av barn som leker med laserpekere og sveisere som forsømmer personlig verneutstyr.
IR-stråler i medisin
Behandling med infrarød stråling er lokal og generell. I det første tilfellet utføres en lokal handling på en viss del av kroppen, og i det andre blir hele kroppen utsatt for strålene. Behandlingsforløpet avhenger av sykdommen og kan variere fra 5 til 20 økter på 15-30 minutter. Ved gjennomføring av prosedyrer er en forutsetningbruk av verneutstyr. For å opprettholde øyehelsen brukes spesielle pappputer eller briller.
Etter den første prosedyren vises rødhet med utydelige kanter på overflaten av huden og går over etter omtrent en time.
Handlingen til IR-sendere
Med tilgjengeligheten av mange medisinske enheter kjøper folk dem for personlig bruk. Det må imidlertid huskes at slike enheter må oppfylle spesielle krav og brukes i samsvar med sikkerhetsforskrifter. Men viktigst av alt er det viktig å forstå at, som alle medisinske enheter, kan infrarøde bølgesendere ikke brukes til en rekke sykdommer.
| Bølgelengde, µm | Nyttig handling |
| 9,5 µm | Immunkorrigerende handling i tilstander med immunsvikt forårsaket av sult, karbontetrakloridforgiftning, bruk av immundempende midler. Det fører til gjenoppretting av normale indikatorer på den cellulære koblingen av immunitet. |
| 16,25 mikron | Antioksidantvirkning. Det utføres på grunn av dannelsen av frie radikaler fra superoksider og hydroperoksider, og deres rekombinasjon. |
| 8, 2 og 6,4 µm | Antibakteriell virkning og normalisering av tarmmikrofloraen på grunn av påvirkning på syntesen av prostaglandinhormoner, noe som fører til en immunmodulerende effekt. |
| 22,5 µm | Resultater i oversettelsen av mangeuløselige forbindelser, som blodpropp og aterosklerotisk plakk, til en løselig tilstand, slik at de kan fjernes fra kroppen. |
Derfor bør en kvalifisert spesialist, en erfaren lege velge et behandlingsforløp. Avhengig av lengden på de infrarøde bølgene som sendes ut, kan enhetene brukes til forskjellige formål.
