Infraröd strålning är en naturlig form av strålning. Varje person utsätts för det dagligen. En stor del av solens energi kommer till vår planet i form av infraröda strålar. Men i den moderna världen finns det många enheter som använder infraröd strålning. Det kan påverka människokroppen på olika sätt. Det beror till stor del på typen och syftet med att använda just dessa enheter.
Vad är det här
Infraröd strålning, eller IR-strålning, är en typ av elektromagnetisk strålning som upptar spektralområdet från rött synligt ljus (som kännetecknas av en våglängd på 0,74 mikron) till kortvågig radiostrålning (med en våglängd på 1) -2 mm). Detta är ett ganska stort område av spektrumet, så det är ytterligare uppdelat i tre områden:
- nära (0,74 - 2,5 µm);
- medium (2,5–50 mikron);
- far (50-2000 mikron).
Upptäcktshistorik
År 1800 gjorde en vetenskapsman från England, W. Herschel, observationen att i den osynliga delen av solspektrumet (utanför det röda ljuset) stiger temperaturen på termometern. Därefter bevisades underordningen av infraröd strålning till optikens lagar och en slutsats gjordes om dess förhållande till synligt ljus.
Tack vare arbetet av den sovjetiske fysikern A. A. Glagoleva-Arkadyeva, som tog emot radiovågor med λ=80 μm (IR-räckvidd) 1923, var förekomsten av en kontinuerlig övergång från synlig strålning till IR-strålning och radiovågor. experimentellt bevisat. Således drogs slutsatsen om deras gemensamma elektromagnetiska natur.
Nästan allt i naturen kan sända ut våglängder som motsvarar det infraröda spektrumet, vilket betyder att det är en källa för infraröd strålning. Människokroppen är inget undantag. Vi vet alla att allt runt omkring består av atomer och joner, även människor. Och dessa exciterade partiklar kan sända ut IR-linjespektra. De kan gå in i ett upphetsat tillstånd under påverkan av olika faktorer, till exempel elektriska urladdningar eller när de värms upp. Så i strålningsspektrumet för en låga i en gasspis finns ett band med λ=2,7 µm från vattenmolekyler och med λ=4,2 µm från koldioxid.
IR-vågor i vardagen, vetenskapen och industrin
När vi använder vissa enheter hemma och på jobbet frågar vi oss sällan om effekten av infraröd strålning på människokroppen. Samtidigt är infraröda värmare ganska populära idag. Deras grundläggande skillnad från oljeradiatorer och konvektorer är förmågan att värma inte själva luften direkt, utan alla föremål i rummet. Det vill säga att möbler, golv och väggar värms upp först, och sedan avger de sin värme till atmosfären. Samtidigt påverkar infraröd strålning också organismer – människor och deras husdjur.
IR-strålar används också i stor utsträckning vid dataöverföring och fjärrkontroll. Många mobiltelefoner har infraröda portar för utbyte av filer mellan dem. Och alla fjärrkontroller för luftkonditionering, musikcenter, TV-apparater, vissa kontrollerade barnleksaker använder också elektromagnetiska strålar i det infraröda området.
Användningen av infraröda strålar i armén och astronautiken
De viktigaste infraröda strålarna är för flyg- och militärindustrin. På basis av fotokatoder som är känsliga för infraröd strålning (upp till 1,3 mikron) skapas mörkerseendeanordningar (olika kikare, sikten etc.). De tillåter, samtidigt som de bestrålar objekt med infraröd strålning, att sikta eller observera i absolut mörker.
Tack vare de skapade mycket känsliga mottagarna av infraröda strålar blev tillverkningen av målsökande missiler möjlig. Sensorer i deras huvud reagerar på IR-strålningen från målet, som vanligtvis är varmare än omgivningen, och styr missilen till målet. Bygger på samma principdetektering av uppvärmda delar av fartyg, flygplan, tankar med hjälp av värmeriktningsmätare.
IR-lokaliserare och avståndsmätare kan upptäcka olika objekt i tot alt mörker och mäta avståndet till dem. Speciella enheter - optiska kvantgeneratorer som sänder ut i det infraröda området, används för rymdkommunikation och långväga markkommunikation.
Infraröd strålning i vetenskap
En av de vanligaste är studien av emissions- och absorptionsspektra i IR-regionen. Det används i studien av egenskaperna hos atomernas elektronskal, för att bestämma strukturerna för olika molekyler, och dessutom i den kvalitativa och kvantitativa analysen av blandningar av olika ämnen.
På grund av skillnader i spridningskoefficienter, transmission och reflektion av kroppar i synliga och IR-strålar, skiljer sig fotografier tagna under olika förhållanden något. Infraröda bilder visar ofta mer detaljer. Sådana bilder används ofta inom astronomi.
Studerar effekten av infraröda strålar på kroppen
De första vetenskapliga uppgifterna om effekten av infraröd strålning på människokroppen går tillbaka till 1960-talet. Författaren till forskningen är den japanske läkaren Tadashi Ishikawa. Under sina experiment kunde han konstatera att infraröda strålar tenderar att tränga djupt in i människokroppen. Samtidigt uppstår termoregleringsprocesser, liknande reaktionen på att vara i bastu. Men svettning börjar vid en lägre omgivningstemperatur (itär cirka 50 °C), och uppvärmningen av de inre organen sker mycket djupare.
Under denna uppvärmning ökar blodcirkulationen, kärlen i andningsorganen, subkutan vävnad och hud expanderar. Men långvarig exponering för infraröd strålning på en person kan orsaka värmeslag, och stark infraröd strålning leder till brännskador i olika grader.
IR-skydd
Det finns en liten lista över aktiviteter som syftar till att minska risken för exponering för infraröd strålning på människokroppen:
- Minskar strålningsintensiteten. Det uppnås genom val av lämplig teknisk utrustning, utbyte i rätt tid av föråldrad utrustning, såväl som dess rationella layout.
- Avlägsnande av arbetare från strålningskällan. Om produktionslinjen tillåter, bör fjärrstyrning av produktionslinjen föredras.
- Installation av skyddsskärmar på källan eller arbetsplatsen. Sådana staket kan arrangeras på två sätt för att minska effekten av infraröd strålning på människokroppen. I det första fallet måste de reflektera elektromagnetiska vågor, och i det andra fallet måste de fördröja dem och omvandla strålningsenergin till termisk energi, följt av att den tas bort. På grund av det faktum att skyddsskärmar inte bör beröva specialister möjligheten att övervaka de processer som äger rum i produktionen, kan de göras genomskinliga eller genomskinliga. För detta, silikat ellerkvartsglas, samt metallnät och kedjor.
- Värmeisolering eller kylning av heta ytor. Huvudsyftet med värmeisolering är att minska risken för brännskador för arbetare.
- Personlig skyddsutrustning (olika overaller, glasögon med inbyggda ljusfilter, sköldar).
- Förebyggande åtgärder. Om under loppet av ovanstående åtgärder nivån av exponering för infraröd strålning på kroppen förblir tillräckligt hög, bör ett lämpligt arbetssätt och vila väljas.
Fördelar för människokroppen
Infraröd strålning som påverkar människokroppen leder till förbättrad blodcirkulation på grund av vasodilatation, bättre mättnad av organ och vävnader med syre. Dessutom har en ökning av kroppstemperaturen en smärtstillande effekt på grund av strålarnas effekt på nervändarna i huden.
Det har märkts att operation som utförs under påverkan av infraröd strålning har ett antal fördelar:
- smärta efter operation är något lättare att bära;
- snabbare cellregenerering;
- Effekten av infraröd strålning på en person undviker nedkylning av inre organ vid operation på öppna hålrum, vilket minskar risken för chock.
Hos patienter med brännskador skapar infraröd strålning möjligheten att ta bort nekros, samt att utföra autoplastik i ett tidigare skede. Dessutom minskar feberns varaktighet, anemi och hypoproteinemi är mindre uttalad och frekvensen av komplikationer minskar.
Det har bevisats att infraröd strålning kan försvaga effekten av vissa bekämpningsmedel genom att öka ospecifik immunitet. Många av oss känner till behandlingen av rinit och några andra manifestationer av förkylning med blå IR-lampor.
skada på människor
Det är värt att notera att skadan från infraröd strålning för människokroppen också kan vara mycket betydande. De mest uppenbara och vanliga fallen är brännskador och dermatit. De kan uppstå antingen med för lång exponering för svaga vågor i det infraröda spektrumet, eller under intensiv bestrålning. När det kommer till medicinska ingrepp är det sällsynt, men ändå uppstår värmeslag, asteni och förvärring av smärta vid felaktig behandling.
Ett av de moderna problemen är ögonbrännskador. De farligaste för dem är IR-strålar med våglängder i intervallet 0,76-1,5 mikron. Under deras inflytande värms linsen och kammarvattnet upp, vilket kan leda till olika störningar. En av de vanligaste biverkningarna är fotofobi. Detta bör komma ihåg av barn som leker med laserpekare och svetsare som försummar personlig skyddsutrustning.
IR-strålar i medicin
Behandling med infraröd strålning är lokal och generell. I det första fallet utförs en lokal åtgärd på en viss del av kroppen, och i det andra utsätts hela kroppen för strålarnas verkan. Behandlingsförloppet beror på sjukdomen och kan variera från 5 till 20 sessioner på 15-30 minuter. Vid genomförande av ingrepp är en förutsättninganvändning av skyddsutrustning. För att bibehålla ögonhälsan används speciella pappkuddar eller glasögon.
Efter den första proceduren uppträder rodnad med otydliga kanter på hudens yta och går över efter ungefär en timme.
Aktionen av IR-sändare
Med tillgången till många medicinska apparater köper människor dem för personligt bruk. Man måste dock komma ihåg att sådana anordningar måste uppfylla särskilda krav och användas i enlighet med säkerhetsföreskrifter. Men viktigast av allt är det viktigt att förstå att, precis som alla medicinska produkter, kan infraröda vågsändare inte användas för ett antal sjukdomar.
| Våglängd, µm | Användbar åtgärd |
| 9,5 µm | Immunokorrigerande åtgärder vid immunbristtillstånd orsakade av svält, koltetrakloridförgiftning, användning av immunsuppressiva medel. Det leder till återställandet av normala indikatorer för den cellulära immunitetens länk. |
| 16,25 mikron | Antioxidantverkan. Det utförs på grund av bildandet av fria radikaler från superoxider och hydroperoxider, och deras rekombination. |
| 8, 2 och 6,4 µm | Antibakteriell verkan och normalisering av tarmmikrofloran på grund av inverkan på syntesen av prostaglandinhormoner, vilket leder till en immunmodulerande effekt. |
| 22,5 µm | Resultat i översättningen av mångaolösliga föreningar, såsom blodproppar och aterosklerotiska plack, till ett lösligt tillstånd, vilket gör att de kan avlägsnas från kroppen. |
Därför bör en kvalificerad specialist, en erfaren läkare välja en behandlingskur. Beroende på längden på de utsända infraröda vågorna kan enheterna användas för olika ändamål.
