Infrarooi bestraling is 'n natuurlike vorm van bestraling. Elke mens word daagliks daaraan blootgestel. 'n Groot deel van die energie van die Son kom na ons planeet in die vorm van infrarooi strale. In die moderne wêreld is daar egter baie toestelle wat infrarooi straling gebruik. Dit kan die menslike liggaam op verskeie maniere beïnvloed. Dit hang grootliks af van die tipe en doel van die gebruik van hierdie einste toestelle.
Wat is dit
Infrarooi straling, of IR-strale, is 'n tipe elektromagnetiese straling wat die spektrale gebied van rooi sigbare lig (wat gekenmerk word deur 'n golflengte van 0,74 mikron) tot kortgolf radiostraling (met 'n golflengte van 1) beslaan -2 mm). Dit is 'n redelike groot area van die spektrum, so dit word verder onderverdeel in drie areas:
- naby (0,74 - 2,5 µm);
- medium (2,5 - 50 mikron);
- ver (50-2000 mikron).
Ontdekkinggeskiedenis
In 1800 het 'n wetenskaplike van Engeland, W. Herschel, die waarneming gemaak dat in die onsigbare deel van die sonspektrum (buite die rooi lig), die temperatuur van die termometer styg. Vervolgens is die ondergeskiktheid van infrarooi straling aan die wette van optika bewys en 'n gevolgtrekking is gemaak oor die verhouding daarvan met sigbare lig.
Danksy die werk van die Sowjet-fisikus A. A. Glagoleva-Arkadyeva, wat in 1923 radiogolwe met λ=80 μm (IR-reeks) ontvang het, was die bestaan van 'n voortdurende oorgang van sigbare straling na IR-straling en radiogolwe. eksperimenteel bewys. Die gevolgtrekking is dus gemaak oor hul gemeenskaplike elektromagnetiese aard.
Byna alles in die natuur is in staat om golflengtes uit te straal wat ooreenstem met die infrarooi spektrum, wat beteken dit is 'n bron van infrarooi straling. Die menslike liggaam is geen uitsondering nie. Ons weet almal dat alles rondom bestaan uit atome en ione, selfs mense. En hierdie opgewonde deeltjies is in staat om IR-lynspektra uit te straal. Hulle kan in 'n opgewonde toestand gaan onder die invloed van verskeie faktore, byvoorbeeld elektriese ontladings of wanneer dit verhit word. Dus, in die bestralingspektrum van 'n vlam van 'n gasstoof is daar 'n band met λ=2.7 µm vanaf watermolekules en met λ=4.2 µm vanaf koolstofdioksied.
IR-golwe in die alledaagse lewe, wetenskap en industrie
Deur sekere toestelle by die huis en by die werk te gebruik, vra ons onsself selde af oor die effek van infrarooi bestraling op die menslike liggaam. Intussen is infrarooi verwarmers vandag nogal gewild. Hul fundamentele verskil van olieradiators en konvektors is die vermoë om nie die lug self direk te verhit nie, maar alle voorwerpe in die kamer. Dit wil sê, meubels, vloere en mure word eerste verhit, en dan gee hulle hul hitte aan die atmosfeer af. Terselfdertyd raak infrarooi bestraling ook organismes – mense en hul troeteldiere.
IR-strale word ook wyd gebruik in data-oordrag en afstandbeheer. Baie selfone het infrarooi poorte vir die uitruil van lêers tussen hulle. En al die afstandbeheerders vir lugversorgers, musieksentrums, TV's, sommige beheerde kinderspeelgoed gebruik ook elektromagnetiese strale in die infrarooi reeks.
Die gebruik van infrarooi strale in die weermag en ruimtevaartkunde
Die belangrikste infrarooi strale is vir die lugvaart- en militêre nywerhede. Op grond van fotokatodes wat sensitief is vir infrarooi bestraling (tot 1,3 mikron), word nagsigtoestelle (verskeie verkykers, besienswaardighede, ens.) geskep. Hulle laat toe om, terwyl voorwerpe gelyktydig met infrarooi straling bestraal word, in absolute duisternis te mik of waar te neem.
Danksy die geskepte hoogs sensitiewe ontvangers van infrarooi strale, het die vervaardiging van missiele moontlik geword. Sensors in hul kop reageer op die IR-straling van die teiken, wat gewoonlik warmer is as die omgewing, en lei die missiel na die teiken. Gebaseer op dieselfde beginselopsporing van verhitte dele van skepe, vliegtuie, tenks met behulp van hitterigtingwysers.
IR-opspoorders en afstandmeters kan verskeie voorwerpe in algehele duisternis opspoor en die afstand tot hulle meet. Spesiale toestelle - optiese kwantumopwekkers wat in die infrarooi gebied uitstraal, word gebruik vir ruimte- en langafstand-terrestriële kommunikasie.
Infrarooi straling in die wetenskap
Een van die algemeenste is die studie van emissie- en absorpsiespektra in die IR-streek. Dit word gebruik in die bestudering van die kenmerke van die elektronskulpe van atome, om die strukture van verskeie molekules te bepaal, en boonop in die kwalitatiewe en kwantitatiewe ontleding van mengsels van verskeie stowwe.
As gevolg van verskille in die koëffisiënte van verstrooiing, transmissie en weerkaatsing van liggame in die sigbare en IR-strale, verskil foto's wat onder verskillende toestande geneem is ietwat. Infrarooi beelde wys dikwels meer detail. Sulke beelde word wyd in sterrekunde gebruik.
Bestudering van die effek van infrarooi strale op die liggaam
Die eerste wetenskaplike data oor die effek van infrarooi bestraling op die menslike liggaam dateer uit die 1960's. Die skrywer van die navorsing is die Japannese dokter Tadashi Ishikawa. In die loop van sy eksperimente kon hy vasstel dat infrarooi strale geneig is om diep in die menslike liggaam binne te dring. Terselfdertyd vind termoreguleringsprosesse plaas, soortgelyk aan die reaksie om in 'n sauna te wees. Sweet begin egter by 'n laer omgewingstemperatuur (ditis ongeveer 50 ° C), en die verhitting van die interne organe vind baie dieper plaas.
Tydens hierdie verhitting word bloedsirkulasie verhoog, die vate van die asemhalingstelsel, onderhuidse weefsel en vel sit uit. Langdurige blootstelling aan infrarooi bestraling op 'n persoon kan egter hitte beroerte veroorsaak, en sterk infrarooi bestraling lei tot brandwonde van verskillende grade.
IR-beskerming
Daar is 'n klein lys aktiwiteite wat daarop gemik is om die risiko van blootstelling aan infrarooi straling op die menslike liggaam te verminder:
- Vermindering van die intensiteit van bestraling. Dit word bereik deur die keuse van toepaslike tegnologiese toerusting, die tydige vervanging van verouderde toerusting, asook die rasionele uitleg daarvan.
- Verwydering van werkers van die bron van bestraling. Indien die produksielyn dit toelaat, moet afstandbeheer van die produksielyn voorkeur geniet.
- Installering van beskermende skerms op die bron of werkplek. Sulke heinings kan op twee maniere gerangskik word om die effek van infrarooi straling op die menslike liggaam te verminder. In die eerste geval moet hulle elektromagnetiese golwe reflekteer, en in die tweede geval moet hulle dit vertraag en die stralingsenergie omskakel in termiese energie, gevolg deur die verwydering daarvan. As gevolg van die feit dat beskermende skerms nie spesialiste die geleentheid moet ontneem om die prosesse wat in die produksie plaasvind te monitor nie, kan dit deursigtig of deurskynend gemaak word. Hiervoor, silikaat ofkwartsglas, sowel as metaalgaas en kettings.
- Termiese isolasie of verkoeling van warm oppervlaktes. Die hoofdoel van termiese isolasie is om die risiko van brandwonde vir werkers te verminder.
- Persoonlike beskermende toerusting (verskeie oorpakke, brille met ingeboude ligfilters, skilde).
- Voorkomende maatreëls. As die vlak van blootstelling aan infrarooi straling op die liggaam in die loop van bogenoemde aksies hoog genoeg bly, moet 'n geskikte werk- en rusmodus gekies word.
Voordele vir die menslike liggaam
Infrarooi bestraling wat die menslike liggaam beïnvloed, lei tot verbeterde bloedsirkulasie as gevolg van vasodilatasie, beter versadiging van organe en weefsels met suurstof. Boonop het 'n toename in liggaamstemperatuur 'n pynstillende effek as gevolg van die effek van strale op die senuwee-eindpunte in die vel.
Daar is opgemerk dat chirurgie wat onder die invloed van infrarooi bestraling uitgevoer word, 'n aantal voordele inhou:
- pyn na operasie is ietwat makliker om te verduur;
- vinniger selhernuwing;
- Die effek van infrarooi bestraling op 'n persoon vermy die afkoeling van interne organe in geval van chirurgie op oop holtes, wat die risiko van skok verminder.
By pasiënte met brandwonde, skep infrarooi bestraling die moontlikheid om nekrose te verwyder, asook om outoplastiek op 'n vroeër stadium uit te voer. Daarbenewens word die duur van koors verminder, bloedarmoede en hipoproteïenemie is minder uitgesproke, en die frekwensie van komplikasies word verminder.
Dit is bewys dat infrarooi bestraling die effek van sommige plaagdoders kan verswak deur nie-spesifieke immuniteit te verhoog. Baie van ons weet van die behandeling van rinitis en 'n paar ander manifestasies van gewone verkoue met blou IR-lampe.
skade aan mense
Dit is opmerklik dat die skade deur infrarooi bestraling vir die menslike liggaam ook baie beduidend kan wees. Die mees voor die hand liggende en algemene gevalle is velbrandwonde en dermatitis. Hulle kan óf met te lang blootstelling aan swak golwe van die infrarooi spektrum voorkom, óf tydens intense bestraling. Wat mediese prosedures betref, is dit skaars, maar steeds kom hitte beroertes, astenie en verergering van pyn voor met onbehoorlike behandeling.
Een van die moderne probleme is oogbrandwonde. Die gevaarlikste vir hulle is IR-strale met golflengtes in die reeks van 0,76-1,5 mikron. Onder hul invloed word die lens en waterige humor verhit, wat tot verskeie afwykings kan lei. Een van die mees algemene newe-effekte is fotofobie. Dit moet onthou word deur kinders wat met laserwysers speel en sweisers wat persoonlike beskermende toerusting verwaarloos.
IR-strale in medisyne
Behandeling met infrarooi bestraling is plaaslik en algemeen. In die eerste geval word 'n plaaslike aksie op 'n sekere deel van die liggaam uitgevoer, en in die tweede geval word die hele liggaam aan die werking van die strale blootgestel. Die verloop van behandeling hang af van die siekte en kan wissel van 5 tot 20 sessies van 15-30 minute. Wanneer prosedures uitgevoer word, is 'n voorvereistegebruik van beskermende toerusting. Om ooggesondheid te handhaaf, word spesiale kartonblokkies of glase gebruik.
Na die eerste prosedure verskyn rooiheid met onduidelike rande op die oppervlak van die vel, wat na ongeveer 'n uur verbygaan.
Die werking van IR-stralers
Met die beskikbaarheid van baie mediese toestelle, koop mense dit vir persoonlike gebruik. Daar moet egter onthou word dat sulke toestelle aan spesiale vereistes moet voldoen en in ooreenstemming met veiligheidsregulasies gebruik moet word. Maar die belangrikste is dat dit belangrik is om te verstaan dat, soos enige mediese toestel, infrarooigolfuitstralers nie vir 'n aantal siektes gebruik kan word nie.
| Gollengte, µm | Nuttige aksie |
| 9.5 µm | Immunokorrektiewe aksie in immuungebrektoestande wat veroorsaak word deur hongersnood, koolstoftetrachloriedvergiftiging, gebruik van immuunonderdrukkers. Dit lei tot die herstel van normale aanwysers van die sellulêre skakel van immuniteit. |
| 16,25 mikron | Antioksidant-aksie. Dit word uitgevoer as gevolg van die vorming van vrye radikale uit superoksiede en hidroperoksiede, en hul herkombinasie. |
| 8, 2 en 6.4 µm | Antibakteriese werking en normalisering van die dermmikroflora as gevolg van die invloed op die sintese van prostaglandienhormone, wat lei tot 'n immunomodulerende effek. |
| 22,5 µm | Resultate in die vertaling van baieonoplosbare verbindings, soos bloedklonte en aterosklerotiese gedenkplate, in 'n oplosbare toestand, sodat hulle uit die liggaam verwyder kan word. |
Daarom, 'n gekwalifiseerde spesialis, 'n ervare dokter moet 'n kursus van terapie kies. Afhangende van die lengte van die uitgestraalde infrarooi golwe, kan die toestelle vir verskillende doeleindes gebruik word.
