Infrarotwellen. Infrarotstrahlen: Eigenschaften, Anwendungen, Auswirkungen auf den Menschen

William Herschel bemerkte als Erster, dass sich hinter dem roten Rand des vom Prisma abgeleiteten Spektrums der Sonne unsichtbare Strahlung befand, die das Thermometer aufheizte. Diese Strahlung wurde später thermische oder Infrarotstrahlung genannt.

Nahinfrarotstrahlung ist dem sichtbaren Licht sehr ähnlich und wird von denselben Instrumenten erfasst. Im mittleren und fernen IR werden Bolometer verwendet, um Veränderungen zu erkennen.

Der gesamte Planet Erde und alle darauf befindlichen Objekte, sogar Eis, leuchten im mittleren Infrarotbereich. Dadurch wird die Erde nicht durch Sonnenwärme überhitzt. Doch nicht die gesamte Infrarotstrahlung durchdringt die Atmosphäre. Es gibt nur wenige Fenster mit Durchsichtigkeit, der Rest der Strahlung wird absorbiert Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan, Ozon und andere Treibhausgase, die die schnelle Abkühlung der Erde verhindern.

Aufgrund der atmosphärischen Absorption und der Wärmestrahlung von Objekten werden Teleskope im mittleren und fernen Infrarot in den Weltraum gebracht und auf die Temperatur von flüssigem Stickstoff oder sogar Helium abgekühlt.

Der Infrarotbereich ist für Astronomen einer der interessantesten. Es enthält kosmischen Staub, der für die Entstehung von Sternen und die Entwicklung von Galaxien wichtig ist. IR-Strahlung durchdringt Wolken aus kosmischem Staub besser als sichtbare Strahlung und ermöglicht es, Objekte zu sehen, die in anderen Teilen des Spektrums für die Beobachtung unzugänglich sind.

Quellen

Ein Fragment eines der sogenannten Hubble Deep Fields. Im Jahr 1995 sammelte ein Weltraumteleskop zehn Tage lang Licht aus einem Teil des Himmels. Dadurch war es möglich, extrem lichtschwache Galaxien in einer Entfernung von bis zu 13 Milliarden Lichtjahren (weniger als eine Milliarde Jahre vom Urknall entfernt) zu sehen. Sichtbares Licht von so weit entfernten Objekten erfährt eine deutliche Rotverschiebung und wird in Infrarot.

Die Beobachtungen wurden in einer Region weit entfernt von der galaktischen Ebene durchgeführt, wo relativ wenige Sterne sichtbar sind. Daher handelt es sich bei den meisten registrierten Objekten um Galaxien in unterschiedlichen Entwicklungsstadien.

Die riesige Spiralgalaxie, auch M104 genannt, befindet sich in einem Galaxienhaufen im Sternbild Jungfrau und ist für uns fast von der Kante sichtbar. Sie hat einen riesigen zentralen Bulge (eine kugelförmige Verdickung im Zentrum der Galaxie) und enthält etwa 800 Milliarden Sterne – zwei- bis dreimal mehr als die Milchstraße.

Im Zentrum der Galaxie befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa einer Milliarde Sonnenmassen. Dies wird durch die Bewegungsgeschwindigkeit der Sterne in der Nähe des Zentrums der Galaxie bestimmt. IN Infrarotbereich In der Galaxie ist deutlich ein Ring aus Gas und Staub zu erkennen, in dem aktiv Sterne geboren werden.

Empfänger

Hauptspiegeldurchmesser 85 cm Hergestellt aus Beryllium und auf eine Temperatur von 5,5 gekühlt ZU um Ihre eigenen zu reduzieren Infrarotstrahlung Spiegel

Das Teleskop wurde im August 2003 im Rahmen des Programms gestartet Die vier großen Observatorien der NASA, einschließlich:

• Compton Gamma-ray Observatory (1991–2000, 20 keV-30 GeV), siehe Himmel bei 100 MeV Gammastrahlen,
• Chandra-Röntgenobservatorium (1999, 100 e.V-10 keV),
• Hubble-Weltraumteleskop (1990, 100–2100 nm),
• Spitzer-Infrarot-Teleskop (2003, 3–180 µm).

Das Spitzer-Teleskop wird voraussichtlich eine Lebensdauer von etwa fünf Jahren haben. Das Teleskop erhielt seinen Namen zu Ehren des Astrophysikers Lyman Spitzer (1914–97), der 1946, lange vor dem Start des ersten Satelliten, den Artikel „Vorteile für die Astronomie eines außerirdischen Observatoriums“ veröffentlichte und 30 Jahre später die NASA überzeugte Der amerikanische Kongress soll mit der Entwicklung eines Weltraumteleskops beginnen. Hubble.

Sky-Bewertungen

Nahinfrarot-Himmel 1–4 µm und im mittleren Infrarotbereich 25 µm(COBE/DIRBE)

Im nahen Infrarotbereich ist die Galaxie noch deutlicher sichtbar als im sichtbaren Bereich.

Doch im mittleren Infrarotbereich ist die Galaxie kaum sichtbar. Beobachtungen werden durch Staub erheblich erschwert Sonnensystem. Es liegt entlang der Ekliptikebene, die in einem Winkel von etwa 50 Grad zur galaktischen Ebene geneigt ist.

Beide Durchmusterungen wurden mit dem DIRBE-Instrument (Diffuse Infrared Background Experiment) an Bord des COBE-Satelliten (Cosmic Background Explorer) durchgeführt. Dieses Experiment, das 1989 begann, brachte Ergebnisse Vollständige Karten Infrarothimmelhelligkeit im Bereich von 1,25 bis 240 µm.

Terrestrische Anwendung

Das Gerät basiert auf einem elektronenoptischen Wandler (EOC), der es ermöglicht, schwaches sichtbares oder infrarotes Licht deutlich (von 100 bis 50.000 Mal) zu verstärken.

Die Linse erzeugt auf der Fotokathode ein Bild, aus dem wie bei einem PMT Elektronen herausgeschlagen werden. Anschließend werden sie durch Hochspannung (10–20) beschleunigt kV), werden durch Elektronenoptik (ein elektromagnetisches Feld mit speziell ausgewählter Konfiguration) fokussiert und fallen auf einen fluoreszierenden Bildschirm, der einem Fernseher ähnelt. Darauf wird das Bild durch Okulare betrachtet.

Die Beschleunigung von Photoelektronen ermöglicht es, bei schlechten Lichtverhältnissen buchstäblich jedes Lichtquant zu nutzen, um ein Bild zu erhalten, bei völliger Dunkelheit ist jedoch eine Hintergrundbeleuchtung erforderlich. Um die Anwesenheit eines Beobachters nicht zu verraten, verwenden sie einen Nahinfrarot-Illuminator (760–3000). nm).

Es gibt auch Geräte, die die eigene Wärmestrahlung von Objekten im mittleren IR-Bereich erfassen (8–14). µm). Solche Geräte werden Wärmebildkameras genannt; sie ermöglichen es Ihnen, eine Person, ein Tier oder einen erhitzten Motor aufgrund ihres thermischen Kontrasts zum umgebenden Hintergrund zu erkennen.

Die gesamte von einer Elektroheizung verbrauchte Energie wird letztendlich in Wärme umgewandelt. Ein erheblicher Teil der Wärme wird durch Luft abtransportiert, die mit der heißen Oberfläche in Kontakt kommt, sich ausdehnt und aufsteigt, sodass vor allem die Decke erwärmt wird.

Um dies zu vermeiden, sind Heizgeräte mit Ventilatoren ausgestattet, die warme Luft beispielsweise zu den Füßen einer Person leiten und dabei helfen, die Luft im Raum zu durchmischen. Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit, Wärme auf umliegende Objekte zu übertragen: Infrarotstrahlung einer Heizung. Je heißer die Oberfläche und je größer ihre Fläche, desto stärker ist sie.

Um die Fläche zu vergrößern, werden Heizkörper flach ausgeführt. Die Oberflächentemperatur darf jedoch nicht hoch sein. Andere Heizgerätemodelle verwenden eine auf mehrere hundert Grad erhitzte Spirale (Rotglut) und einen konkaven Metallreflektor, der einen gerichteten Strahl Infrarotstrahlung erzeugt.

Infrarotstrahlung (IR) – Typ elektromagnetische Strahlung, besetzt den Spektralbereich zwischen sichtbarem rotem Licht (INFRArot: UNTER Rot) und kurzwelliger Radioemission. Diese Strahlen erzeugen Wärme und werden wissenschaftlich als Thermowellen bezeichnet. Diese Strahlen erzeugen Wärme und werden wissenschaftlich als Thermowellen bezeichnet.

Alle erhitzten Körper senden Infrarotstrahlung aus, einschließlich menschlicher Körper und die Sonne, die auf diese Weise unseren Planeten erwärmt und alles Leben auf ihm zum Leben erweckt. Die Wärme, die wir von einem Feuer in der Nähe eines Feuers oder Kamins, einer Heizung oder warmem Asphalt spüren, ist eine Folge von Infrarotstrahlen.

Das gesamte Spektrum der Infrarotstrahlung wird üblicherweise in drei Hauptbereiche unterteilt, die sich in der Wellenlänge unterscheiden:

• Kurze Wellenlänge, mit Wellenlänge λ = 0,74-2,5 µm;
• Mittelwelle, mit Wellenlänge λ = 2,5-50 µm;
• Lange Wellenlänge, mit Wellenlänge λ = 50-2000 µm.

Nah- oder kurzwellige Infrarotstrahlen sind überhaupt nicht heiß, wir spüren sie sogar nicht. Diese Wellen werden beispielsweise in TV-Fernbedienungen, Automatisierungssystemen, Sicherheitssysteme usw. Ihre Frequenz ist höher und dementsprechend ist ihre Energie höher als die von Ferninfrarotstrahlen. Aber nicht in einem Ausmaß, das den Körper schädigt. Bei mittlerer Temperatur beginnt die Wärmeentwicklung Infrarotlängen Wellen, und wir spüren bereits ihre Energie. Infrarotstrahlung wird auch „Wärmestrahlung“ genannt, da die Strahlung erhitzter Gegenstände von der menschlichen Haut als Wärmeempfindung wahrgenommen wird. Dabei hängen die vom Körper emittierten Wellenlängen von der Erwärmungstemperatur ab: Je höher die Temperatur, desto kürzer die Wellenlänge und desto höher die Strahlungsintensität. Beispielsweise entspricht eine Quelle mit einer Wellenlänge von 1,1 Mikrometern geschmolzenem Metall und eine Quelle mit einer Wellenlänge von 3,4 Mikrometern entspricht Metall am Ende des Walzens und Schmiedens.

Für uns von Interesse ist das Spektrum mit einer Wellenlänge von 5-20 Mikrometern, da in diesem Bereich mehr als 90 % der von Infrarot-Heizsystemen erzeugten Strahlung mit einem Strahlungspeak von 10 Mikrometern auftritt. Es ist sehr wichtig, dass der menschliche Körper selbst bei dieser Frequenz Infrarotwellen von 9,4 Mikrometern aussendet. Somit wird jede Strahlung einer bestimmten Frequenz vom menschlichen Körper als verwandt wahrgenommen und hat eine wohltuende und darüber hinaus heilende Wirkung auf ihn.

Bei einer solchen Einwirkung von Infrarotstrahlung auf den Körper entsteht der Effekt der „Resonanzabsorption“, der durch die aktive Absorption äußerer Energie durch den Körper gekennzeichnet ist. Infolgedessen kann man einen Anstieg des Hämoglobinspiegels einer Person, eine Erhöhung der Aktivität von Enzymen und Östrogenen und allgemein eine Stimulierung der Vitalaktivität einer Person beobachten.

Die Wirkung der Infrarotstrahlung auf die Oberfläche des menschlichen Körpers ist, wie bereits erwähnt, nützlich und darüber hinaus angenehm. Erinnern Sie sich an die ersten sonnigen Tage zu Beginn des Frühlings, als nach einem langen und trüben Winter endlich die Sonne herauskam! Sie spüren, wie es den beleuchteten Bereich Ihrer Haut, Ihres Gesichts und Ihrer Handflächen angenehm umhüllt. Ich möchte keine Handschuhe und Mütze mehr tragen, trotz der im Vergleich zur „angenehmen“ eher niedrigen Temperatur. Aber sobald eine kleine Wolke auftaucht, verspüren wir sofort ein spürbares Unbehagen durch die Unterbrechung eines so angenehmen Gefühls. Dies ist genau die Strahlung, die uns den ganzen Winter über so sehr gefehlt hat, als die Sonne lange Zeit abwesend war und wir wohl oder übel unseren „Infrarotposten“ durchgeführt haben.

Durch die Einwirkung von Infrarotstrahlung können Sie Folgendes beobachten:

• Beschleunigung des Stoffwechsels im Körper;
• Wiederherstellung des Hautgewebes;
• Verlangsamung des Alterungsprozesses;
• Entfernen von überschüssigem Fett aus dem Körper;
• Freisetzung menschlicher motorischer Energie;
• Erhöhung der antimikrobiellen Resistenz des Körpers;
• Aktivierung des Pflanzenwachstums

und viele viele andere. Darüber hinaus wird Infrarotbestrahlung in der Physiotherapie zur Behandlung vieler Krankheiten, einschließlich Krebs, eingesetzt, da sie die Erweiterung der Kapillaren fördert, die Durchblutung der Gefäße anregt, die Immunität verbessert und eine allgemeine therapeutische Wirkung hat.

Und das ist überhaupt nicht verwunderlich, denn diese Strahlung wird uns von der Natur gegeben, um Wärme und Leben an alle Lebewesen zu übertragen, die diese Wärme und diesen Komfort benötigen, und dabei den leeren Raum und die Luft als Vermittler zu umgehen.

Infrarotwellenlänge

Über das Eindringen von Infrarotstrahlung in den menschlichen Körper werden im Internet viele unzuverlässige (und manchmal geradezu falsche) Informationen verbreitet. Typischerweise werden solche Informationen von Verkäufern von Kabinen mit Kohlenstoff-(Folien-)Heizungen verbreitet, die verschiedene pseudowissenschaftliche Begriffe erfinden: „Resonanzabsorption“, „Lebensstrahlen“ usw. Zur Klärung dieser Frage stellen wir eine Beschreibung der Wechselwirkung von Infrarotstrahlung mit lebendem Gewebe dar, die auf weltweit anerkannter wissenschaftlicher Literatur basiert.

Wechselwirkung von IR-Strahlung mit lebendem Gewebe

Der Infrarotbereich des Spektrums wird gemäß der internationalen Klassifizierung in nahes IR-A (von 0,76 bis 1,5 Mikrometer), mittleres IR-B (1,5 – 3 Mikrometer) und fernes IR-C (über 3 Mikrometer) unterteilt.

Aus Sicht der menschlichen Physiologie sind Nahinfrarotstrahlen in dem Bereich und in den Anteilen, in denen wir sie normalerweise von der Sonne durch die Atmosphäre empfangen, nicht nur nützlich, sondern auch notwendig. Nahinfrarotstrahlen (bis zu 1,5 Mikrometer) werden tief in die Haut absorbiert, während Infrarotstrahlen mit längerer Wellenlänge an der Hautoberfläche absorbiert werden.

Tatsächlich ist die Haut für Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von bis zu 1,5 Mikrometern durchlässig. Dann wird es relativ undurchsichtig und zeichnet sich durch ein recht komplexes Absorptionsspektrum aus. Die Haut sollte als ein Komplex betrachtet werden, der aus der Epidermis besteht, deren Transparenz je nach Zustand variieren kann, Pigmenten, interzellulärem Gewebe, Unterhautfett usw. Der Hautkomplex besitzt eine große Hygroskopizität und ist reich an Blutgefäßen. Er ist ein physiologischer Schutzschirm, dessen Transparenz für Infrarotstrahlen von der Wellenlänge abhängt. Es ist davon auszugehen, dass die Haut für Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von mehr als 5 Mikrometern völlig undurchsichtig ist.

Angesichts physiologische Eigenschaften Menschen teilen Therapeuten den Infrarotbereich in 3 Kategorien ein:

Wellenlänge mehr als 5 Mikrometer – auf der Hautoberfläche absorbierte Strahlung;

Wellenlänge 1,5 ÷ 5 µm – Strahlung, die von der Epidermis und der Bindegewebsschicht der Haut absorbiert wird;

Wellenlänge 0,76 ÷ 1,5 µm – Strahlung dringt tief in die Haut ein;

Wenn es darum geht, die Oberfläche der Haut, der Schleimhaut und des Gefäßsystems zu beeinflussen, werden langwellige Bereiche eingesetzt. Für Tiefenwirkungen, beispielsweise auf das Lymphsystem oder das Muskelgewebe, wird Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 0,76-1,5 Mikrometern eingesetzt. Die von der Haut aufgenommene Energie wird in Wärme umgewandelt. Die tolerierbare Hauttemperatur liegt im kurzwelligen Strahlungsbereich bei 43,8°C und im langwelligen Strahlungsbereich bei 45,5°C unterschiedliche Aktion diese beiden Strahlungsbereiche.

Der menschliche Körper sendet, wie jeder erhitzte Körper, Infrarotstrahlung aus. Jedes biologische Objekt (insbesondere ein Mensch) ist ein komplexes System verschiedener Moleküle mit eigenen Strahlungsspektren, sodass sich die Gesamtstrahlung eines Menschen deutlich von der Strahlung eines vollständig schwarzen Körpers bei gleicher Temperatur unterscheidet. Diese Emission tritt im Bereich zwischen 2 und 14 µm auf, mit einem Maximum bei 6 µm.

Wichtig! Für eine effektive und volumetrische Erwärmung des menschlichen Körpers ist es notwendig, ihn mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,76 - 3 Mikrometern zu bestrahlen, nur in diesem Fall wird die maximale Durchdringung der IR-Strahlung beobachtet. Infrarotwellen mit einer Wellenlänge von mehr als 5 Mikrometern dringen nicht in den menschlichen Körper ein, sondern werden von den oberen Hautschichten absorbiert.

Für reale biologische Objekte gilt das Kirchhoffsche Gesetz nicht ausgeführt, d.h. Absorptionsspektren und Emissionsspektren sind unterschiedlich. Die folgenden Grafiken zeigen die Absorptionsspektren für Wasser und menschliches Organgewebe in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Beachten Sie, dass das Gewebe des menschlichen Körpers zu 98 % aus Wasser besteht und diese Tatsache die Ähnlichkeit der Absorptionseigenschaften erklärt.

Um Spekulationen zum Thema Absorption von IR-Strahlung auszuschließen, stellen wir gezielt einige Grafiken aus verschiedenen Primärquellen vor. Wie gesehen Von diesen Diagrammen wird die größte Penetration im Bereich von 0,7 bis 3 µm beobachtet und dieser Bereich wird als „therapeutisches Transparenzfenster“ bezeichnet. Nur Strahlung aus diesem Bereich kann bis zu einer Tiefe von 4 cm eindringen. Bei anderen Wellenlängen wird Infrarotstrahlung von den oberen Hautschichten absorbiert und kann nicht tief in den menschlichen Körper eindringen.

Zeitplan	Quelle
	„PRAKTISCHE ANWENDUNG DER LASERTHERAPIE MIT NIEDRIGEM REAKTIVEN LEVEL“ T. Ohshiro (1988),
	Internationale Arbeitsorganisation, „Encyclopedia of Occupational Safety and Health“, 2. Auflage, 1988
	„Biophysikalische Grundlagen der Physiotherapie“, G.N. Ponomarenko, I.I. Turkovsky, Moskau, „Medizin“, 2006, S. 17-18., Lehrbuch für Universitäten

Um das Funktionsprinzip von Infrarotstrahlern zu verstehen, ist es notwendig, sich deren Wesen vorzustellen physikalisches Phänomen wie Infrarotstrahlung.

Infrarotbereich und Wellenlänge

Infrarotstrahlung ist eine Art elektromagnetischer Strahlung, die das Spektrum einnimmt Elektromagnetische Wellen reichen von 0,77 bis 340 µm. In diesem Fall gilt der Bereich von 0,77 bis 15 Mikrometer als kurzwellig, von 15 bis 100 Mikrometer als Mittelwelle und von 100 bis 340 als Langwelle.

Der kurzwellige Teil des Spektrums grenzt an sichtbares Licht, und die langwellige geht in den Bereich der ultrakurzen Radiowellen über. Daher hat Infrarotstrahlung sowohl die Eigenschaften von sichtbarem Licht (sie breitet sich geradlinig aus, wird reflektiert und gebrochen wie sichtbares Licht) als auch die Eigenschaften von Radiowellen (sie kann einige Materialien durchdringen, die für sichtbare Strahlung undurchlässig sind).

Infrarotstrahler mit einer Oberflächentemperatur von 700 °C bis 2500 °C haben eine Wellenlänge von 1,55–2,55 Mikrometern und werden „Licht“ genannt – in der Wellenlänge liegen sie näher am sichtbaren Licht, Strahler mit einer niedrigeren Oberflächentemperatur haben eine längere Wellenlänge und werden „Licht“ genannt. dunkel".

Infrarotstrahlungsquellen

Im Allgemeinen gibt jeder auf eine bestimmte Temperatur erhitzte Körper Wärmeenergie im Infrarotbereich des elektromagnetischen Wellenspektrums ab und kann diese Energie durch Strahlungswärmeaustausch auf andere Körper übertragen. Die Energieübertragung erfolgt von einem Körper mit höherer Temperatur auf einen Körper mit niedrigerer Temperatur verschiedene Körper haben unterschiedliche Emissions- und Absorptionsfähigkeiten, die von der Beschaffenheit der beiden Körper, dem Zustand ihrer Oberfläche usw. abhängen.

Elektromagnetische Strahlung hat einen quantenphotonischen Charakter. Bei der Wechselwirkung mit Materie wird ein Photon von den Atomen der Substanz absorbiert und überträgt seine Energie auf diese. Gleichzeitig nimmt die Energie der thermischen Schwingungen der Atome in den Molekülen der Substanz zu, d.h. Strahlungsenergie wird in Wärme umgewandelt.

Das Wesen der Strahlungsheizung besteht darin, dass der Brenner als Strahlungsquelle Wärmestrahlung erzeugt, im Raum bildet und in die Heizzone lenkt. Es fällt auf umschließende Strukturen (Böden, Wände), technische Geräte und Personen im Bestrahlungsbereich, wird von diesen absorbiert und erwärmt diese. Der von Oberflächen, Kleidung und menschlicher Haut absorbierte Strahlungsfluss sorgt für thermische Behaglichkeit, ohne die Umgebungstemperatur zu erhöhen. Die Luft in beheizten Räumen bleibt zwar für Infrarotstrahlung nahezu transparent, wird aber durch „Sekundärwärme“, d. h. Konvektion von durch Strahlung erhitzten Strukturen und Objekten.

Eigenschaften und Anwendungen der Infrarotstrahlung

Es wurde festgestellt, dass die Einwirkung von Infrarotstrahlung auf den Menschen eine positive Wirkung hat. Wenn Wärmestrahlung mit einer Wellenlänge von mehr als 2 Mikrometern hauptsächlich von der Haut wahrgenommen wird und die entstehende Wärmeenergie ins Innere geleitet wird, dringt Strahlung mit einer Wellenlänge von bis zu 1,5 Mikrometern in die Hautoberfläche ein, erwärmt sie teilweise und gelangt in das Netzwerk von Blutgefäße und erhöht direkt die Temperatur des Blutes. Ab einer bestimmten Intensität des Wärmeflusses verursacht dessen Einwirkung ein angenehmes Wärmegefühl. Bei der Strahlungsheizung gibt der menschliche Körper den Großteil seiner überschüssigen Wärme durch Konvektion an die Umgebungsluft ab, die mehr davon hat niedrige Temperatur. Diese Form der Wärmeübertragung wirkt erfrischend und wirkt sich positiv auf das Wohlbefinden aus.

In unserem Land wird seit den 30er Jahren das Studium der Infrarot-Heiztechnologie in ihrer Anwendung durchgeführt Landwirtschaft, und für die Industrie.

Durch durchgeführte medizinische und biologische Studien konnte festgestellt werden, dass Infrarot-Heizsysteme den Besonderheiten von Tierhaltungsgebäuden besser gerecht werden als Konvektionssysteme zentraler oder zentraler Art Luftheizung. Erstens aufgrund der Tatsache, dass wann Infrarotheizung Die Temperatur der Innenflächen der Zäune, insbesondere des Bodens, übersteigt die Lufttemperatur im Raum. Dieser Faktor wirkt sich positiv auf den Wärmehaushalt der Tiere aus und verhindert so starke Wärmeverluste.

Für eine Reduzierung sorgen Infrarotsysteme in Verbindung mit natürlichen Lüftungssystemen relative Luftfeuchtigkeit Luft auf Standardwerte (in Schweinefarmen und Kälberställen bis zu 70-75 % und darunter).

Durch den Betrieb dieser Systeme erreichen die Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen in den Räumlichkeiten günstige Parameter.

Der Einsatz von Strahlungsheizsystemen für landwirtschaftliche Gebäude ermöglicht nicht nur die Schaffung die notwendigen Voraussetzungen Mikroklima, sondern auch zur Intensivierung der Produktion. In vielen Betrieben in Baschkirien (Lenin-Kollektivhof, Nurimanow-Kollektivhof) stieg die Produktion von Nachkommen nach der Einführung der Infrarotheizung deutlich an (verstärkte Abferkelleistung). Winterzeit 4-fach) erhöhte sich die Sicherheit der Jungtiere (von 72,8 % auf 97,6 %).

Derzeit ist das Infrarot-Heizsystem im Chuvash Broiler-Unternehmen in einem Vorort von Tscheboksary installiert und seit einer Saison in Betrieb. Den Rückmeldungen von Betriebsleitern zufolge arbeitete das System während der Zeit mit minimalen Wintertemperaturen von -34–36 °C ununterbrochen und lieferte 48 Tage lang die erforderliche Wärme für die Aufzucht von Fleischgeflügel (Bodenhaltung). Derzeit wird darüber nachgedacht, die verbleibenden Geflügelställe mit Infrarotsystemen auszustatten.

Es gibt verschiedene Quellen für Infrarotstrahlung. Sie sind derzeit drin Haushaltsgeräte, Automatisierungs- und Sicherheitssysteme und werden auch zum Trocknen von Industrieprodukten verwendet. Infrarotlichtquellen haben bei richtiger Anwendung keine Auswirkungen auf den menschlichen Körper, weshalb die Produkte sehr beliebt sind.

Geschichte der Entdeckung

Seit vielen Jahrhunderten erforschen herausragende Köpfe die Natur und Wirkung von Licht.

Infrarotlicht wurde zu Beginn des 19. Jahrhunderts durch die Forschungen des Astronomen W. Herschel entdeckt. Sein Kern bestand darin, die Heizfähigkeit verschiedener Solarbereiche zu untersuchen. Der Wissenschaftler brachte ihnen ein Thermometer und überwachte den Temperaturanstieg. Dieser Vorgang wurde beobachtet, als das Gerät den roten Rand berührte. V. Herschel kam zu dem Schluss, dass es eine bestimmte Strahlung gibt, die visuell nicht sichtbar ist, aber mit einem Thermometer bestimmt werden kann.

Infrarotstrahlen: Anwendung

Sie sind im menschlichen Leben weit verbreitet und haben ihre Anwendung in verschiedenen Bereichen gefunden:

• Krieg. Moderne Raketen und Sprengköpfe, die in der Lage sind, selbstständig auf ein Ziel zu zielen, sind mit Infrarotstrahlung ausgestattet.
• Thermografie. Mit Infrarotstrahlung werden überhitzte oder unterkühlte Bereiche untersucht. Auch in der Astronomie werden Infrarotbilder zur Erkennung von Himmelskörpern eingesetzt.
• Leben Der Betrieb, der auf die Beheizung von Innenräumen und Wänden abzielt, erfreut sich großer Beliebtheit. Anschließend geben sie Wärme an den Raum ab.
• Fernbedienung. Alle vorhandenen Fernbedienungen für Fernseher, Öfen, Klimaanlagen usw. mit Infrarotstrahlen ausgestattet.
• In der Medizin werden Infrarotstrahlen zur Behandlung und Vorbeugung eingesetzt. verschiedene Krankheiten.

Schauen wir uns an, wo diese Elemente verwendet werden.

Infrarot-Gasbrenner

Ein Infrarotbrenner dient der Beheizung verschiedener Räume.

Zunächst wurde es für Gewächshäuser und Garagen (also Nichtwohnräume) verwendet. Jedoch moderne Technologien erlaubt, es auch in Wohnungen zu verwenden. Im Volksmund wird ein solcher Brenner seit dem Einschalten als Solargerät bezeichnet Arbeitsfläche Ausrüstung ähnelt Sonnenlicht. Im Laufe der Zeit wurden solche Geräte ersetzt Ölheizungen und Konvektoren.

Haupteigenschaften

Ein Infrarotbrenner unterscheidet sich von anderen Geräten durch seine Heizmethode. Die Wärmeübertragung erfolgt auf für den Menschen nicht wahrnehmbare Weise. Durch diese Funktion dringt die Wärme nicht nur in die Luft, sondern auch in die Einrichtungsgegenstände ein, wodurch sich anschließend auch die Temperatur im Raum erhöht. Der Infrarotstrahler trocknet die Luft nicht aus, da die Strahlen hauptsächlich auf Innenräume und Wände gerichtet sind. Künftig wird Wärme von Wänden oder Gegenständen direkt in den Raum übertragen, und der Vorgang erfolgt in wenigen Minuten.

Positive Seiten

Der Hauptvorteil solcher Geräte ist die schnelle und einfache Erwärmung des Raumes. Beispielsweise dauert es 20 Minuten, einen kalten Raum auf eine Temperatur von +24 °C aufzuheizen. Während des Prozesses gibt es keine Luftbewegung, was zur Bildung von Staub und großen Verunreinigungen beiträgt. Deshalb wird bei Allergikern in Innenräumen ein Infrarotstrahler installiert.

Darüber hinaus führen Infrarotstrahlen, wenn sie mit Staub auf eine Oberfläche treffen, nicht zu einer Verbrennung, so dass kein Geruch nach verbranntem Staub entsteht. Die Heizqualität und Haltbarkeit des Gerätes hängt vom Heizelement ab. Solche Geräte verwenden einen Keramiktyp.

Preis

Der Preis solcher Geräte ist recht niedrig und für alle Bevölkerungsschichten zugänglich. Zum Beispiel, Gasbrenner kostet ab 800 Rubel. Ein ganzer Ofen kann für 4.000 Rubel gekauft werden.

Sauna

Was ist eine Infrarotkabine? Dies ist ein besonderer Raum, der aus natürlichen Holzarten (z. B. Zeder) gebaut wurde. Es ist installiert Infrarotstrahler, auf den Baum einwirkend.

Beim Erhitzen werden Phytonzide freigesetzt – nützliche Bestandteile, die die Entwicklung oder das Auftreten von Pilzen und Bakterien verhindern.

Eine solche Infrarotkabine wird im Volksmund auch Sauna genannt. Die Lufttemperatur im Raum erreicht 45 °C, sodass der Aufenthalt darin recht angenehm ist. Diese Temperatur ermöglicht eine gleichmäßige und tiefe Erwärmung des menschlichen Körpers. Daher hat Hitze keine Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System. Während des Eingriffs werden angesammelte Giftstoffe und Abfallstoffe entfernt, der Stoffwechsel im Körper wird beschleunigt (aufgrund der schnellen Blutbewegung) und das Gewebe wird auch mit Sauerstoff angereichert. Allerdings ist Schwitzen nicht die Hauptursache Infrarotsauna. Ziel ist die Verbesserung des Wohlbefindens.

Auswirkungen auf den Menschen

Solche Räumlichkeiten wirken sich positiv auf den menschlichen Körper aus. Während des Eingriffs werden alle Muskeln, Gewebe und Knochen erwärmt. Die Beschleunigung der Blutzirkulation beeinflusst den Stoffwechsel und trägt so dazu bei, Muskeln und Gewebe mit Sauerstoff zu sättigen. Darüber hinaus wird die Infrarotkabine zur Vorbeugung verschiedener Krankheiten besucht. Die meisten Leute hinterlassen nur positive Bewertungen.

Negative Auswirkungen von Infrarotstrahlung

Infrarotstrahlungsquellen können nicht nur positive Auswirkungen auf den Körper haben, sondern ihm auch schaden.

Bei längerer Strahleneinwirkung dehnen sich die Kapillaren aus, was zu Rötungen oder Verbrennungen führt. Infrarotstrahlungsquellen schädigen insbesondere die Sehorgane – es kommt zur Entstehung von Katarakten. In einigen Fällen kommt es zu Anfällen.

Kurze Strahlen wirken sich auf den menschlichen Körper aus und führen zu einer Verschlechterung der Gehirntemperatur um mehrere Grad: Verdunkelung der Augen, Schwindel, Übelkeit. Ein weiterer Temperaturanstieg kann zur Entstehung einer Meningitis führen.

Aufgrund der Intensität kommt es zu einer Verschlechterung oder Verbesserung des Zustands elektromagnetisches Feld. Sie wird durch die Temperatur und den Abstand zur Quelle der Wärmestrahlungsenergie charakterisiert.

Lange Wellen der Infrarotstrahlung spielen bei verschiedenen Lebensprozessen eine besondere Rolle. Kurze haben einen größeren Einfluss auf den menschlichen Körper.

Wie kann man die schädlichen Auswirkungen von Infrarotstrahlen verhindern?

Wie bereits erwähnt, wirkt sich kurzfristige Wärmestrahlung negativ auf den menschlichen Körper aus. Schauen wir uns Beispiele an, bei denen IR-Strahlung gefährlich ist.

Heutzutage können Infrarotheizungen, die Temperaturen über 100 °C abgeben, gesundheitsschädlich sein. Darunter sind folgende:

• Industrieanlagen, die Strahlungsenergie ausstrahlen. Verhindern negative Auswirkung Es sollten spezielle Kleidung und Hitzeschutzelemente verwendet werden Präventivmaßnahmen unter dem Arbeitspersonal.
• Infrarotgerät. Die bekannteste Heizung ist der Ofen. Allerdings ist es schon lange nicht mehr in Gebrauch. Immer häufiger in Wohnungen, Landhäuser und Datschen begannen, elektrische Infrarotheizungen zu verwenden. Sein Design umfasst ein Heizelement (in Form einer Spirale), das durch ein spezielles wärmeisolierendes Material geschützt ist. Eine solche Strahlenbelastung schadet dem menschlichen Körper nicht. Die Luft in der beheizten Zone wird nicht getrocknet. Sie können den Raum in 30 Minuten aufheizen. Zunächst erwärmt die Infrarotstrahlung Gegenstände, anschließend erwärmen sie die gesamte Wohnung.

Infrarotstrahlung wird häufig verwendet verschiedene Gebiete, von der Industrie bis zur Medizin.

Allerdings sollte mit ihnen vorsichtig umgegangen werden, da die Strahlen negative Auswirkungen auf den Menschen haben können. Es hängt alles von der Wellenlänge und dem Abstand zum Heizgerät ab.

Wir haben also herausgefunden, welche Infrarotstrahlungsquellen es gibt.