Танилцуулга

Хэт улаан туяаны цацрагийг "дулааны" цацраг гэж нэрлэдэг бөгөөд учир нь халсан объектын хэт улаан туяа нь хүний ​​арьсанд дулааны мэдрэмж гэж тооцогддог. Энэ тохиолдолд биеэс ялгарах долгионы урт нь халаалтын температураас хамаарна: температур өндөр байх тусам долгионы урт богино, цацрагийн эрч хүч ихсэх болно. Харьцангуй бага (хэдэн мянган Келвин хүртэл) температурт туйлын хар биетийн цацрагийн спектр нь голчлон энэ мужид оршдог. Хэт улаан туяаны цацраг нь өдөөгдсөн атомууд эсвэл ионуудаас ялгардаг. Хэт улаан туяаны цацраг нь ердийн гэрэлтэй бараг ижил байдаг.

Цорын ганц ялгаа нь объектыг цохих үед спектрийн харагдах хэсэг нь гэрэлтүүлэг болж, хэт улаан туяа нь биед шингэж, дулааны энерги болж хувирдаг. Үүнгүйгээр манай гараг дээрх амьдралыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Хэт улаан туяаны цацраг орон зайд тархах үед эрчим хүчний алдагдал бараг байхгүй. Үнэн хэрэгтээ энэ нь байгалийн гаралтай бөгөөд халаалтын хамгийн дэвшилтэт арга юм. Тиймээс дулааны эрчим хүчний инженерийн хувьд хэт улаан туяаны цацрагийг ашиглах асуудал маш сонирхолтой юм.

Энэхүү ажлын зорилго нь хэт улаан туяаны цацрагийн шинж чанар, хэт улаан туяанаас хамгаалах судалгаа хийх явдал юм. Энэ зорилгод хүрэхийн тулд дараахь ажлуудыг шийдвэрлэх шаардлагатай байна.

1. Хэт улаан туяаны цацрагийн шинж чанарыг авч үзье.

2. Хэт улаан туяаны цацрагийг гэмтээх хүчин зүйлүүдэд дүн шинжилгээ хийх.

3. Хэт улаан туяаны цацрагийн хортой нөлөөллөөс хамгаалах арга замыг судлах.

Хэт улаан туяаны цацраг, эх үүсвэрийн шинж чанар

Хэт улаан туяаны цацрагийг ямар ч халсан бие үүсгэдэг бөгөөд түүний температур нь ялгарах цахилгаан соронзон энергийн эрч хүч, спектрийг тодорхойлдог. 100 хэмээс дээш температуртай халсан бие нь богино долгионы хэт улаан туяаны цацрагийн эх үүсвэр болдог. Цацрагийн тоон шинж чанаруудын нэг нь дулааны цацрагийн эрчим бөгөөд үүнийг нэгж хугацаанд нэгж талбайд ялгарах энерги (ккал/(м2 цаг) эсвэл Вт/м2) гэж тодорхойлж болно. Дулааны цацрагийн эрчмийг хэмжихийг өөрөөр хэлбэл актинометр гэж нэрлэдэг (грек хэлний астинос - туяа, метрио - би хэмждэг) бөгөөд цацрагийн эрчмийг тодорхойлоход ашигладаг төхөөрөмжийг актинометр гэж нэрлэдэг. Долгионы уртаас хамааран хэт улаан туяаны цацрагийн нэвтрэх чадвар өөрчлөгддөг. Богино долгионы хэт улаан туяаны цацраг (0.76-1.4 микрон) нь хүний ​​эд эсийг хэдэн см-ийн гүнд нэвт шингээдэг хамгийн их нэвтрэх чадвартай. Урт долгионы хэт улаан туяа (9-420 микрон) нь арьсны өнгөц давхаргад хадгалагддаг.

Хэт улаан туяаны цацрагийн эх үүсвэрүүд. Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд дулааны үйлдвэрлэлийг дараахь байдлаар хийх боломжтой.

* хайлуулах, халаах зуух болон бусад дулааны төхөөрөмж;

*халсан буюу хайлсан металлыг хөргөх;

*дулаан руу шилжих механик энерги, үндсэн технологийн тоног төхөөрөмжийг жолоодоход зарцуулсан;

*шилжилт цахилгаан эрчим хүчдулаан гэх мэт.

Дулааны энергийн 60 орчим хувь нь хэт улаан туяаны цацрагаар хүрээлэн буй орчинд тархдаг. Сансар огторгуйгаар бараг алдагдалгүй дамждаг цацраг энерги дахин дулаан болж хувирдаг. Дулааны цацраг нь хүрээлэн буй агаарт шууд нөлөөлдөггүй, чөлөөтэй нэвтэрдэг. Аж үйлдвэрийн дулааны эх үүсвэрийг цацрагийн шинж чанараар нь дөрвөн бүлэгт хувааж болно.

* 500оС хүртэл цацрагийн гадаргуугийн температуртай (зуухны гадна гадаргуу гэх мэт); тэдгээрийн спектр нь 1.9-3.7 микрон долгионы урттай хэт улаан туяаг агуулдаг;

* гадаргын температур 500-аас 1300oC хүртэл (нээлттэй дөл, хайлсан цутгамал гэх мэт); тэдгээрийн спектр нь ихэвчлэн 1.9-3.7 микрон долгионы урттай хэт улаан туяаг агуулдаг;

* 1300-аас 1800оС хүртэл температуртай (хайлсан ган гэх мэт); тэдгээрийн спектр нь хэт улаан туяаны туяа, 1.2-1.9 микрон долгионы урттай богино, өндөр тод харагдахуйц туяаг агуулдаг;

* 1800оС-аас дээш температуртай (цахилгаан нуман зуух, гагнуурын машин гэх мэт дөл); Тэдний ялгаруулах спектр нь хэт улаан туяаны болон харагдахуйц хэт ягаан туяаг агуулдаг.

Хэт улаан туяаны цацраг нь байгалийн юм байгалийн үзэмжцацраг. Хүн бүр өдөр бүр үүнд өртдөг. Нарны энергийн асар их хэсэг нь хэт улаан туяаны хэлбэрээр манай гаригт хүрдэг. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн ертөнцөд хэт улаан туяаны цацрагийг ашигладаг олон төхөөрөмж байдаг. Хүний биед янз бүрийн байдлаар нөлөөлж болно. Энэ нь ижил төхөөрөмжүүдийн ашиглалтын төрөл, зорилгоос ихээхэн хамаардаг.

Юу вэ

Хэт улаан туяаны цацраг буюу IR туяа нь үзэгдэх улаан гэрлээс (0.74 микрон долгионы урттай) богино долгионы радио цацраг (1-2 мм долгионы урттай) хүртэлх спектрийн бүсийг эзэлдэг цахилгаан соронзон цацрагийн нэг төрөл юм. Энэ бол спектрийн нэлээд өргөн бүс тул үүнийг гурван бүсэд хуваадаг.

• ойролцоо (0.74 - 2.5 мкм);
• дунд (2.5 - 50 микрон);
• урт хугацааны (50-2000 микрон).

Нээлтийн түүх

1800 онд Английн эрдэмтэн В.Хершель нарны спектрийн үл үзэгдэх хэсэгт (улаан гэрлийн цаана) термометрийн температур нэмэгддэг гэсэн ажиглалт хийжээ. Дараа нь хэт улаан туяаны цацрагийг оптикийн хуулиудад захирч байсан нь нотлогдож, түүний харагдах гэрэлтэй харьцах харьцааны талаар дүгнэлт хийсэн.

1923 онд λ = 80 микрон (IR хүрээ) радио долгионыг хүлээн авсан Зөвлөлтийн физикч А.А.Глаголева-Аркадьевагийн бүтээлийн ачаар үзэгдэх цацрагаас IR цацраг, радио долгион руу тасралтгүй шилжилт байгаа нь туршилтаар батлагдсан. Тиймээс тэдний нийтлэг цахилгаан соронзон шинж чанарын талаар дүгнэлт хийсэн.

Байгаль дээрх бараг бүх зүйл хэт улаан туяаны спектртэй тохирох долгионы уртыг ялгаруулах чадвартай бөгөөд энэ нь хүний ​​​​бие ч үл хамаарах зүйл биш гэсэн үг юм. Бидний эргэн тойрон дахь бүх зүйл атом, ионуудаас бүрддэг, тэр ч байтугай хүнээс бүрддэг гэдгийг бид бүгд мэднэ. Эдгээр өдөөгдсөн бөөмсүүд нь янз бүрийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор, жишээлбэл, цахилгаан цэнэггүйдэл эсвэл халах үед өдөөх чадвартай байдаг. Тиймээс хийн зуухны дөл ялгаруулах спектрт усны молекулуудаас λ = 2.7 μм, нүүрстөрөгчийн давхар исэлээс λ = 4.2 μм-ийн зурвас байдаг.

Өдөр тутмын амьдрал, шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн IR долгион

Гэртээ болон ажил дээрээ тодорхой төхөөрөмжүүдийг ашиглахдаа бид хэт улаан туяаны цацраг хүний ​​биед үзүүлэх нөлөөний талаар өөрөөсөө ховор асуудаг. Үүний зэрэгцээ, IR халаагч өнөөдөр нэлээд алдартай. Тэднийг газрын тосны радиатор ба конвекторуудаас ялгах гол зүйл бол агаарыг өөрөө биш харин өрөөнд байгаа бүх объектыг халаах чадвар юм. Энэ нь эхлээд тавилга, шал, хана халааж, дараа нь дулаанаа агаар мандалд гаргадаг. Үүний зэрэгцээ хэт улаан туяа нь организмд нөлөөлдөг - хүн ба тэдний тэжээвэр амьтдад.

Мөн IR туяа нь мэдээлэл дамжуулах, алсын удирдлагад өргөн хэрэглэгддэг. Олонд гар утаснуудТэдгээрийн хооронд файл солилцох зориулалттай хэт улаан туяаны портууд байдаг. Мөн бүх агааржуулагчийн удирдлага, хөгжмийн төвүүд, зурагт болон зарим хяналттай хүүхдийн тоглоомууд нь хэт улаан туяаны хүрээн дэх цахилгаан соронзон цацрагийг ашигладаг.

Арми болон сансрын нисгэгчдэд IR туяа ашиглах

Хэт улаан туяа нь сансар судлал, цэргийн салбарт хамгийн чухал. Хэт улаан туяаны цацрагт мэдрэмтгий (1.3 микрон хүртэл) фотокатодын үндсэн дээр янз бүрийн дуран, үзмэр гэх мэтийг бүтээдэг. Тэд хэт улаан туяаны цацраг бүхий объектыг нэгэн зэрэг гэрэлтүүлэхийн зэрэгцээ туйлын харанхуйд чиглүүлэх эсвэл ажиглах боломжийг олгодог.

Хэт улаан туяаны өндөр мэдрэмтгий хүлээн авагчийн ачаар пуужингийн пуужин үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Тэдний толгой дахь мэдрэгчүүд нь байгалын хэт улаан туяанд хариу үйлдэл үзүүлж, температур нь ихэвчлэн хүрээлэн буй орчноос өндөр байдаг бөгөөд пуужинг бай руу чиглүүлдэг. Усан онгоц, нисэх онгоц, танкийн халсан хэсгүүдийг дулааны чиглэл илрүүлэгч ашиглан илрүүлэх нь ижил зарчим дээр суурилдаг.

IR байршил тогтоогч болон зай хэмжигч нь бүрэн харанхуйд янз бүрийн объектыг илрүүлж, тэдгээрт хүрэх зайг хэмжих боломжтой. Хэт улаан туяаны бүсэд ялгардаг тусгай төхөөрөмжийг сансрын болон холын зайн газрын харилцаа холбоонд ашигладаг.

Шинжлэх ухааны үйл ажиллагаанд хэт улаан туяаны цацраг

Хамгийн нийтлэг нэг нь IR бүс дэх ялгарал, шингээлтийн спектрийн судалгаа юм. Үүнийг атомын электрон бүрхүүлийн шинж чанарыг судлах, бүх төрлийн молекулын бүтцийг тодорхойлох, түүнчлэн янз бүрийн бодисын хольцын чанарын болон тоон шинжилгээнд ашигладаг.

Үзэгдэх болон хэт улаан туяанд биетүүдийн тархалт, дамжуулалт, ойлтын коэффициентүүдийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан өөр өөр нөхцөлд авсан гэрэл зургууд бага зэрэг ялгаатай байдаг. Хэт улаан туяаны гэрэл зураг нь ихэвчлэн илүү дэлгэрэнгүй харагдана. Ийм зургийг одон орон судлалд өргөн ашигладаг.

IR туяаны биед үзүүлэх нөлөөг судлах

Хэт улаан туяаны цацрагийн хүний ​​биед үзүүлэх нөлөөллийн шинжлэх ухааны анхны мэдээлэл 1960-аад оноос эхтэй. Судалгааны зохиогч нь Японы эмч Тадаши Ишикава юм. Тэрээр туршилтынхаа явцад хэт улаан туяа нь хүний ​​биеийн гүнд нэвтэрдэг болохыг тогтоож чадсан. Энэ тохиолдолд саунд байхтай адил терморегуляцын процесс явагддаг. Гэсэн хэдий ч хөлрөх нь орчны бага температурт эхэлдэг (энэ нь ойролцоогоор 50 ° C), дотоод эрхтнүүдийн халаалт нь илүү гүнзгий байдаг.

Ийм дулааралтын үед цусны эргэлт нэмэгдэж, амьсгалын замын эрхтнүүд, арьсан доорх эд, арьсны судаснууд өргөсдөг. Гэсэн хэдий ч хэт улаан туяанд удаан хугацаагаар өртөх нь дулааны харвалт үүсгэдэг бөгөөд хүчтэй хэт улаан туяа нь янз бүрийн түвшний түлэгдэлт үүсгэдэг.

IR хамгаалалт

Хүний биед хэт улаан туяанд өртөх аюулыг бууруулахад чиглэсэн арга хэмжээний жижиг жагсаалт байдаг.

1. Цацрагийн эрчмийг бууруулах.Энэ нь зохих технологийн тоног төхөөрөмжийг сонгох, хуучирсан тоног төхөөрөмжийг цаг тухайд нь солих, түүнчлэн оновчтой зохион байгуулалтаар дамжуулан хүрдэг.
2. Ажилчдыг цацрагийн эх үүсвэрээс зайлуулах.Хэрэв үйлдвэрлэлийн шугам зөвшөөрвөл алсын удирдлагад давуу эрх олгох хэрэгтэй.
3. Эх үүсвэр эсвэл ажлын байранд хамгаалалтын дэлгэц суурилуулах.Хүний биед хэт улаан туяаны нөлөөллийг багасгахын тулд ийм хашааг хоёр аргаар зохион байгуулж болно. Эхний тохиолдолд тэдгээр нь цахилгаан соронзон долгионыг тусгах ёстой бөгөөд хоёрдугаарт, тэдгээрийг хойшлуулж, цацрагийн энергийг дулааны энерги болгон хувиргаж, дараа нь арилгах ёстой. Хамгаалалтын дэлгэц нь мэргэжилтнүүдийг үйлдвэрлэлд болж буй үйл явцыг хянах боломжийг хасах ёсгүй тул тэдгээрийг тунгалаг эсвэл тунгалаг болгож болно. Энэ зорилгоор силикат эсвэл кварцын шилийг материал болгон сонгож, түүнчлэн металл торболон гинж.
4. Дулаан тусгаарлалт эсвэл халуун гадаргууг хөргөх.Дулаан тусгаарлагчийн гол зорилго нь ажилчдын янз бүрийн түлэгдэлт авах эрсдлийг бууруулах явдал юм.
5. Хувийн хамгаалах хэрэгсэл(төрөл бүрийн тусгай хувцас, суурилуулсан шүүлтүүр бүхий шил, бамбай).
6. Урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ.Дээрх үйлдлүүдийн үед бие махбодид хэт улаан туяаны цацрагийн нөлөөллийн түвшин хангалттай өндөр хэвээр байвал зохих ажил, амралтын горимыг сонгох хэрэгтэй.

Хүний биед үзүүлэх ашиг тус

Хүний биед нөлөөлж буй хэт улаан туяа нь цусны эргэлтийг сайжруулж, цусны эргэлтийг сайжруулж, эрхтэн, эдийг хүчилтөрөгчөөр илүү сайн хангадаг. Үүнээс гадна биеийн температур нэмэгдэх нь арьсны мэдрэлийн төгсгөлд туяа нөлөө үзүүлдэг тул өвдөлт намдаах нөлөөтэй байдаг.

Хэт улаан туяаны цацрагийн нөлөөн дор мэс заслын үйл ажиллагаа нь хэд хэдэн давуу талтай болохыг тэмдэглэв.

• Мэс заслын дараах өвдөлтийг тэсвэрлэхэд арай хялбар байдаг;
• Эсийн нөхөн төлжилт илүү хурдан явагддаг;
• Хэт улаан туяаны цацрагийн нөлөөлөл нь нээлттэй хөндийд мэс засал хийх үед дотоод эрхтнийг хөргөхөөс зайлсхийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь цочролын эрсдлийг бууруулдаг.

Түлэнхийн өвчтэй өвчтөнүүдэд хэт улаан туяаны цацраг нь үхжилийг арилгах, түүнчлэн эрт үе шатанд аутопластик хийх боломжтой болгодог. Үүнээс гадна халууралтын үргэлжлэх хугацаа буурч, цус багадалт, гипопротеинеми багасч, хүндрэлийн давтамж багасдаг.

IR цацраг нь өвөрмөц бус дархлааг нэмэгдүүлэх замаар зарим пестицидийн нөлөөг сулруулдаг нь батлагдсан. Цэнхэр IR чийдэнгийн тусламжтайгаар ринит болон ханиадны бусад илрэлийг эмчлэх талаар бидний олонхи нь мэддэг.

Хүний хор хөнөөл

Хэт улаан туяаны цацрагийн хүний ​​биед үзүүлэх хор хөнөөл нь маш их байж болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хамгийн тод, нийтлэг тохиолдол бол арьсны түлэгдэлт, арьсны үрэвсэл юм. Тэд хэт улаан туяаны спектрийн сул долгионд хэт удаан өртөх эсвэл хүчтэй цацрагийн үед үүсч болно. Хэрэв бид эмнэлгийн процедурын талаар ярих юм бол энэ нь ховор тохиолддог боловч зөв эмчилгээ хийлгээгүй тохиолдолд дулааны цус харвалт, астения, өвдөлтийн хурцадмал байдал үүсдэг.

Нэг орчин үеийн асуудлууднүдний түлэгдэлт юм. Тэдний хувьд хамгийн аюултай нь 0.76-1.5 микрон долгионы урттай IR туяа юм. Тэдний нөлөөн дор линз болон усан хошигнол халдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн эмгэгийг үүсгэдэг. Хамгийн түгээмэл үр дагаврын нэг бол фотофоби юм. Хувийн хамгаалах хэрэгслийг үл тоомсорлодог лазер заагч, гагнуурчинтай тоглодог хүүхдүүд үүнийг санаж байх хэрэгтэй.

Анагаах ухаанд IR туяа

Хэт улаан туяаны эмчилгээ нь орон нутгийн болон ерөнхий байж болно. Эхний тохиолдолд орон нутгийн нөлөөг биеийн тодорхой хэсэгт хийдэг, хоёрдугаарт, бүх бие нь туяанд өртдөг. Эмчилгээний явц нь өвчнөөс хамаардаг бөгөөд тус бүр нь 15-30 минутын хугацаатай 5-20 хуралдаан байж болно. Процедурын үеэр урьдчилсан нөхцөлхамгаалах хэрэгсэл ашиглах явдал юм. Нүдний эрүүл мэндийг хадгалахын тулд тусгай картон бүрээс эсвэл нүдний шил хэрэглэдэг.

Эхний процедурын дараа арьсны гадаргуу дээр тодорхойгүй хил хязгаартай улайлт гарч ирдэг бөгөөд энэ нь нэг цагийн дараа арилдаг.

IR ялгаруулагчийн үйлдэл

Олон тооны эмнэлгийн хэрэгсэл байгаа тул хүмүүс үүнийг хувь хүний ​​хэрэгцээнд зориулж худалдаж авдаг. Гэсэн хэдий ч ийм төхөөрөмж нь тусгай шаардлагыг хангаж, аюулгүй байдлын дүрэм журмын дагуу ашиглагдах ёстой гэдгийг санах нь зүйтэй. Гэхдээ гол зүйл бол ямар ч эмнэлгийн хэрэгслийн нэгэн адил хэт улаан туяаны долгионы ялгаруулагчийг хэд хэдэн өвчинд ашиглах боломжгүй гэдгийг ойлгох нь чухал юм.

Тиймээс мэргэшсэн мэргэжилтэн, туршлагатай эмч эмчилгээний курс сонгох хэрэгтэй. Хэт улаан туяаны долгионы уртаас хамааран төхөөрөмжийг янз бүрийн зориулалтаар ашиглаж болно.

Хүн өдөр бүр хэт улаан туяанд өртдөг бөгөөд түүний байгалийн эх үүсвэр нь нар юм. Улайсдаг элементүүд болон янз бүрийн цахилгаан халаалтын төхөөрөмжийг байгалийн бус дериватив гэж ангилдаг. Энэ цацрагийг халаалтын систем, хэт улаан туяа, халаалтын төхөөрөмж, телевизийн алсын удирдлага, эмнэлгийн хэрэгсэлд ашигладаг. Тиймээс хэт улаан туяаны хүний ​​ашиг тус, хор хөнөөлийг үргэлж мэддэг байх шаардлагатай.

Хэт улаан туяаны цацраг: энэ юу вэ?

1800 онд Английн физикч нарны гэрлийг призм ашиглан спектр болгон хуваах замаар хэт улаан туяаны дулааныг нээсэн.. Уильям Хершель өнгө болгонд термометр тавьж, температур нэмэгдэж байгааг анзаарав нил ягаанулаан руу. Тиймээс дулааныг мэдрэх хэсэг нээгдсэн боловч хүний ​​нүдэнд харагдахгүй байна. Цацраг туяа нь давтамж (эрчим) ба цацрагийн урт гэсэн хоёр үндсэн үзүүлэлтээр ялгагдана. Үүний зэрэгцээ долгионы уртыг гурван төрөлд хуваадаг: ойролцоо (0.75-аас 1.5 микрон), дунд (1.5-аас 5.6 микрон), хол (5.6-аас 100 микрон хүртэл).

Энэ нь 9.6 микрон долгионы урттай хүний ​​биеийн байгалийн цацрагт тохирсон эерэг шинж чанартай урт долгионы энерги юм. Тиймээс бие нь гадны нөлөөлөл бүрийг "уугуул" гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Хэт улаан туяаны цацрагийн хамгийн сайн жишээ бол нарны дулаан юм. Ийм цацраг нь түүний эргэн тойрон дахь орон зайг бус харин объектыг халаах ялгаатай байдаг. Хэт улаан туяаны цацраг нь дулаан түгээх сонголт юм.

Хэт улаан туяаны цацрагийн ашиг тус

Урт долгионы дулааны цацрагийг ашигладаг төхөөрөмжүүд нь хүний ​​биед хоёр янзаар нөлөөлдөг. Эхний арга нь бэхжүүлэх шинж чанартай, хамгаалалтын функцийг нэмэгдүүлж, эрт хөгшрөлтөөс сэргийлдэг. Энэ төрөл нь янз бүрийн өвчнийг даван туулах боломжийг олгодог бөгөөд өвчний эсрэг бие махбодийн байгалийн хамгаалалтыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь эрүүл мэндэд суурилсан эмчилгээний нэг хэлбэр бөгөөд гэрийн болон эмнэлгийн нөхцөлд хэрэглэхэд тохиромжтой.

Хэт улаан туяаны нөлөөллийн хоёр дахь төрөл нь өвчин, ерөнхий эмгэгийг шууд эмчлэх явдал юм. Өдөр бүр хүн эрүүл мэндтэй холбоотой эмгэгүүдтэй тулгардаг. Тиймээс урт ялгаруулагч нь эмчилгээний шинж чанартай байдаг. Америк, Канад, Япон, ТУХН-ийн орнууд, Европын олон эмнэлгийн байгууллагууд ийм цацрагийг ашигладаг. Долгион нь бие махбодид гүн нэвтэрч, дотоод эрхтнүүд болон араг ясны системийг дулаацуулж чаддаг. Эдгээр нөлөө нь цусны эргэлтийг сайжруулж, биеийн шингэний урсгалыг хурдасгахад тусалдаг.

Цусны эргэлт ихсэх нь хүний ​​​​бодисын солилцоонд сайнаар нөлөөлж, эд эсүүд хүчилтөрөгчөөр ханаж, булчингийн систем нь тэжээл авдаг.. Хүний биеийн гүнд нэвтэрдэг цацраг туяанд байнга өртөхөд олон өвчнийг арилгах боломжтой. Энэ долгионы урт нь дараахь өвчнийг намдаах болно.

• цусны даралт ихсэх эсвэл бага;
• нурууны өвдөлт;
• илүүдэл жин, таргалалт;
• зүрх судасны тогтолцооны өвчин;
• сэтгэлийн хямрал, стресс;
• хоол боловсруулах замын эмгэг;
• үе мөчний үрэвсэл, хэрх, мэдрэлийн өвчин;
• артроз, үе мөчний үрэвсэл, таталт;
• сул дорой байдал, сул дорой байдал, ядрах;
• бронхит, астма, уушигны үрэвсэл;
• нойрны эмгэг, нойргүйдэл;
• булчин болон нурууны өвдөлт;
• цусны хангамж, цусны эргэлтийн асуудал;
• идээт ордгүй чих хамар хоолойн өвчин;
• арьсны өвчин, түлэгдэлт, целлюлит;
• бөөрний дутагдал;
• ханиад, вируст өвчин;
• биеийн хамгаалалтын функц буурсан;
• хордлого;
• цочмог цистит ба простатит;
• чулуу үүсэхгүй холецистит, гастродуоденит.

Цацрагийн эерэг нөлөө нь долгион нь арьсанд хүрэх үед мэдрэлийн төгсгөлд нөлөөлж, дулаан мэдрэмж төрдөгт суурилдаг. Цацрагийн 90 гаруй хувь нь арьсны дээд давхаргад байрлах чийгийн нөлөөгөөр устдаг бөгөөд энэ нь биеийн температур нэмэгдэхээс өөр зүйл үүсгэдэггүй. 9.6 микрон урттай өртөлтийн спектр нь хүний ​​хувьд туйлын аюулгүй юм.

Цацраг нь цусны эргэлтийг идэвхжүүлж, цусны даралт, бодисын солилцооны үйл явцыг хэвийн болгодог. Тархины эд эсийг хүчилтөрөгчөөр хангаснаар толгой эргэх эрсдэл буурч, ой санамж сайжирдаг. Хэт улаан туяа нь хүнд металлын давс, холестерин, хорт бодисыг зайлуулж чаддаг. Эмчилгээний явцад өвчтөний дархлаа нэмэгдэж, дааврын түвшин хэвийн болж, усны давсны тэнцвэр сэргээгддэг. Долгион нь янз бүрийн хорт бодисын нөлөөг бууруулдаг химийн бодисууд, үрэвслийн эсрэг үйлчилгээтэй, мөөгөнцөр, түүний дотор хөгц үүсэхийг дарах.

Хэт улаан туяаны цацрагийн хэрэглээ

Хэт улаан туяаны энергийг янз бүрийн салбарт ашигладаг бөгөөд энэ нь хүмүүст эерэгээр нөлөөлдөг.

1. Термографи. Хэт улаан туяаны цацрагийг ашиглан хол зайд байрлах объектын температурыг тодорхойлдог. Дулааны долгионыг ихэвчлэн цэргийн болон үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашигладаг. Ийм төхөөрөмжтэй халсан объектыг гэрэлтүүлэггүйгээр харж болно.
2. Халаалт. Хэт улаан туяа нь хүний ​​​​эрүүл мэндэд сайнаар нөлөөлдөг температурыг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Хэт улаан туяаны саун нь ашигтай байхаас гадна үйлдвэрлэлийн болон эмнэлгийн салбарт гагнуур хийх, хуванцар эд зүйлсийг зөөлрүүлэх, гадаргууг эмчлэхэд ашигладаг.
3. Хяналт. Дулааны энергийг ашиглах энэ арга нь пуужинг идэвхгүй чиглүүлэх явдал юм. Эдгээр нисдэг элементүүд нь дотроо дулаан хайгч гэж нэрлэгддэг механизмтай байдаг. Машин, онгоц болон бусад тээврийн хэрэгсэл, түүнчлэн хүмүүс пуужинд нисэх зөв чиглэлийг олоход тусалдаг дулаан ялгаруулдаг.
4. Цаг уур. Цацраг нь хиймэл дагуулуудад үүл байрладаг зайг тодорхойлох, температур, төрлийг тодорхойлоход тусалдаг. Халуун үүл харагдаж байна саарал, хүйтэн нь цагаан өнгөтэй байна. Өгөгдлийг өдөр, шөнийн аль алинд нь хөндлөнгийн оролцоогүйгээр судалдаг. Дэлхийн халуун хавтгайг саарал эсвэл хар өнгөөр ​​заана.
5. Одон орон судлал. Одон орон судлаачид өвөрмөц багаж хэрэгсэл - хэт улаан туяаны дурангаар тоноглогдсон бөгөөд энэ нь тэнгэрт байгаа янз бүрийн объектуудыг ажиглах боломжийг олгодог. Тэдний ачаар эрдэмтэд анхны оддыг хүний ​​нүдэнд харагдах гэрлийг ялгаруулж эхлэхээс нь өмнө олж чаддаг. Ийм дуран нь хүйтэн биетүүдийг хялбархан таних боловч оддын гэрлийн дуугүй байдлаас болж гаригуудыг харж байгаа хэт улаан туяаны спектрээс харах боломжгүй юм. Энэ төхөөрөмжийг мөн хий, тоосоор бүрхэгдсэн галактикийн цөмүүдийг ажиглахад ашигладаг.
6. Урлаг. Хэт улаан туяаны цацрагийн үндсэн дээр ажилладаг рефлектограмм нь энэ салбарын мэргэжилтнүүдэд объектын доод давхарга эсвэл зураачийн ноорог илүү нарийвчлан судлахад тусалдаг. Энэ арга нь зургийн жинхэнэ байдал, түүнийг сэргээсэн эсэхийг тодорхойлохын тулд зургийн болон түүний харагдах хэсгийг харьцуулах боломжийг олгодог. Өмнө нь уг төхөөрөмжийг хуучин бичиг баримтыг судлах, бэх хийх зориулалттай байсан.

Эдгээр нь шинжлэх ухаанд дулааны энергийг ашиглах үндсэн аргууд боловч түүний үндсэн дээр ажилладаг шинэ тоног төхөөрөмж жил бүр гарч ирдэг.

Хэт улаан туяаны цацрагийн хор хөнөөл

Хэт улаан туяа нь хүний ​​биед эерэг нөлөө үзүүлдэг төдийгүй буруу хэрэглэвэл ямар хор хөнөөл учруулж, бусдад аюултай болохыг санах нь зүйтэй. Энэ нь богино долгионы урттай IR мужид сөргөөр нөлөөлдөг. Хэт улаан туяаны цацрагийн хүний ​​биед үзүүлэх муу нөлөө нь арьсны доод давхарга үрэвсэх, хялгасан судас өргөсөх, цэврүүтэх хэлбэрээр илэрдэг.

Дараах өвчин, шинж тэмдэг илэрвэл хэт улаан туяаны хэрэглээг даруй орхих хэрэгтэй.

• цусны эргэлтийн тогтолцооны өвчин, цус алдалт;
• идээт үйл явцын архаг буюу цочмог хэлбэр;
• жирэмслэлт ба хөхүүл;
• хорт хавдар;
• уушиг, зүрхний дутагдал;
• цочмог үрэвсэл;
• эпилепси;
• Хэт улаан туяанд удаан хугацаагаар өртөх тусам фотофоби, катаракт болон бусад нүдний өвчин тусах эрсдэл нэмэгддэг.

Хэт улаан туяаны цацрагт хүчтэй өртөх нь арьсны улайлт, түлэгдэлтэд хүргэдэг. Төмөрлөгийн үйлдвэрийн ажилчид заримдаа халуунд харвалт, арьсны үрэвсэл үүсгэдэг. Халаалтын элементээс хэрэглэгчийн зай бага байх тусам төхөөрөмжийн ойролцоо зарцуулах цаг бага байх болно. Тархины эдийг нэг градусаар хэт халах, халуунд цохиулах нь дотор муухайрах, толгой эргэх, тахикарди, нүд харанхуйлах зэрэг шинж тэмдгүүд дагалддаг. Температур хоёр ба түүнээс дээш градусаар нэмэгдэхэд менингит үүсэх эрсдэлтэй.

Хэрэв хэт улаан туяаны цацрагийн нөлөөн дор дулааны харвалт үүссэн бол хохирогчийг сэрүүн өрөөнд нэн даруй байрлуулж, хөдөлгөөнийг хязгаарлаж, хязгаарлаж буй бүх хувцасыг тайлах хэрэгтэй. Цээж, хүзүү, цавь, дух, нуруу, суганд хүйтэн ус эсвэл мөстэй уутанд дэвтээсэн боолт түрхэнэ.

Хэрэв танд мөсөн уут байхгүй бол энэ зорилгоор ямар ч даавуу, хувцас хэрэглэж болно. Компрессийг зөвхөн маш их хэмжээгээр хийдэг хүйтэн ус, дотор нь боолтыг үе үе чийгшүүлнэ.

Боломжтой бол хүнийг хүйтэн даавуугаар бүрэн боож өгнө. Нэмж дурдахад та сэнс ашиглан өвчтөн рүү хүйтэн агаарын урсгалыг үлээж болно. Их хэмжээний шингэн уух хүйтэн усхохирогчийн нөхцөл байдлыг хөнгөвчлөхөд тусална. Хүнд өртсөн тохиолдолд түргэн тусламж дуудаж, хиймэл амьсгал хийх шаардлагатай.

IR долгионы хортой нөлөөллөөс хэрхэн зайлсхийх вэ

Дулааны долгионы сөрөг нөлөөллөөс өөрийгөө хамгаалахын тулд та зарим дүрмийг дагаж мөрдөх ёстой.

1. Хэрэв ажил нь өндөр температурт халаагчтай шууд холбоотой бол дараа нь Бие болон нүдийг хамгаалахын тулд хамгаалалтын хувцас хэрэглэх шаардлагатай.
2. Нээлттэй гэр ахуйн халаагуур халаалтын элементүүд. Та тэдэнтэй ойр байх ёсгүй бөгөөд тэдний нөлөөллийн хугацааг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл багасгах нь дээр.
3. Байшин нь хүмүүс болон тэдний эрүүл мэндэд хамгийн бага нөлөө үзүүлдэг төхөөрөмжүүдийг агуулсан байх ёстой.
4. Наранд удаан хугацаагаар байж болохгүй. Хэрэв үүнийг өөрчлөх боломжгүй бол биеийн нээлттэй хэсгийг бүрхсэн малгай, хувцас байнга өмсөх хэрэгтэй. Энэ нь ялангуяа биеийн температурын өсөлтийг үргэлж илрүүлж чаддаггүй хүүхдүүдэд хамаатай.

Эдгээр дүрмийг дагаж мөрдвөл хүн хэт их дулааны нөлөөллийн таагүй үр дагавраас өөрийгөө хамгаалах боломжтой болно. Хэт улаан туяа нь тодорхой аргаар ашиглахад ашиг тус, хор хөнөөл учруулдаг.

Эмчилгээний аргууд

Хэт улаан туяаны эмчилгээг орон нутгийн болон ерөнхий гэж хоёр төрөлд хуваадаг. Эхний төрөлд тодорхой газар нутагт орон нутгийн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд ерөнхий эмчилгээнд долгион нь хүний ​​биеийг бүхэлд нь эмчилдэг. Уг процедурыг өдөрт хоёр удаа 15-30 минутын турш хийдэг. Эмчилгээний курс 5-аас 20 сесс хооронд хэлбэлздэг. Цацрагийн үед хамгаалалтын хэрэгсэл өмсөх нь зайлшгүй юм. Нүдэнд зориулж картон бүрээс эсвэл тусгай нүдний шил хэрэглэдэг. Уг процедурын дараа арьс дээр бүдгэрсэн хил хязгаартай улайлт гарч ирдэг бөгөөд энэ нь туяанд өртсөнөөс хойш нэг цагийн дараа алга болдог. Хэт улаан туяаны цацрагийг анагаах ухаанд өндөр үнэлдэг.

Цацрагийн өндөр эрчим нь эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулж болзошгүй тул та бүх эсрэг заалтыг дагаж мөрдөх ёстой.

Дулааны энерги өдөр бүр хүнийг дагалддаг өдөр тутмын амьдрал. Хэт улаан туяа нь зөвхөн ашиг тус төдийгүй хор хөнөөлийг авчирдаг. Тиймээс хэт улаан туяанд болгоомжтой хандах хэрэгтэй. Эдгээр долгионыг ялгаруулдаг төхөөрөмжийг аюулгүй ашиглах ёстой. Олон хүмүүс дулааны нөлөөлөл нь хортой эсэхийг мэдэхгүй ч төхөөрөмжийг зөв ашигласнаар хүний ​​​​эрүүл мэндийг сайжруулж, зарим өвчнөөс ангижрах боломжтой.

Хэт улаан туяаны цацраг- үзэгдэх гэрлийн улаан төгсгөл (λ = 0.74 мкм долгионы урт, 430 ТГц давтамжтай) ба богино долгионы радио цацраг (λ ~ 1-2 мм, давтамж 300 ГГц) хоорондох спектрийн бүсийг эзэлдэг цахилгаан соронзон цацраг.

Хэт улаан туяаны цацрагийн бүх хүрээг уламжлалт байдлаар гурван хэсэгт хуваадаг.

Энэ хүрээний урт долгионы ирмэгийг заримдаа цахилгаан соронзон долгионы тусдаа мужид хуваадаг - терагерц цацраг (миллиметрийн цацраг).

Хэт улаан туяаны цацрагийг "дулааны цацраг" гэж нэрлэдэг бөгөөд халсан объектын хэт улаан туяа нь хүний ​​арьсанд дулааны мэдрэмж гэж тооцогддог. Энэ тохиолдолд биеэс ялгарах долгионы урт нь халаалтын температураас хамаарна: температур өндөр байх тусам долгионы урт богино, цацрагийн эрч хүч ихсэх болно. Харьцангуй бага (хэдэн мянган Келвин хүртэл) температурт үнэмлэхүй хар биеийн цацрагийн спектр нь голчлон энэ мужид оршдог. Хэт улаан туяаны цацраг нь өдөөгдсөн атомууд эсвэл ионуудаас ялгардаг.

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

1 / 3

✪ 36 Хэт улаан туяаны болон хэт ягаан туяа Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь

✪ Физикийн туршилтууд. Хэт улаан туяаны тусгал

✪ Физикийн туршилтууд. Хэт улаан туяаны цацрагийн хугарал ба шингээлт

Хадмал орчуулга

Нээлтийн түүх ба ерөнхий шинж чанарууд

Хэт улаан туяаны цацрагийг 1800 онд Английн одон орон судлаач В.Хершель нээжээ. Нарыг судалж байхдаа Хершель ажиглалт хийсэн багажийн халалтыг багасгах арга хайж байв. Харагдах спектрийн янз бүрийн хэсгүүдийн нөлөөг тодорхойлохын тулд термометр ашиглан Хершель "дулааны дээд хэмжээ" нь ханасан улаан өнгөний ард, магадгүй "үзэгдэх хугарлын гадна" байдаг гэдгийг олж мэдэв. Энэхүү судалгаа нь хэт улаан туяаны цацрагийг судлах эхлэлийг тавьсан юм.

Өмнө нь хэт улаан туяаны цацрагийн лабораторийн эх үүсвэр нь зөвхөн халуун бие эсвэл цахилгаан цэнэггүйдэлхийд. Өнөө үед хатуу төлөвт болон молекулын хийн лазер дээр үндэслэн тохируулж эсвэл тогтмол давтамжтай хэт улаан туяаны цацрагийн орчин үеийн эх үүсвэрүүд бий болсон. Ойролцоох хэт улаан туяаны бүсэд (~1.3 μм хүртэл) цацрагийг бүртгэхийн тулд тусгай гэрэл зургийн хавтанг ашигладаг. Фотоэлектрик мэдрэгч ба фоторезисторууд нь илүү өргөн мэдрэмжтэй байдаг (ойролцоогоор 25 микрон хүртэл). Алс хэт улаан туяаны бүс дэх цацрагийг болометр - хэт улаан туяаны цацрагаар халаахад мэдрэмтгий детектороор бүртгэдэг.

IR төхөөрөмжийг цэргийн технологи (жишээлбэл, пуужингийн удирдлагад) болон иргэний технологид (жишээлбэл, шилэн кабелийн холбооны системд) өргөн ашигладаг. IR спектрометр нь линз ба призм эсвэл дифракцийн тор, толин тусгалыг оптик элемент болгон ашигладаг. Агаар дахь цацрагийн шингээлтийг арилгахын тулд алс холын IR бүсийн спектрометрийг вакуум хувилбараар үйлдвэрлэдэг.

Хэт улаан туяаны спектрүүд нь молекул дахь эргэлт ба чичиргээний хөдөлгөөн, түүнчлэн атом ба молекул дахь электрон шилжилттэй холбоотой байдаг тул IR спектроскопи нь атом, молекулын бүтэц, мөн талстуудын зурвасын бүтцийн талаар чухал мэдээллийг олж авах боломжийг олгодог.

Хэт улаан туяаны цацрагийн хүрээ

Объектууд ихэвчлэн долгионы уртын бүх спектрээр хэт улаан туяаны цацрагийг ялгаруулдаг боловч мэдрэгч нь ихэвчлэн тодорхой зурвасын хүрээнд цацрагийг цуглуулдаг тул заримдаа спектрийн зөвхөн хязгаарлагдмал хэсэг нь сонирхолтой байдаг. Тиймээс хэт улаан туяаны хүрээ нь ихэвчлэн жижиг зурвасуудад хуваагддаг.

Уламжлалт хуваах схем

Ихэнхдээ жижиг мужид хуваах нь дараах байдлаар хийгддэг.

CIE схем

Олон улсын гэрэлтүүлгийн комисс Олон улсын комиссын гэрэлтүүлэг ) хэт улаан туяаны цацрагийг дараах гурван бүлэгт хуваахыг зөвлөж байна.

• IR-A: 700 нм – 1400 нм (0.7 мкм – 1.4 мкм)
• IR-B: 1400 нм – 3000 нм (1.4 мкм – 3 мкм)
• IR-C: 3000 нм – 1 мм (3 мкм – 1000 мкм)

ISO 20473 диаграм

Дулааны цацраг

Дулааны цацраг буюу цацраг гэдэг нь бие махбодоос ялгарах цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр энергийг нэг биеэс нөгөөд шилжүүлэхийг хэлнэ. дотоод энерги. Дулааны цацраг нь ихэвчлэн спектрийн хэт улаан туяаны бүсэд 0.74 микроноос 1000 микрон хүртэл унадаг. Цацрагийн дулаан солилцооны нэг онцлог шинж чанар нь зөвхөн ямар ч орчинд төдийгүй вакуум орчинд байрлах биетүүдийн хооронд хийгдэх боломжтой юм. Дулааны цацрагийн жишээ бол улайсдаг чийдэнгийн гэрэл юм. Үнэмлэхүй хар биетийн шалгуурыг хангасан объектын дулааны цацрагийн хүчийг Стефан-Больцманы хуулиар тодорхойлдог. Биеийн ялгаруулах болон шингээх чадварын хоорондын хамаарлыг Кирхгофын цацрагийн хуулиар тодорхойлсон. Дулааны цацраг нь дулааны энерги дамжуулах гурван үндсэн төрлүүдийн нэг юм (дулаан дамжуулалт ба конвекцээс гадна). Тэнцвэрийн цацраг нь бодистой термодинамикийн тэнцвэрт байдалд байгаа дулааны цацраг юм.

Хэт улаан туяаны алсын хараа

Өргөдөл

Шөнийн харааны төхөөрөмж

Үл үзэгдэх хэт улаан туяаны дүрсийг дүрслэх хэд хэдэн арга байдаг:

• Орчин үеийн хагас дамжуулагч видео камерууд ойрын хэт улаан туяанд мэдрэмтгий байдаг. Өнгө үзүүлэх алдаанаас зайлсхийхийн тулд энгийн гэр ахуйн видео камерууд IR дүрсийг таслах тусгай шүүлтүүрээр тоноглогдсон байдаг. Аюулгүй байдлын системд зориулсан камер нь дүрмээр бол ийм шүүлтүүргүй байдаг. Гэсэн хэдий ч харанхуйд хэт улаан туяаны гэрлийн байгалийн эх үүсвэр байдаггүй тул хиймэл гэрэлтүүлэггүй (жишээлбэл, хэт улаан туяаны LED) ийм камер юу ч харуулахгүй.
• Электрон оптик хувиргагч нь харагдахуйц спектр болон ойрын IR-д гэрлийг өсгөдөг вакуум фотоэлектрон төхөөрөмж юм. Энэ нь өндөр мэдрэмжтэй бөгөөд маш бага гэрлийн нөхцөлд зураг гаргах чадвартай. Эдгээр нь түүхэн дэх анхны шөнийн харааны төхөөрөмж бөгөөд өнөөг хүртэл хямд шөнийн харааны төхөөрөмжүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Тэд зөвхөн ойрын IR-д ажилладаг тул хагас дамжуулагч видео камер шиг гэрэлтүүлэг шаарддаг.
• Болометр - дулааны мэдрэгч. Техникийн харааны систем ба шөнийн харааны төхөөрөмжүүдэд зориулсан болометр нь 3..14 микрон (дунд IR) долгионы уртад мэдрэмтгий байдаг бөгөөд энэ нь 500-аас -50 хэм хүртэл халсан биеийн цацрагтай тохирч байна. Тиймээс, болометрийн төхөөрөмжүүд нь гаднах гэрэлтүүлэг шаарддаггүй, объектын цацрагийг өөрсдөө бүртгэж, температурын зөрүүний зургийг бий болгодог.

Термографи

Хэт улаан туяаны термографи, дулааны дүрслэл эсвэл дулааны видео нь термограммыг олж авах шинжлэх ухааны арга юм - температурын талбайн тархалтын хэв маягийг харуулсан хэт улаан туяаны дүрс. Термографийн камер эсвэл дулааны зураг авагч нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт улаан туяаны хүрээн дэх цацрагийг (ойролцоогоор 900-14000 нанометр буюу 0.9-14 μм) илрүүлж, хэт халсан эсвэл дутуу хөргөсөн хэсгийг тодорхойлоход тус туяаг ашиглан зураг үүсгэдэг. Хэт улаан туяаны цацраг нь температуртай бүх объектоос ялгардаг тул хар биеийн цацрагийн Планкийн томъёоны дагуу термографи нь хүрээлэн буй орчныг харагдахуйц гэрэлтэй эсвэл гэрэлгүй "харах" боломжийг олгодог. Объектоос ялгарах цацрагийн хэмжээ нь түүний температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг тул термографи нь температурын зөрүүг харах боломжийг олгодог. Дулаан дүрслэгчээр харахад дулаан объектууд нь орчны температурт хөргөсөнөөс илүү сайн харагддаг; Хүмүүс болон халуун цуст амьтад өдөр шөнөгүй хүрээлэн буй орчинд илүү хялбар харагддаг. Үүний үр дүнд термографийн хэрэглээ дэвшсэн нь цэрэг, аюулгүй байдлын албатай холбоотой байж болох юм.

Хэт улаан туяаны гэрлэлт

Хэт улаан туяаны чиглүүлэгч толгой - баригдаж буй байгаас ялгарах хэт улаан туяаны долгионыг барих зарчмаар ажилладаг homing толгой. Энэ нь хүрээлэн буй орчны дэвсгэр дээр байг тодорхойлж, автомат чиглүүлэгч төхөөрөмжид (ADU) барих дохио өгөх, мөн автомат нисгэгч рүү харааны өнцгийн хурдны дохиог хэмжиж өгөх зориулалттай оптик-электрон төхөөрөмж юм.

Хэт улаан туяаны халаагуур

Өгөгдөл дамжуулах

Хэт улаан туяаны LED, лазер, фотодиодын тархалт нь тэдгээрт суурилсан өгөгдөл дамжуулах утасгүй оптик аргыг бий болгох боломжийг олгосон. Компьютерийн технологид энэ нь ихэвчлэн компьютерийг захын төхөөрөмжтэй холбоход хэрэглэгддэг (IrDA интерфэйс) радио сувгаас ялгаатай нь хэт улаан туяаны суваг нь цахилгаан соронзон интерференцид мэдрэмтгий биш бөгөөд энэ нь түүнийг үйлдвэрлэлийн орчинд ашиглах боломжийг олгодог. Хэт улаан туяаны сувгийн сул тал нь тоног төхөөрөмж дээр оптик цонхны хэрэгцээ, төхөөрөмжүүдийн харьцангуй зөв чиг баримжаа, бага хурдтайдамжуулах (ихэвчлэн 5-10 Мбит / с-ээс хэтрэхгүй, гэхдээ хэт улаан туяаны лазерыг ашиглах үед мэдэгдэхүйц өндөр хурдтай байх боломжтой). Үүнээс гадна мэдээлэл дамжуулах нууцлалыг хангаагүй. Шууд харагдах нөхцөлд хэт улаан туяаны суваг нь хэдэн километрийн зайд харилцаа холбоог хангах боломжтой боловч өрөөний хананы тусгал нь тогтвортой, найдвартай харилцаа холбоог хангадаг нэг өрөөнд байрлах компьютеруудыг холбоход хамгийн тохиромжтой. Энд байгаа топологийн хамгийн байгалийн төрөл бол "автобус" (өөрөөр хэлбэл дамжуулсан дохиог бүх захиалагчид нэгэн зэрэг хүлээн авдаг) юм. Хэт улаан туяаны суваг өргөн тархаж чадаагүй; түүнийг радио сувгаар сольсон.

Дулааны цацрагийг мөн анхааруулах дохиог хүлээн авахад ашигладаг.

Алсын удирдлага

Хэт улаан туяаны диод, фотодиодыг алсын удирдлага, автоматжуулалтын систем, хамгаалалтын систем, зарим гар утас (хэт улаан туяаны порт) зэрэгт өргөн ашигладаг. Хэт улаан туяа нь үл үзэгдэх тул хүний ​​анхаарлыг сарниулдаггүй.

Сонирхолтой нь дижитал камер ашиглан өрхийн алсын удирдлагын хэт улаан туяаны цацрагийг хялбархан бичдэг.

Эм

Анагаах ухаанд хэт улаан туяаны хамгийн түгээмэл хэрэглээ нь янз бүрийн цусны урсгал мэдрэгч (PPG) байдаг.

Өргөн хэрэглэгддэг зүрхний цохилт (HR - Heart Rate) болон цусны хүчилтөрөгчийн ханалт (Sp02) хэмжигч нь ногоон (импульсийн хувьд) болон улаан ба хэт улаан туяаны (SpO2) LED-ийг ашигладаг.

Хэт улаан туяаны лазер туяа нь зүрхний цохилт, цусны урсгалын шинж чанарыг тодорхойлохын тулд DLS (Digital Light Scattering) техникт ашиглагддаг.

Хэт улаан туяаг физик эмчилгээнд хэрэглэдэг.

Урт долгионы хэт улаан туяаны нөлөө:

• Цусны эргэлтийг өдөөх, сайжруулах Арьсны урт долгионы хэт улаан туяанд өртөх үед арьсны рецепторууд цочромтгой болж, гипоталамусын урвалын улмаас цусны судасны гөлгөр булчингууд сулардаг бөгөөд үүний үр дүнд судаснууд өргөсдөг. .
• Бодисын солилцооны үйл явцыг сайжруулах. Халуунд өртөх үед хэт улаан туяа нь эсийн түвшинд үйл ажиллагааг идэвхжүүлж, мэдрэлийн зохицуулалт, бодисын солилцооны үйл явцыг сайжруулдаг.

Хүнсний ариутгал

Хэт улаан туяаны цацраг ашиглан ариутгана хүнсний бүтээгдэхүүнхалдваргүйжүүлэх зорилгоор.

Хүнсний үйлдвэр

Хүнсний үйлдвэрт IR цацрагийг ашиглах нэг онцлог шинж чанар нь үр тариа, үр тариа, гурил гэх мэт хялгасан судасны сүвэрхэг бүтээгдэхүүнд цахилгаан соронзон долгионыг 7 мм хүртэлх гүнд нэвтрүүлэх боломж юм. Энэ утга нь гадаргуугийн шинж чанар, бүтэц, материалын шинж чанар, цацрагийн давтамжийн шинж чанараас хамаарна. Тодорхой давтамжийн хүрээний цахилгаан соронзон долгион нь зөвхөн дулааны нөлөө үзүүлэхээс гадна бүтээгдэхүүнд биологийн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд биологийн полимер дэх биохимийн өөрчлөлтийг хурдасгахад тусалдаг (

Үзэгдэх улаан гэрлийн ард эхэлж, 10 12 ба 5∙10 14 Гц давтамжийн (эсвэл 1-750 нм долгионы урттай) богино долгионы цацрагаас өмнө дуусдаг цахилгаан соронзон спектрийн үл үзэгдэх бүсэд. Энэ нэр нь латин infra гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд "улаан доор" гэсэн утгатай.

Хэт улаан туяаны хэрэглээ нь олон янз байдаг. Эдгээрийг харанхуй эсвэл утаа дахь объектын дүрслэл, саун халаах, мөсийг арилгах зорилгоор онгоцны далавчийг халаах, ойрын зайн харилцаа холбоо, спектроскопийн шинжилгээ хийхэд ашигладаг. органик нэгдлүүд.

Нээлт

Хэт улаан туяаг 1800 онд Герман гаралтай Английн хөгжимчин, одон орон судлаач Уильям Хершель нээсэн. Призм ашиглан нарны гэрлийг түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хувааж, термометр ашиглан спектрийн улаан хэсгээс хэтэрсэн температурын өсөлтийг тэмдэглэв.

IR цацраг ба дулаан

Хэт улаан туяаны цацрагийг ихэвчлэн дулааны цацраг гэж нэрлэдэг. Гэхдээ энэ нь зөвхөн түүний үр дагавар гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Дулаан нь бодисын атом ба молекулуудын хөрвүүлэх энергийн (хөдөлгөөний энерги) хэмжүүр юм. "Температур" мэдрэгч нь үнэндээ дулааныг хэмждэггүй, гэхдээ зөвхөн өөр өөр объектуудын IR ялгаруулалтын ялгааг илэрхийлдэг.

Олон физикийн багш нар нарны бүх дулааны цацрагийг хэт улаан туяатай холбодог уламжлалтай. Гэхдээ энэ нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Үзэгдэх нарны гэрэл нь бүх дулааны 50% -ийг хангадаг бөгөөд хангалттай эрчимтэй ямар ч давтамжийн цахилгаан соронзон долгион нь халаалт үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч өрөөний температурт объектууд голчлон дунд хэт улаан туяаны бүсэд дулаан ялгаруулдаг гэж хэлэх нь зөв юм.

IR цацраг нь химийн холбоотой атомууд эсвэл атомын бүлгүүдийн эргэлт, чичиргээ, тиймээс олон төрлийн материалаар шингэж, ялгардаг. Жишээлбэл, харагдахуйц гэрэлд тунгалаг цонхны шил IR цацрагийг шингээдэг. Хэт улаан туяа нь ус болон агаар мандалд их хэмжээгээр шингэдэг. Хэдийгээр тэдгээр нь нүдэнд үл үзэгдэх боловч арьсанд мэдрэгддэг.

Дэлхий бол хэт улаан туяаны цацрагийн эх үүсвэр

Манай гаригийн гадаргуу болон үүлс шингэж байна нарны эрчим хүч, тэдгээрийн ихэнх нь хэт улаан туяаны цацраг хэлбэрээр агаар мандалд цацагддаг. Түүний доторх зарим бодисууд, голчлон уур, усны дусал, түүнчлэн метан, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азотын исэл, хлорфтор нүүрстөрөгч, хүхрийн гексафторид нь спектрийн хэт улаан туяаны бүсэд шингэж, бүх чиглэлд, тэр дундаа дэлхий рүү дахин ялгардаг. Тиймээс хүлэмжийн нөлөөгөөр дэлхийн агаар мандал, гадаргуу нь агаарт хэт улаан туяа шингээх бодис байхгүй байсантай харьцуулахад хамаагүй илүү дулаан байдаг.

Энэ цацраг нь дулаан дамжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хүлэмжийн нөлөө гэж нэрлэгддэг салшгүй хэсэг юм. Дэлхийн хэмжээнд хэт улаан туяаны нөлөө дэлхийн цацрагийн тэнцвэрт байдалд хүрч, биосферийн бараг бүх үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Манай гаригийн гадаргуу дээрх бараг бүх объект цахилгаан соронзон цацрагийг голчлон спектрийн энэ хэсэгт ялгаруулдаг.

IR бүсүүд

Хэт улаан туяаны хүрээ нь ихэвчлэн спектрийн нарийн хэсгүүдэд хуваагддаг. Германы стандартын хүрээлэн DIN нь хэт улаан туяаны дараах долгионы уртыг тодорхойлсон.

• ойролцоо (0.75-1.4 мкм), шилэн кабелийн холбоонд ихэвчлэн ашиглагддаг;
• богино долгион (1.4-3 микрон), үүнээс эхлэн IR цацрагийг усаар шингээх нь мэдэгдэхүйц нэмэгддэг;
• дунд долгион, мөн завсрын гэж нэрлэдэг (3-8 микрон);
• урт долгион (8-15 микрон);
• урт хугацааны (15-1000 мкм).

Гэсэн хэдий ч энэ ангиллын схемийг бүх нийтээр ашигладаггүй. Жишээлбэл, зарим судалгаагаар ойролцоо (0.75-5 мкм), дунд (5-30 мкм) ба урт (30-1000 мкм) гэсэн мужуудыг мэдээлдэг. Мэдрэгч, өсгөгч, эх үүсвэрийн хязгаарлалтаас шалтгаалан харилцаа холбооны долгионы уртыг тусдаа зурваст ангилдаг.

Ерөнхий тэмдэглэгээний системийг хэт улаан туяанд үзүүлэх хүний ​​хариу үйлдэлээр зөвтгөдөг. Ойролцоох хэт улаан туяаны бүс нь хүний ​​нүдэнд харагдах долгионы урттай хамгийн ойр байдаг. Дунд болон холын IR цацраг нь спектрийн харагдах хэсгээс аажмаар холддог. Бусад тодорхойлолтууд нь янз бүрийн физик механизмыг дагаж мөрддөг (ялгаралтын оргил ба ус шингээлт гэх мэт) бөгөөд хамгийн сүүлийн үеийнх нь ашигласан илрүүлэгчийн мэдрэмж дээр суурилдаг. Жишээлбэл, ердийн цахиурын мэдрэгч нь ойролцоогоор 1050 нм-ийн бүсэд мэдрэмтгий байдаг ба индий галлийн арсенид нь 950 нм-ээс 1700 ба 2200 нм хүртэлх зайд мэдрэмтгий байдаг.

Хэт улаан туяаны болон үзэгдэх гэрлийн хооронд тодорхой хил хязгаар байдаггүй. Хүний нүд 700 нм-ээс дээш улаан гэрэлд маш бага мэдрэмтгий байдаг ч эрчимтэй гэрлийг (лазераас) 780 нм хүртэл харж болно. Хэт улаан туяаны хүрээний эхлэлийг янз бүрийн стандартад өөр өөрөөр тодорхойлдог - эдгээр утгуудын хооронд хаа нэгтээ. Энэ нь ихэвчлэн 750 нм байдаг. Тиймээс харагдахуйц хэт улаан туяа нь 750-780 нм-ийн мужид боломжтой байдаг.

Харилцаа холбооны систем дэх тэмдгүүд

Хэт улаан туяаны оптик холбоог техникийн хувьд хэд хэдэн давтамжийн зурваст хуваадаг. Үүнээс үүдэлтэй янз бүрийн эх сурвалжгэрэл, шингээх, дамжуулах материал (ширхэг) болон илрүүлэгч. Үүнд:

• O-band 1,260-1,360 нм.
• E-band 1,360-1,460 нм.
• S-band 1,460-1,530 нм.
• C-хамтлаг 1,530-1,565 нм.
• L зурвасын 1.565-1.625 нм.
• U-band 1.625-1.675 нм.

Термографи

Термографи буюу дулааны дүрслэл нь объектын хэт улаан туяаны дүрсний нэг төрөл юм. Бүх бие нь хэт улаан туяаны цацраг ялгаруулж, цацрагийн эрчим нь температурын дагуу нэмэгддэг тул хэт улаан туяаны мэдрэгч бүхий тусгай камер ашиглан үүнийг илрүүлж, зураг авах боломжтой. Хэт улаан туяаны эсвэл харагдахуйц бүсэд маш халуун объект байгаа тохиолдолд энэ аргыг пирометр гэж нэрлэдэг.

Термографи нь харагдах гэрлийн гэрэлтүүлгээс хамааралгүй. Тиймээс харанхуйд ч гэсэн хүрээлэн буй орчныг “харах” боломжтой. Ялангуяа хүмүүс, халуун цуст амьтад зэрэг дулаан объектууд нь сэрүүн дэвсгэр дээр маш сайн харагддаг. Хэт улаан туяаны ландшафтын гэрэл зураг нь объектын дулааны гаралтаас хамааран харагдах байдлыг сайжруулж, цэнхэр тэнгэр, усыг бараг хар өнгөтэй болгож, ногоон навч, арьсыг тод харагдуулдаг.

Түүхээс харахад термографийг цэрэг, хамгаалалтын алба өргөнөөр ашиглаж ирсэн. Үүнээс гадна энэ нь өөр олон хэрэглээтэй. Жишээлбэл, гал сөнөөгчид утааны дундуур харах, хүмүүсийг хайж олох, гал түймрийн үед халуун цэгийг олоход ашигладаг. Термографи нь эд эсийн хэвийн бус өсөлт, согогийг илрүүлдэг электрон системүүддулааны үйлдвэрлэл нэмэгдсэнтэй холбоотой хэлхээ. Цахилгааны шугамд засвар үйлчилгээ хийдэг цахилгаанчин нь хэт халалтын холболт, тэдгээрийн үйл ажиллагаанд асуудал гарсан хэсгийг тодорхойлж, болзошгүй аюулыг арилгах боломжтой. Тусгаарлагч нь эвдэрсэн үед барилгын мэргэжилтнүүд дулаан алдагдлыг харж, хөргөх эсвэл халаалтын системийн үр ашгийг дээшлүүлдэг. Зарим өндөр зэрэглэлийн машинуудад жолоочид туслах зорилгоор дулааны камер суурилуулсан байдаг. Термографийн дүрслэл нь хүн болон халуун цуст амьтдын физиологийн хэд хэдэн хариу урвалыг хянах боломжтой.

Орчин үеийн термографийн камерын гадаад төрх байдал, ажиллах арга нь ердийн видео камераас ялгаатай биш юм. Хэт улаан туяаны спектрийг харах чадвар нь маш ашигтай шинж чанартай тул зураг бичих чадвар нь ихэвчлэн сонголттой байдаг бөгөөд бичлэг хийх модуль нь үргэлж байдаггүй.

Бусад зургууд

IR гэрэл зургийн хувьд ойрын хэт улаан туяаны бүсийг тусгай шүүлтүүр ашиглан авдаг. Дижитал камер нь IR цацрагийг хаадаг. Гэсэн хэдий ч тохирох шүүлтүүргүй хямд камерууд нь хэт улаан туяаны зайд "харж" чаддаг. Энэ тохиолдолд ихэвчлэн үл үзэгдэх гэрэл нь тод цагаан өнгөтэй байдаг. Энэ нь ялангуяа гэрэлтдэг хэт улаан туяаны объектын (жишээлбэл, чийдэн) ойролцоо буудаж байх үед мэдэгдэхүйц бөгөөд үүссэн хөндлөнгийн оролцоо нь дүрсийг бүдгэрүүлдэг.

Түүнчлэн алс хол терагерцийн мужид дүрслэгддэг T-цацрагт дүрслэлийг дурдах нь зүйтэй. Гэрэлт эх сурвалжийн хомсдол нь ийм зургуудыг бусад ихэнх IR дүрслэх аргуудаас техникийн хувьд илүү төвөгтэй болгодог.

LED ба лазерууд

Хэт улаан туяаны цацрагийн хиймэл эх үүсвэрт халуун объектуудаас гадна LED ба лазерууд орно. Эхнийх нь галлиум арсенид гэх мэт хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн жижиг, хямд оптоэлектроник төхөөрөмж юм. Тэдгээрийг опто-тусгаарлагч болон зарим шилэн кабелийн холбооны системд ашигладаг. Өндөр хүчин чадалтай оптик шахдаг IR лазер нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн үндсэн дээр ажилладаг. Эдгээр нь химийн урвалыг эхлүүлэх, өөрчлөх, изотопуудыг салгахад ашиглагддаг. Үүнээс гадна тэдгээрийг объект хүртэлх зайг тодорхойлохын тулд лидар системд ашигладаг. Хэт улаан туяаны цацрагийн эх үүсвэрийг автомат өөрөө фокустай камерын зай хэмжигчдэд ашигладаг. хулгайн дохиололшөнийн харааны оптик төхөөрөмж.

IR хүлээн авагч

IR илрүүлэх хэрэгсэлд термопар детектор, болометр (заримыг нь детектор өөрөөс нь үүсэх хөндлөнгийн оролцоог багасгахын тулд үнэмлэхүй тэгтэй ойролцоо температурт хөргөдөг), фотоволтайк эсүүд, фото дамжуулагч зэрэг температурт мэдрэмтгий төхөөрөмжүүд орно. Сүүлийнх нь хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн (жишээлбэл, цахиур ба хар тугалганы сульфид), хэт улаан туяанд өртөх үед цахилгаан дамжуулах чанар нь нэмэгддэг.

Халаалт

Хэт улаан туяаны цацрагийг халаахад ашигладаг - жишээлбэл сауныг халаах, онгоцны далавчнаас мөсийг зайлуулах. Мөн шинээр зам тавих, эвдэрсэн газрыг засахдаа асфальт хайлуулахад ашиглах нь ихсэж байна. IR цацрагийг хоол хийх, халаахад ашиглаж болно.

Холболт

IR долгионы уртыг богино зайд, тухайлбал хооронд нь өгөгдөл дамжуулахад ашигладаг компьютерийн нэмэлт төхөөрөмжболон хувийн дижитал туслахууд. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн IrDA стандартад нийцдэг.

IR холбоог ихэвчлэн хүн амын нягтрал ихтэй газар дотор ашигладаг. Энэ бол төхөөрөмжийг алсаас удирдах хамгийн түгээмэл арга юм. Хэт улаан туяаны шинж чанар нь хананд нэвтрэхийг зөвшөөрдөггүй тул зэргэлдээх өрөөнүүдийн тоног төхөөрөмжтэй харьцдаггүй. Үүнээс гадна IR лазерыг шилэн кабелийн холбооны системд гэрлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг.

Спектроскопи

Хэт улаан туяаны цацрагийн спектроскопи нь дээжээр дамжуулан хэт улаан туяаны цацрагийн дамжуулалтыг судлах замаар (голчлон) органик нэгдлүүдийн бүтэц, найрлагыг тодорхойлоход ашигладаг технологи юм. Энэ нь дээжийн молекулуудын доторх суналт, гулзайлтаас хамаардаг тодорхой давтамжийг шингээх бодисын шинж чанарт суурилдаг.

Молекул ба материалын хэт улаан туяаны шингээлт, ялгаралтын шинж чанар нь хатуу биет дэх молекул, атом, ионуудын хэмжээ, хэлбэр, химийн холболтын талаархи чухал мэдээллийг өгдөг. Эргэлтийн болон чичиргээний энерги нь бүх системд хэмжигддэг. Өгөгдсөн молекул эсвэл бодисоос ялгарах, шингээх hν энергийн IR цацраг нь тодорхой дотоод энергийн төлөвийн ялгааг илэрхийлдэг хэмжүүр юм. Тэдгээр нь эргээд атомын жин ба молекулын холбоогоор тодорхойлогддог. Ийм учраас хэт улаан туяаны спектроскопи нь молекул ба бодисын дотоод бүтцийг тодорхойлох, эсвэл ийм мэдээлэл аль хэдийн мэдэгдэж, хүснэгтэд орсон тохиолдолд тэдгээрийн хэмжээг тодорхойлох хүчирхэг хэрэгсэл юм. IR спектроскопийн аргыг ихэвчлэн археологийн дээжийн бүтэц, гарал үүсэл, насыг тодорхойлох, түүнчлэн үзэгдэх гэрлийн дор шинжилж үзэхэд эх хувьтай төстэй урлагийн бүтээл болон бусад объектыг хуурамчаар үйлдсэнийг илрүүлэхэд ашигладаг.

Хэт улаан туяаны ашиг тус, хор хөнөөл

Урт долгионы хэт улаан туяаг анагаах ухаанд дараахь зорилгоор ашигладаг.

• цусны эргэлтийг идэвхжүүлснээр цусны даралтыг хэвийн болгох;
• биеийг хүнд металлын давс, хорт бодисоос цэвэрлэх;
• тархины цусны эргэлт, ой санамжийг сайжруулдаг;
• хэвийн болгох дааврын түвшин;
• ус-давсны тэнцвэрийг хадгалах;
• мөөгөнцөр, микробын тархалтыг хязгаарлах;
• өвдөлт намдаах;
• үрэвслийг арилгах;
• дархлааны системийг бэхжүүлэх.

Үүний зэрэгцээ IR цацраг нь цочмог идээт өвчин, цус алдалт, цочмог үрэвсэл, цусны өвчин, хорт хавдар зэрэгт хортой нөлөө үзүүлдэг. Хяналтгүй удаан хугацаагаар өртөх нь арьсны улайлт, түлэгдэлт, дерматит, халуунд харвалт үүсгэдэг. Богино долгионы хэт улаан туяа нь нүдэнд аюултай - фотофоби, катаракт, харааны сулрал үүсч болно. Тиймээс халаалтанд зөвхөн урт долгионы цацрагийн эх үүсвэрийг ашиглах хэрэгтэй.