Инфракрасные лучи: польза и вред, действие на организм человека

Кварцевые излучатели

Кварцевые трубчатые обогреватели — это инфракрасные излучатели, которые нагревают окружающие поверхности, не нагревая воздух. Излучение кварцевых трубок происходит в среднем диапазоне длин волн.

Кварцевые излучатели с резистивной катушкой внутри очень быстро нагреваются при включении и поэтому используются в качестве компонентных нагревательных элементов для оборудования, работающего в прерывистом или циклическом режиме. Таким образом, электрическая энергия значительно экономится при эксплуатации промышленного оборудования. Наиболее частыми областями применения кварцевых трубок являются машины для вакуумного и термического формования, инфракрасные сушилки и оборудование для термоусадки.

Подключение к сети размещено с обеих сторон кварцевой трубки; альтернативно, соединение может происходить за счет болтов или термостойких проводков. Провода дополнительно изолированы термостойкими керамическими бусами, которые не только защищают от повреждений, но и не ограничивают гибкость выводов. Кварцевые трубки часто устанавливают в металлические отражатели, которые фокусируют пучки излучения в определенном направлении.

Заказать любой тип инфракрасного нагревателя, можно воспользовавшись контактными данными на сайте «ТЭН24». Доставка осуществляется по всей Украине.

Инфракрасное излучение, польза и вред для человека

Инфракрасным называют оптическое излучение, длина которого больше, чем у видимого глазу спектра. Его излучают не только устройства, но и все живые организмы, температура которых считается большей нуля. Органы чувств человека не могут воспринимать данный вид излучения. Чувствительными к нему являются, летучие мыши и некоторые виды змей, благодаря этому они хорошо ориентируются в темноте.

Общая характеристика инфракрасного излучения

Инфракрасные излучения разделяют на:

• Коротковолновое;
• Средневолновое;
• Длинноволновое.

Длина волны такого свечения зависит от температуры, которую излучает источник. Чем она выше и интенсивнее ее действие, тем короче будет такая волна.

Инфракрасное излучение используется практически во всех сферах деятельности. Поэтому важным есть факт общей характеристики, особенностей образования и конкретизация последствий такого излучения для организма человека.

Польза инфракрасного излучения

Лечебное действие инфракрасного излучения получило очень широкое применение при таких патологических эффектах и состояниях:

1. Приобретенная бронхиальная астма или обострение хронических заболеваний бронхиального дерева;
2. Пневмония;
3. Абстинентный синдром или синдром отмены, то есть как физиопроцедурный элемент при тактике лечения той или иной зависимости;
4. Хронические заболевания яичников в составе женской половой системы;
5. Гастродуоденит хронической формы, то есть воспаление внутренних оболочек желудка и двенадцатиперстной кишки;
6. Гипермоторика деятельности составляющих желудочно-кишечного тракта;
7. Полиневропатии нижних конечностей диабетического, инфекционного или алкогольного генеза;
8. Хронический цистит в стадии обострения или проявления мочекаменной болезни;
9. Остеохондроз позвоночного столба, что сопровождается неврологическими проявлениями;
10. Холецистит в форме хронического проявления (однако, особенностью здесь есть тот факт, что должна быть уверенность в отсутствии камней в желчном пузыре и его протоках, иначе это может стимулировать их выход наружу) и многое другое.

Данный перечень не является исчерпывающим, поскольку применение инфракрасного излучения используется также для:

Общего укрепления иммунной системы с профилактической целью;

В общем, инфракрасное излучение имеет много положительных аспектов воздействия на человеческий организм, благодаря чему его использование получило широкое распространение во многих отраслях, в том числе медицине.

Источники излучения

Благодаря ему предметы могут нагреваться до конкретной температуры. В итоге осуществляется излучение тепловой энергии в спектре данных волн. Затем энергия доходит к объектам. Процесс передачи тепловой энергии осуществляется от предметов с высокой температурой к более низкой. В этой ситуации у объектов присутствуют различные излучающие свойства, имеющие зависимость от нескольких тел.

Источники инфракрасного излучения присутствуют повсюду, они оснащенными такими элементами, как светодиоды. Все современные телевизоры оснащены пультами, работающими на дистанционном управлении, так как он функционирует в соответствующей частоте инфракрасного спектра. В их составе имеются светодиоды. Различные источники инфракрасного излучения можно увидеть на промышленных производствах, например: в сушке лакокрасочных поверхностей.

Самым ярким представителем искусственного источника на Руси являлись русские печи. Практически все люди испытали на себе влияние подобной печи, а также оценили ее пользу. Именно поэтому от нагретой печи или же радиатора отопления можно почувствовать такое излучение. В настоящее время огромной популярностью пользуются обогреватели инфракрасные. Они обладают перечнем преимуществ по сравнению с конвекционным вариантом, так как более экономичны.

Источники инфракрасного излучения

Инфракрасные лучи относятся к электромагнитному излучению. Они располагаются в спектре рядом с микроволновым радиоизлучением. Солнце — это естественный и самый большой источник такого излучения. Эти волны имеют обширный диапазон от 7 до 14 мкм.

Источником теплового излучения являются также любые тела, температура которых выше нуля. Длина таких волн напрямую зависит от температуры нагревания. Различают следующие виды волн:

• короткие — выше +800°C;
• средние — до +600°C;
• длинные — до +300°C.

Таким образом, короткие волны имеют самую высокую температуру и большую интенсивность излучения. Тепловые лучи образуются благодаря ионам вещества, а также атомам с избыточной энергией. Каждый из диапазонов ИК волн имеет свою интенсивность, проникающую способность и оказывает различное воздействие на организм человека.

В этом видео вы узнаете о влиянии различных излучений на организм:

В наше время инфракрасные лучи активно применяются во многих сферах. Например, на их основе работают современные видеокамеры, которые используются для охранных целей, болометры и многие другие приборы. С помощью таких лучей осуществляется беспроводная связь между компьютерами и другими стационарными устройствами.

В продаже можно найти большое разнообразие отопительных приборов, работающих за счёт инфракрасных лучей. Такие приборы позволяют значительно экономить электроэнергию. В промышленных целях их используют для сушки поверхностей, покрытых краской или лаком.

Как избежать вредного воздействия ИК лучей

Поскольку мы определились, что негативное влияние на человеческий организм оказывает коротковолновое ИК излучение, выясним, где нас может подстерегать эта опасность.

Прежде всего это тела с температурой, превышающей 100 °C. Такими, могут явиться следующие.

1. Производственные источники лучистой энергии (сталеплавильные, электродуговые печи и пр.) Снижение опасности их воздействия достигается специальной защитной одеждой, теплозащитными экранами, применением более новых технологий, а также лечебно-профилактическими мероприятиями для обслуживающего персонала;
2. Обогреватели. Самым надёжным и проверенным из них является русская печь. Излучаемое ею тепло не только чрезвычайно приятно, но и целебно. К великому сожалению эта деталь быта почти полностью канула в Лету. На смену ей пришли все возможные электрические обогреватели. Те из них, чья тепловыделяющая спираль защищена теплоизолирующим материалом, излучают мягкое длинноволновое излучение. Оно оказывает благотворное влияние на организм. Обогреватели с открытым нагревательным элементом излучают жёсткое, коротковолновое излучение, которое и может привести к описанным выше негативным последствиям. В техническом паспорте обогревателя производитель обязан указать характер излучения этого прибора.

Если же вы стали обладателем коротковолнового обогревателя, соблюдайте правило — чем ближе обогреватель, тем меньшим должно быть время его воздействия.

Земля как инфракрасный излучатель

Поверхность Земли и облака поглощают видимое и невидимое излучение от Солнца и переизлучают большую часть поглощённой энергии в виде инфракрасного излучения обратно в атмосферу. Некоторые вещества в атмосфере, главным образом капли воды и водяной пар, а также диоксид углерода, метан, азот, гексафторид серы и хлорфторуглерод поглощают это инфракрасное излучение и вновь излучают его во всех направлениях, включая обратно на Землю. Таким образом, парниковый эффект удерживает атмосферу и поверхность в более нагретом состоянии, чем если бы инфракрасные поглотители отсутствовали в атмосфере.

Как избежать вредного воздействия инфракрасного излучения

Патогенное действие на организм инфракрасных лучей происходит, если они являются коротковолновыми. Их основными источниками являются бытовые обогреватели. Таким образом, во избежание вреда для организма, следует либо максимально ограничить их использование в быту, либо находиться как можно дальше от источника тепла. В этом случае бытовое инфракрасное излучение очень вредно. В инструкции, прикладываемой в комплекте к безопасному обогревателю, обязательно должно быть указано, что его поверхность покрыта материалом, защищенным от тепла, или же что поверхность его излучения меньше 100 оС. Они излучают лишь длинные волны, свойства которых не причинят здоровью вреда, даже могут оказать некую пользу.

С источниками вредного воздействия можно столкнуться на производстве. Это могут быть различные технические печи. Для защиты от пагубных свойств лучей работникам в обязательном порядке выдается специальная одежда и снаряжение, которое позволит минимизировать вред.

Земля как источник инфракрасного излучения

Поверхность нашей планеты и облака поглощают солнечную энергию, большую часть которой в виде ИК-радиации отдают в атмосферу. Определенные вещества в ней, в основном пар и капли воды, а также метан, углекислый газ, оксид азота, хлорфторуглероды и гексафторид серы, поглощают в инфракрасной области спектра и переизлучают во всех направлениях, в том числе на Землю. Поэтому из-за парникового эффекта земная атмосфера и поверхность намного теплее, чем если бы вещества, поглощающие ИК-лучи, в воздухе отсутствовали.

Это излучение играет важную роль в теплопередаче и является неотъемлемой частью так называемого парникового эффекта. В глобальном масштабе влияние инфракрасных лучей распространяется на радиационный баланс Земли и затрагивает почти всю биосферную активность. Практически каждый объект на поверхности нашей планеты испускает электромагнитное излучение в основном в этой части спектра.

В чем таится реальная опасность?

Одно из наиболее вероятных вредных воздействий ИКО – это пересыхание кожных покровов. Поверхность кожи, находясь под воздействием инфракрасного источника, нагревается и с ее поверхности испаряется влага. Но так как подкожные слои при этом не успевают нагреться, выделения организмом пота не наступает. Из-за этого кожа и «высыхает», иногда получаются ожоги.

Галерея изображений Фото из

В эксплуатации инфракрасных обогревателей надо строго соблюдать предписания изготовителя, указанные им в приложенном к изделию инструктаже

Если газовое обогревательное оборудование предназначено для использования на открытой площадке, не следует его применять для обогрева помещений

При использовании газовых ИК приборов в доме необходимо их устанавливать в помещениях площадью, не меньшей чем указано производителем и регулярно проветривать комнату

Реальная опасность газовых приборов

Газовый фонарь-обогреватель на даче

Уличный вариант газового оборудования

Установка газового обогревателя в доме

Если верить отзывам потребителей об инфракрасных агрегатах, то эффект «подпекания» при их эксплуатации довольно распространен, особенно страдает кожа в ИК-саунах.

Влияние интенсивного инфракрасного излучения на людей изучается уже давно – и физиотерапевтами, и заведующими вопросами охраны труда специалистами. При длительном или не дозированном воздействии ИК-лучи считаются высоковредным фактором. В физиотерапии эффект от применения лучистого тепла считается благотворным при строго регламентированных «порциях» и небольшой продолжительности облучения.

Таят ИК-обогреватели в себе опасность и для глаз – термальное поражение хрусталика и сетчатки может спровоцировать развитие катаракты, а также способствовать прогрессированию имеющихся проблем с органами зрения.

Направленные непосредственно на голову инфракрасные лучи вызывают мигрень, тошноту, ухудшение общего самочувствия. Особенно часты подобные жалобы от владельцев потолочных излучателей.

Принесет ли реальный вред инфракрасный обогреватель, зависит в каждом конкретном случае от таких моментов:

• Длина излучаемых оборудованием волн. Наиболее благоприятны для человеческого организма длинные тепловые волны; короткие же, проникая сквозь кожу и даже кости черепа действуют не наилучшим образом;
• Интенсивность излучения. На ИК-лучи интенсивностью до 100 Вт/м2 организм реагирует положительно: повышается активность биохимических процессов, появляется бодрость, улучшается аппетит. А вот интенсивность излучения свыше 150 Вт/м2 может быть опасна: она угнетает иммунитет, приводит к необратимым поражениям клеток;
• Индивидуальная восприимчивость. Одни люди прекрасно реагируют на воздействие ИК-лучей, у других моментально ухудшается самочувствие. Нужно всегда прислушиваться к своим ощущениям.

Стоит также помнить, что есть ряд заболеваний, при которых ИК-обогрев противопоказан вне независимости от пожеланий (опухоли, сердечнососудистые заболевания).

Сферы применения инфракрасного излучения

Его используют в пищевой промышленности, при физико-химическом анализе, а также во многих других сферах:

1. С его помощью стерилизуют продукты питания.
2. В пищевом производстве лучи используют не только для термической обработки сырья, но и для ускорения биохимических реакций в нем.
3. ИК-спектроскопия является методом качественного и количественного анализа, позволяющего устанавливать строение многих молекул, благодаря особым свойствам инфракрасного излучения.
4. При проверке купюр на подлинность также используется данная технология. При изготовлении купюр, их помечают специальными красителями, которые можно увидеть только с помощью ИК-лучей. Мошенникам такие деньги подделать очень сложно.
5. Свойства инфракрасных лучей полезны для использования в приборах ночного видения, считывающих объекты в темноте.
6. Лучи применяются для дистанционного управления.

Замечание! Некоторые животные обладают инфракрасным зрением. Например, змеи охотятся на теплокровную добычу как раз с использованием своих приспособленных зрительных органов.

Особого внимания заслуживает ранее упомянутое применение инфракрасных лучей в медицине. Однако все же существует некоторый вред от воздействия лучей и противопоказания к их применению. Как правило, польза и вред инфракрасного излучения для человека обусловлены длиной волны.

Польза инфракрасного излучения

Приборы, в которых используется длинноволновое тепловое излучение, воздействуют двумя разными способами на человеческий организм. Первый метод обладает укрепляющим свойством, повышая защитные функции и предотвращая раннее старение. Этот тип позволяет справиться с разными заболеваниями, повышая природную защиту организма к недугам. Это одна из форм лечения, которая основывается на поддержании здоровья и подходит для применения в домашних условиях и медицинских учреждениях.

Второй вид влияния ультракрасных лучей заключается в прямом лечении заболеваний и общих недомоганий. Ежедневно человек сталкивается с расстройствами, связанными со здоровьем. Поэтому длинные излучатели обладают терапевтическим свойством. Во многих лечебных заведениях Америки, Канады, Японии, странах СНГ и Европы применяется такое излучение. Волны способны глубоко проникать в тело, прогревая внутренние органы и костную систему. Эти эффекты способствуют улучшению кровообращения и ускорению потоку жидкостей в организме.

Повышенная циркуляция крови благотворно влияет на метаболизм человека, ткани насыщаются кислородом, а мышечная система получает питание. Многие болезни можно устранить регулярным воздействием излучения, проникающего глубоко в человеческое тело. Такая длина волны избавит от таких недугов, как:

• повышенное или пониженное давление;
• болевые ощущения в области спины;
• лишний вес, ожирение;
• заболевания сердечно-сосудистой системы;
• депрессивное состояние, стресс;
• нарушения работы пищеварительного тракта;
• артрит, ревматизм, невралгия;
• артроз, воспаление суставов, судороги;
• недомогание, слабость, истощение;
• бронхит, астма, воспаление легких;
• расстройство сна, бессонница;
• мышечные и поясничные боли;
• проблемы с кровоснабжением, циркуляцией крови;
• оториноларингологические заболевания без гнойных отложений;
• недуги кожных покровов, ожоги, целлюлит;
• почечная недостаточность;
• простудные и вирусные недуги;
• снижение защитной функции организма;
• интоксикация;
• цистит и простатит обостренной формы;
• холецистит без образования камней, гастродуоденит.

Положительное влияние излучения основывается на том, что когда волна попадает на кожный покров, она действует на окончания нервов и возникает ощущение тепла. Свыше 90% радиации уничтожается влагой, находящейся в верхнем слое кожи, она не вызывает ничего больше чем повышения температуры тела. Спектр воздействия, длина которого составляет 9,6 мкм, абсолютно безопасен для человека.

Излучение стимулирует кровообращение, приводя в норму кровяное давление и обменные процессы. При снабжении мозговых тканей кислородом снижается риск появления головокружения и улучшается память. Ультракрасный луч способен вывести соли тяжелых металлов, холестерин и токсины. Во время терапии у больного повышается иммунитет, нормализуется гормональный фон и восстанавливается водно-солевой баланс. Волны снижают действие разных ядовитых химических веществ, обладают противовоспалительным свойством, подавляют образование грибков, включая плесневых.

Инфракрасные лучи: применение

Они широко распространены в жизни человека и нашли свое применение в разных сферах:

• Военное дело. Современные ракеты и боеголовки, способные самостоятельно наводиться на цель, снабжены приборами ночного видения, которые являются результатом применения инфракрасного излучения.
• Термография. Инфракрасное излучение применяют для изучения перегретых или переохлажденных местностей. Инфракрасные снимки также применяются в астрономии для обнаружения небесных тел.
• Быт. Большую популярность получили инфракрасные обогреватели, функционирование которых направлено на нагрев предметов интерьера и стен. Затем они отдают тепло пространству.
• Дистанционное управление. Все существующие пульты для телевизора, печей, кондиционеров и т.д. снабжены инфракрасными лучами.
• В медицине инфракрасными лучами проводят лечение и профилактику различных заболеваний.

Рассмотрим, где применяются данные элементы.

Свойства инфракрасного излучения

ИК-излучение имеет ту же природу и свойства, что и обычный свет, только большую длину волны. Видимые глазу световые волны, достигая предметов, отражаются, преломляясь определенным образом, и человек видит отражение предмета в широкой цветовой гамме. А инфракрасные лучи, достигая предмета, поглощаются им, выделяя энергию и нагревая этот предмет. ИК-излучение мы не видим, но осязаем его как тепло.

Другими словами, если бы Солнце не выделяло широкий спектр длинноволновых инфракрасных лучей, человек только бы видел солнечный свет, но не ощущал его тепло.

Трудно представить жизнь на Земле без солнечного тепла.

Некоторая часть его поглощается атмосферой, а доходящие до нас волны делятся на:

•    короткие – длина лежит в диапазоне 0,74 мкм – 2,5 мкм, а источают их предметы, нагретые до температуры более 800оС;

•    средние – от 2,5 мкм до 50 мкм, t нагревания от 300 до 600ос;

•    длинные – самый широкий диапазон от 50 мкм до 2000 мкм (2 мм), t до 300оС.

Свойства инфракрасного излучение, его польза и вред для человеческого организма, обусловлены источником излучения – чем выше температура излучателя, тем интенсивнее волны и глубже их проникающая способность, степень воздействие на любые живые организмы. Исследования, проведенные на клеточном материале растений и животных, обнаружили целый ряд полезных свойств ИК лучей, что нашло широкое применение их в медицине.

Свойства ИК лучей

ИК лучи имеют такую же природу, как и видимый свет, но находятся в другом диапазоне. В связи с этим они подчиняются законам оптики и наделены коэффициентами излучения, отражения, пропускной способности.

Отличительные характеристики:

• специфической чертой является отсутствие необходимости промежуточного звена при передаче тепла;
• возможность проходить через некоторые непрозрачные тела;
• нагревает вещество, поглощаясь им;
• невидим;
• оказывает химическое действие на фотопластинки;
• вызывает внутренний фотоэффект у германия;
• способен к волновой оптике (интерференции и дифракции);
• фиксируется фотографическим методам.

Малоизвестные факты, связанные с ИК-светом

Глаза человека действительно не могут видеть инфракрасные лучи. Но «видеть» их способна кожа тела человека, реагирующая на фотоны, а не только на тепловое излучение.

Поверхность кожи фактически выступает «глазным яблоком». Если солнечным днём выйти на улицу, закрыть глаза и протянуть к небу ладони, без особого труда можно обнаружить месторасположение солнца.

Зимой в комнате, где температура воздуха составляет 21-22ºС, люди испытывают комфорт, будучи тепло одетыми (свитер, брюки). Летом в той же комнате, при той же температуре, люди также ощущают комфорт, но в более лёгкой одежде (шорты, футболка).

Объяснить сей феномен просто: несмотря на одинаковую температуру воздуха, стены и потолок помещения летом излучают в большем количестве волны дальнего ИК-диапазона, несомые солнечным светом (FIR – Far Infrared). Поэтому телом человека при одинаковых температурах, летом воспринимается больше тепла.

Пары людей, спящие в одной кровати, непроизвольно являются передатчиками и приемниками FIR-волн по отношению друг к другу. Если человек находится в кровати один, он действует как передатчик FIR-волн, но уже не получает такие же волны в ответ.

Когда люди беседуют друг с другом, они непроизвольно отправляют и получают вибрации FIR-волн один от другого. Дружеские (любовные) объятия также активируют передачу FIR-излучения между людьми.

Как воспринимает ИК-свет природа?

Люди не в состоянии видеть световые лучи ИК-диапазона, но змеи семейства гадюковых или виперовых (например, гремучие) имеют сенсорные «впадины», которые используются для получения изображения в инфракрасном свете.

Это свойство позволяет змеям в полной темноте обнаруживать теплокровных животных. Змеи с двумя сенсорными «впадинами», как предполагается наукой, имеют некоторое восприятие глубины инфракрасного диапазона.

Рыба успешно использует свет ближней области спектра (NIR – Near Infrared) для захвата добычи и для ориентации в акватории водоёмов. Это чувство NIR помогает рыбе безошибочно ориентироваться в условиях слабого освещения, в темноте либо в мутной воде.

Инфракрасное излучение играет важную роль для формирования погоды и климата Земли, также как солнечный свет. Общая масса солнечного света, поглощаемого Землей, в равном количестве ИК-излучения должна перемещаться от Земли обратно в космос. Иначе неизбежно глобальное потепление или глобальное похолодание.

Очевидна причина, по которой воздух быстро охлаждается сухой ночью. Низкий уровень влажности и отсутствие облаков на небе открывают свободный путь ИК-радиации. Инфракрасные лучи быстрее выходят в космическое пространство и, соответственно, быстрее уносят тепло.

Значительная часть энергии солнца, приходящая к Земле – это именно инфракрасный свет. Любой природный организм или предмет обладает температурой, а это значит — выделяет ИК-энергию. Даже предметы, априори являющиеся холодными (например, кубики льда), излучают ИК-свет.

Технический потенциал инфракрасной зоны

Технический потенциал ИК-лучей безграничен. Примеров масса. Инфракрасное отслеживание (самонаведение) применяется в системах пассивного управления ракетами. Электромагнитное излучение от цели, получаемое в инфракрасной части спектра, используется в этом случае.

Спутники погоды, оборудованные сканирующими радиометрами, производят тепловые изображения, которые затем позволяют аналитической методикой определять высоты и типы облаков, рассчитывать температуру суши и поверхностных вод, определять особенности поверхности океана.

Инфракрасное излучение является наиболее распространенным способом дистанционного управления различными приборами. На базе технологии FIR разрабатываются и выпускаются множество продуктов. Особо здесь отличились японцы. Вот лишь несколько примеров, популярных в Японии и по всему миру:

• специальные накладки и обогреватели FIR;
• пластины FIR для сохранения рыбы и овощей свежими долгое время;
• керамическая бумага и керамика FIR;
• тканевые FIR перчатки, куртки, автомобильные сиденья;
• парикмахерский FIR-фен, снижающий повреждение волос;

Инфракрасная рефлектография (арт-консервация) применяется для изучения картин, помогает выявить лежащие в основе слои, не разрушая структуры. Этот приём, помогает обнаружить детали, скрытые под рисунком художника.

Таким способом определяется, является ли текущая картина оригинальным художественным произведением или всего лишь профессионально сделанной копией. Определяются также изменения, связанные с реставрационной работой над произведениями искусства.