Дальний инфракрасный диапазон
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( октябрь 2012 г. ) |
Дальний инфракрасный диапазон ( FIR ) или длинные волны относятся к определенному диапазону инфракрасного спектра излучения электромагнитного . Оно охватывает излучение с длинами волн от 15 мкм ( микрометров ) до 1 мм, что соответствует диапазону частот примерно от 20 ТГц до 300 ГГц. Это помещает дальнее инфракрасное излучение в диапазоны CIE IR-B и IR-C. [1] Более длинные волны спектра FIR перекрываются с диапазоном, известным как терагерцовое излучение . [2] Различные источники могут использовать разные границы для определения дальнего инфракрасного диапазона. Например, астрономы часто определяют его как длину волны от 25 до 350 мкм. [3] Инфракрасные фотоны обладают значительно меньшей энергией, чем фотоны видимого спектра света , в десятки-сотни раз меньше энергии. [4]
Приложения
[ редактировать ]Астрономия
[ редактировать ]Объекты в диапазоне температур примерно от 5 К до 340 К излучают в дальнем инфракрасном диапазоне в результате излучения черного тела в соответствии с законом смещения Вина . Эта характеристика используется при наблюдении межзвездных газов, которые часто связаны с образованием новых звезд.
Яркость, наблюдаемая на изображениях центра Млечного Пути в дальнем инфракрасном диапазоне , обусловлена высокой плотностью звезд в этой области, которая нагревает окружающую пыль и вызывает излучение в дальнем инфракрасном спектре. За исключением центра галактики Млечный Путь, галактика M82 является самым заметным объектом в дальнем инфракрасном диапазоне на небе, ее центральная область излучает количество дальнего инфракрасного света, эквивалентное совокупному излучению всех звезд Млечного Пути. По состоянию на 29 мая 2012 г. [update], источник, ответственный за нагрев пыли в центре M82, остается неизвестным. [3]
Обнаружение человеческого тела
[ редактировать ]Некоторые датчики приближения человека используют пассивное инфракрасное зондирование в дальнем инфракрасном диапазоне длин волн для обнаружения присутствия неподвижных объектов. [5] и/или перемещение человеческих тел. [6]
Обогрев
[ редактировать ]Инфракрасное отопление (ИК) — это метод обогрева помещения, обеспечивающий более эффективный результат, чем газовое или электрическое конвекционное отопление. Исследования показывают, что ИК-нагрев происходит быстрее, равномернее и эффективнее, чем традиционная традиционная система. [7] [8] ИК-отопление все чаще используется в проектах для точечного, зонального и интеллектуального обогрева в зонах присутствия внутри здания. [7] Хотя существует множество применений длинноволнового или FIR-нагрева, обычное представление включает излучающие панельные обогреватели. Излучающие панельные обогреватели обычно содержат сетку из резистивной проволоки или лент, которые зажаты между тонкой пластиной электроизоляции на излучающем кристалле и теплоизоляцией на задней стороне. [9] Благодаря своим размерам и гибкости, [10] Инфракрасные панельные обогреватели можно устанавливать на стенах и потолках для дополнительной экономии места. Показано, что электрические панельные обогреватели FIR имеют эффективность до 98,5% от подачи до производства тепла с удовлетворительным тепловым комфортом, термостатическим контролем и низкими первоначальными инвестициями. [11]
Терапевтический метод
[ редактировать ] | Этот раздел содержит контент, написанный как реклама . ( Июль 2019 г. ) |
Исследователи заметили, что среди всех форм лучистого тепла только дальнее инфракрасное излучение передает энергию исключительно в виде тепла, которое может ощущаться человеческим телом. [12] Они обнаружили, что этот тип лучистого тепла может проникать в кожу на глубину примерно 1,5 дюйма (3,8 см). В области биомедицины эксперименты проводились с использованием тканей, сотканных из керамики, излучающей FIR, встроенной в их волокна. Эти исследования показали потенциальную задержку наступления утомления, вызванного мышечными сокращениями у участников. [13] Исследователи предположили, что излучение этой керамики в дальнем инфракрасном диапазоне (называемое cFIR) может способствовать восстановлению клеток .
Некоторые грелки продаются для обеспечения «дальней инфракрасной» терапии, которая, как утверждается, обеспечивает более глубокое проникновение. [ нужна ссылка ] Однако инфракрасное излучение, испускаемое объектом, определяется его температурой. Таким образом, все грелки излучают один и тот же тип инфракрасного излучения, если они имеют одинаковую температуру. Более высокие температуры приведут к усилению инфракрасного излучения, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ожогов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бирнс, Джеймс (2009). Обнаружение неразорвавшихся боеприпасов и смягчение их последствий . Спрингер. стр. 21–22 . ISBN 978-1-4020-9252-7 .
- ^ Глаголева-Аркадьева А. (1924). «Короткие электромагнитные волны длиной волны до 82 микрон» . Природа . 2844 (113): 640. Бибкод : 1924Natur.113..640G . дои : 10.1038/113640a0 .
- ^ Перейти обратно: а б «Ближний, средний и дальний инфракрасный диапазон» . Центр инфракрасной обработки и анализа Калифорнийского технологического института. Калифорнийский технологический институт . Архивировано из оригинала 29 мая 2012 г. Проверено 28 января 2013 г.
- ^ Грегори Холлок Смит (2006), Объективы для фотоаппаратов: от коробочной камеры к цифровой , SPIE Press, стр. 4, ISBN 978-0-8194-6093-6
- ^ «Термальные датчики Mems» . Интернет-сайт электронных компонентов Omron . Омрон . Проверено 7 августа 2015 г.
- ^ «Пироэлектрические детекторы и датчики для дальнего инфракрасного диапазона, FIR (5,0–15 мкм)» . Экселитас . Проверено 7 августа 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Скотт, К.; Фердаус, АХ; Кенан, Т.; Альбарбар, А. (октябрь 2022 г.). «Экономичная система инфракрасного зонального отопления в зависимости от занятости для действующих университетских зданий» . Энергия и здания . 272 : 112362. Бибкод : 2022EneBu.27212362S . дои : 10.1016/j.enbuild.2022.112362 . ISSN 0378-7788 .
- ^ Танака, Ф.; Вербовен, П.; Шерлинк, Н.; Морита, К.; Ивасаки, К.; Николай, Б. (март 2007 г.). «Исследование нагревания дальним инфракрасным излучением как альтернативного метода обеззараживания поверхности клубники» . Журнал пищевой инженерии . 79 (2): 445–452. doi : 10.1016/j.jfoodeng.2006.02.010 . ISSN 0260-8774 .
- ^ Пан, Чжунли; Атунгулу, Гриффитс Грегори (26 июля 2010 г.). Инфракрасное отопление для пищевой и сельскохозяйственной переработки . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4200-9099-4 .
- ^ «Преимущества инфракрасных тепловых панелей» . www.tansun.com . Проверено 8 мая 2024 г.
- ^ Мартинопулос, Георгиос; Папакостас, Константинос Т.; Пападопулос, Агис М. (июль 2018 г.). «Сравнительный обзор систем отопления в странах ЕС по эффективности и стоимости топлива» . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 90 : 687–699. дои : 10.1016/j.rser.2018.03.060 . ISSN 1364-0321 .
- ^ Ватансевер, Фатьма; Хэмблин, Майкл Р. (2012). «Дальнее инфракрасное излучение (FIR): его биологические эффекты и медицинское применение» . Фотоника и лазеры в медицине . 1 (4): 255–266. дои : 10.1515/plm-2012-0034 . ПМЦ 3699878 . ПМИД 23833705 .
- ^ Люн, Тин-Кай (2011). «Пилотное исследование облучения керамического порошка дальними инфракрасными лучами (CFIR) на физиологию: наблюдение клеточных культур и скелетных мышц амфибий». Китайский журнал физиологии . 54 (4): 247–254. дои : 10.4077/CJP.2011.AMM044 . ПМИД 22129823 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Ватансевер, Ф.; Хамблин, М.Р. (1 ноября 2012 г.) [16 октября 2012 г.]. «Дальнее инфракрасное излучение (FIR): его биологические эффекты и медицинское применение» . Фотоника и лазеры в медицине . 1 (4): 255–266. дои : 10.1515/plm-2012-0034 . ПМЦ 3699878 . ПМИД 23833705 .
- Никлаус, С.; Альбертини, С.; Шнитцер, ТК; Денк, Н. (март 2020 г.). «Оспорить миф и заблуждение: видение красного света у крыс» . Животные . 10 (3). Базель, Швейцария: 422. doi : 10.3390/ani10030422 . ПМК 7143485 . ПМИД 32138167 .