Инфракрасный элемент красный луч: Полезная информация — Официальный сайт Роспотребнадзора

Инфракрасный датчик безопасности для чистых помещений компания ИТАРМЕД

При проектировании и организации чистых помещений в медицинской сфере в проемах дверей часто применяются инфракрасные датчики безопасности.  Устройство срабатывает при открывании и закрывании дверей и служит для обеспечения безопасности перемещения медицинского персонала.

Назначение и конструкция

Принцип действия прибора основан на том, что датчик реагирует на тепловое (инфракрасное) излучение, исходящее от человека. Чувствительное электронное устройство фиксирует перемещение объекта в радиусе своего действия. Инфракрасный датчик безопасности зарекомендовал себя, как надежный, эффективный, экономичный прибор, служащий для того, чтобы фиксировать присутствие человека.

Главная функциональная задача устройства — обнаружить живой объект. Достигается это за счет способности электронного прибора определять уровень теплового излучения. В системах контроля и управления такой прибор является незаменимым помощником.

Основу конструкции составляют следующие компоненты:

• пироэлектронный элемент, чувствительный к тепловому излучению;
• система специальных линз или сегментных зеркал вогнутой формы;
• электронная схема, позволяющая обрабатывать поступающий сигнал.

По принципу работы различают активные и пассивные типы устройств. Инфракрасный активный датчик безопасности состоит из:

• передатчика, вырабатывающего непрерывный ИК-луч;
• приемника с чувствительным элементом, который принимает ИК-луч.

При появлении объекта луч прерывается, на что приемник реагирует сигналом.

Принцип действия пассивного устройства состоит в том, что при появлении теплового объекта в зоне действия датчика, оптика фиксирует исходящее тепло, уровень которого выше фонового, фокусирует излучение на пироэлектронный элемент и вырабатывает импульс.

Устройство имеет компактные габаритные размеры, а его монтаж не представляет сложностей, поскольку все приборы поставляются с подробной инструкцией по установке. Датчик может настраиваться на боковую и фронтальную зону обнаружения, а также регулироваться по ширине и углу обнаружения. Красный индикатор свидетельствует о присутствии в зоне действия живого объекта. Конструкция отличается простотой, надежностью, прочным корпусом, поэтому рассчитана на длительный период использования.

Назначение

• Обеспечивает безопасность движения человека в проеме при открытии и закрытии двери.
• Прочная и надежная конструкция.
• Простая установка за счет подробной инструкции на тыльной части прибора.

 

Технические характеристики

Модель	HR94D1-C1 Инфракрасный датчик безопасности движения
Тип сенсора	Активный инфракрасный
Высота установки	До 3000 мм
Габаритные размеры	210 х 65 х 30 мм
Таймер присутствия	2, 15, 60 и 180 с
Степень защиты	IP54
Напряжение	от 12 до 32В постоянного тока
Масса	190 гр.
Доступные цвета	Черный и Серебрянный
Температурный режим	-20°C … +60°C
Потребляемая мощность	AC12В-1,8 Вт AC24V-2,8 Вт
Светодиодная индикация	Питание = Зеленый индикатор Обнаружение = Красный индикатор Обнаружение створки = Оранжевый индикатор

Инфракрасные электрообогреватели: эффективные и экономичные

Человеку необходимо тепло. В любую эпоху истории эта проблема так или иначе решалась. Людям удалось приручить огонь, запереть его в котлы, но прогрессивная мысль работала без устали, и появлялись более совершенные способы отапливания жилищ. Новая эра в отоплении началась после изобретения электрических обогревателей, сначала примитивных, а потом все более сложных и функциональных. Но у них, помимо очевидных эксплуатационных достоинств, было и немало недостатков, причем много общих. Все изобретаемые электрические обогреватели чрезмерно сушили помещения, потому что прежде всего нагревали воздух, а он сообщал тепло стенам, полу и предметам интерьера. И только с появлением электрических обогревателей инфракрасного типа, работающих по совершенно иному принципу, ситуация в корне изменилась. Этот вид обогревателей не забирает из воздуха влагу.

Инфракрасные лучи первыми обнаружил и исследовал У. Гершел, знаменитый британский астролог. Случилось это больше двух столетий назад. Ученый выяснил, какой из цветов солнечного спектра сильнее всего нагревает изобретенный им телескоп. Используя призму, он разложил луч солнца на составляющие и сделал замеры температуры. Оказалось, что она поднимается особенно высоко за гранью красного луча спектра. Благодаря этому заключению Гершел установил, что за красной частью спектра, которую можно увидеть, есть и сильное скрытое излучение, наиболее эффективно нагревающее предметы. Первый инфракрасный обогреватель создал немец Гюнтер Шванк, который запатентовал свое изобретение в 1933 году. Первый инфракрасный обогреватель был газовым.

Как работает инфракрасный обогрев?

Рассмотрим принцип его действия на примере костра. Чтобы чувствовать исходящее от него тепло, нам не нужно контактировать с пламенем. Более того, не обязательно и находиться рядом с очагом. Ведь жар от пламени расходится в разные стороны на различное расстояние — от метра и более. Мы воспринимаем даже на отдалении тепловое поле, созданное широко распространяющимся электромагнитным излучением инфракрасного диапазона — волнами энергии тепла. Они почти беспрепятственно проходят сквозь массы воздуха, но слабеют при отдалении от пламени.

Этот физический принцип лежит в основе работы инфракрасных нагревающих устройств любого вида — работающих на жидком топливе, газе или электричестве, – они действуют тепловыми волнами не на воздух, а на предметы, попадающие под излучение, и людей.

Специфический принцип работы инфракрасных отопителей лежит в основе их двух важных отличий от традиционных конвекторов и радиаторов:

1. ИК обогреватели имеют высокий КПД. Они передают более 90-95% выделяемой тепловой энергии прямо к потребителю тепла, что обеспечивает быстрый нагрев объекта. Обогреватели конвекторного типа отличаются низкой долей переноса тепловых лучей, она не достигает и 25%, поэтому в теплообмен вовлекается дополнительно большой объем воздуха, циркулирующего в помещении. Это посредничество в передаче тепла от генератора тепловой энергии к потребителю приводит к снижению КПД прибора. Радиаторы по эффективности генерирования тепла находятся на средней позиции между конвекторами и инфракрасными тепловыми установками.

2. Инфракрасные отопители значительно ограничены в радиусе действия. Даже школьники, изучающие такую дисциплину, как физика, знают, что интенсивность излучения снижается обратно пропорционально квадрату расстояния от источника. Поэтому для обеспечения в помещении комфортного микроклимата обогревающие элементы размещают, равномерно окружая потребителя тепловой энергии. Это можно сделать, применяя для обустройства инфракрасного отопления рулонные стержневые либо пленочные системы, монтируя теплые полы, стены и потолки. Поможет достичь желаемого результата и использование нескольких отопителей локального типа.

Обогреватель инфракрасный BALLU BIH-APL-1.0 1000Вт до 10кв.м

Чем хороши и как работают электрические ИК обогреватели

Помимо названных особенностей излучающих тепло установок электрические разновидности инфракрасных обогревателей имеют немало преимуществ перед аналогами, работающими на газе и жидком топливе:

• они экономно потребляют электроэнергию;

• их можно монтировать и на открытом воздухе, и в замкнутом пространстве;

• чтобы пользоваться ИК обогревателями, не нужно получать никаких специальных разрешений;

• их стоимость сравнительно невысокая, техническое обслуживание тоже не станет непосильным бременем для кошелька;

• они взрыво- и пожаробезопасны;

• электрические инфракрасные обогреватели отличаются большим потенциалом по применению систем автоматизации и дистанционного управления.

Источники излучения тепловой энергии в электрообогревателях могут быть разными — галогенными, кварцевыми, карбоновыми, керамическими. Галогенные изготавливаются на базе газонаполненных ламп. В таких лампах электрическое поле воздействует на разреженные пары галогена, в результате выделяется энергия в виде очень яркого свечения и инфракрасных тепловых волн. Галогенные ИК обогреватели преимущественно используются на промышленных объектах. Кварцевые ИК отопители по конструкции схожи с лампами накаливания. Производят их из кварцевого стекла в виде вакуумных трубок с вольфрамовой спиралью внутри. Вместо нее может использоваться и углеродное волокно. Карбоновые инфракрасные обогреватели изготавливают, используя в качестве основы термостойкие пленки либо панели. На них наносится полосками или сплошным покрытием тонкий слой карбона. ИК обогреватели керамического типа работают в результате разогрева резистивного кабеля, который расположен в керамическом корпусе.

Вне зависимости от того, какой тип источника инфракрасного излучения в них использован, обогреватели хорошо справляются с задачей и как основной вид отопления, и как вспомогательный, используемый для большего комфорта. Изготавливают инфракрасные обогреватели в разном исполнении: напольном, настенном, потолочном и универсальном.

Обогреватель инфракрасный BALLU BIH-LW-1.2 1200Вт 2реж.

ИК обогреватели потолочного типа

Основное преимущество нагревательных приборов, предусматривающих потолочный монтаж, – они не претендуют на «захват» жизненного пространства, абсолютно не препятствуют свободному перемещению техники или людей. Их закрепляют под потолком, используя для этого перекрытия или подвесные конструкции, при установке строго соблюдаются рекомендованные в прилагаемой инструкции производителя значения высоты монтажа.

Благодаря своим техническим особенностям потолочные ИК обогреватели первоначально рассматривались как промышленное отопительное оборудование для отопления производственных помещений, складских боксов и ангаров, и только гораздо позже был налажен выпуск потолочных инфракрасных обогревателей для применения в быту.

В наше время потолочные инфракрасные электрообогреватели предлагаются в различных компоновках:

• Для подвесного монтажа — подобные модели производятся в многофункциональных корпусах, которые дают возможность не только крепить их под потолком, но и монтировать на стенах, а если в комплектации предусмотрен специальный штатив, то и на полу.

• Врезных — этот вид инфракрасных электрообогревателей не рассчитан на самонесущую установку, поэтому у него не предусмотрено наличие собственного крепежа. Такие нагревательные устройства аккуратно встраивают в подвесные или подшивные потолочные системы, например, замещая несколько панелей популярной системы «Армстронг».

• Гибких — такой вариант идеален для крепления на поверхностях сложной формы и там, где есть ограничения по монтажным габаритам либо запрещено использование приборов в корпусах, выполненных из металла. Гибкие инфракрасные электронагреватели — это пленочные подложки, изготовленные из таких материалов, как полиэстер (0,2-1 мм), полиамид (0,1-0,15 мм) либо силикон (1,5-4 мм).На их поверхность сплошняком либо сегментарно нанесен резистивный слой. Крепятся они на клей, самоклеящееся покрытие или механическим способом.

Бытовые электрические ИК обогреватели потолочного типа рекомендуется монтировать на высоте 2,5-3,5 м. Они нередко применяются в качестве основных источников тепла в частных либо дачных домах.

К этой категории относятся частично и некоторые из вышеописанных инфракрасных электрообогревателей, и отопители в особом исполнении. Например, производители предлагают ИК обогреватели в виде:

• Гибких панно с эффектно декорированной поверхностью. Такие изделия обладают отличной стойкостью к повышенной влажности, поэтому их можно использовать для установки на стенах санузлов.

• Эстетичных навесных панелей с монохромным оформлением внешнего слоя либо украшенных стилизованным изображением. Можно встретить также не только панели инфракрасного типа, но и комбинированного – конвективно-инфракрасного.

• Молдингов, монтируемых прямо на оконные заполнения. Этот вид инфракрасных электрообогревателей компенсирует интенсивные потери тепловой энергии через значительные по площади остекленные поверхности, а также не позволяет образовываться на стекле конденсату либо инею.

Настенные инфракрасные обогреватели широко применяются как постоянный или вспомогательный источник тепла, отапливающий выделенную зону. Например, если поместить под декоративную отделку стен гибкие электрические ИК пленки, укрепив их по всему периметру помещения, можно обеспечить его эффективное отопление. Если же говорить о греющих картинах либо молдингах на окно, то их лучше использовать для поддержания желаемого температурного режима на локальном участке.

Обогреватель инфракрасный BALLU BIH-APL-0.8 800Вт до 8кв.м

ИК обогреватели напольного размещения

Отопительные ИК приборы для напольной установки играют роль мобильных тепловых устройств и отличаются от настенных и потолочных тем, что не связаны стационарным подключением. Это обстоятельство может рассматриваться двояко, и как важное достоинство, и как большой минус.

С одной стороны, напольным моделям электрообогревателей инфракрасного излучения, отличающимся небольшими параметрами и малой массой, присуща мобильность — их легко перемещать из одного помещения в другое, для этого не нужно особых усилий. Они перевозятся в любое место на легковом автомобиле, их можно использовать для отопления дачи при посещении ее в период межсезонья.

С другой стороны, отсутствие жесткого подключения вынуждает использовать для питания мобильных обогревателей различные удлинители, переноски и шнуры. Это не очень удобно, да и не вполне безопасно.

Обогреватель инфракрасный ENGY EN-505 mini 800Вт 2реж.

Исходя из перечисленных достоинств и недостатков, инфракрасные обогреватели напольного типа можно использовать в качестве:

• основных источников тепла – для площадок и террас на открытом воздухе, а также для беседок либо объектов периодического использования;

• дополнительных обогревающих устройств – для зонального нагрева с целью создания повышенного комфорта либо решения разовых задач, к примеру, просушки сырой одежды.

Выбирая инфракрасный электрообогреватель, нужно точно определиться с задачами, которые он будет решать. В этом случае проще будет определить перечень критериев выбора. Нужно обязательно учесть тип планируемого обогрева — основной или вспомогательный, мощность, необходимую для успешного решения проблемы отопления, влагозащищенность, форму и дизайн. Обобщая вышесказанное, для основного отопления открытых объектов подойдут переносные, напольного типа, а для внутреннего обогрева помещений – потолочные или стеновые пленочные обогреватели. Если требуется зональный обогрев, лучше отдать предпочтение навесным панелям, панно или молдингам. Если проблема основного отопления уже решена, и нужно лишь организовать вспомогательный внутри помещений, используйте мобильные переносные отопители.

Инфракрасный диапазон

Уильям Гершель впервые заметил, что за красным краем полученного с помощью призмы спектра Солнца есть невидимое излучение, вызывающее нагрев термометра. Это излучение стали позднее называть тепловым или инфракрасным.

Ближнее ИК-излучение очень похоже на видимый свет и регистрируется такими же инструментами. В среднем и дальнем ИК используются болометры, отмечающие изменения.

В среднем ИК-диапазоне светит вся планета Земля и все предметы на ней, даже лед. За счет этого Земля не перегревается солнечным теплом. Но не всё ИК-излучение проходит через атмосферу. Есть лишь несколько окон прозрачности, остальное излучение поглощается углекислым газом, водяным паром, метаном, озоном и другими парниковыми газами, которые препятствуют быстрому остыванию Земли.

Из-за поглощения в атмосфере и теплового излучения предметов телескопы для среднего и дальнего ИК выносят в космос и охлаждают до температуры жидкого азота или даже гелия.

ИК-диапазон — один из самых интересных для астрономов. В нем светит космическая пыль, важная для образования звезд и эволюции галактик. ИК-излучение лучше видимого проходит через облака космической пыли и позволяет видеть объекты, недоступные наблюдению в других участках спектра.

Источники

В инфракрасном диапазоне телескоп «Хаббл» может увидеть больше галактик, чем звезд

Фрагмент одного из так называемых Глубоких полей «Хаббла». В 1995 году космический телескоп в течение 10 суток накапливал свет, приходящий с одного участка неба. Это позволило увидеть чрезвычайно слабые галактики, расстояние до которых составляет до 13 млрд световых лет (менее одного миллиарда лет от Большого взрыва). Видимый свет от таких далеких объектов испытывает значительное красное смещение и становится инфракрасным.

Наблюдения велись в области, далекой от плоскости галактики, где видно относительно мало звезд. Поэтому большая часть зарегистрированных объектов — это галактики на разных стадиях эволюции.

Галактика Сомбреро в инфракрасном диапазоне

Гигантская спиральная галактика, обозначаемая также как M104, расположена в скоплении галактик в созвездии Девы и видна нам почти с ребра. Она обладает огромным центральным балджем (шарообразное утолщение в центре галактики) и содержит около 800 млрд звезд — в 2-3 раза больше, чем Млечный Путь.

В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра с массой около миллиарда масс Солнца. Это определено по скоростям движения звезд вблизи центра галактики. В инфракрасном диапазоне в галактике отчетливо просматривается кольцо газа и пыли, в котором активно рождаются звезды.

Туманности и пылевые облака вблизи центра Галактики в ИК-диапазоне

 

Приемники

Инфракрасный космический телескоп «Спитцер»

Главное зеркало диаметром 85 см изготовлено из бериллия и охлаждается до температуры 5,5 К для снижения собственного инфракрасного излучения зеркала.

Телескоп был запущен в августе 2003 года по программе четырех великих обсерваторий NASA, включающей:

Ожидается, что срок службы телескопа «Спитцер» составит около 5 лет. Свое название телескоп получил в честь астрофизика Лаймана Спитцера (1914–97), который в 1946 году, задолго до запуска первого спутника, опубликовал статью «Преимущества для астрономии внеземной обсерватории», а спустя 30 лет убедил NASA и американский Конгресс начать разработку космического телескопа «Хаббл».

Обзоры неба

Небо в ближнем инфракрасном диапазоне 1–4 

мкм и в среднем инфракрасном диапазоне 25 мкм (COBE/DIRBE)

В ближнем инфракрасном диапазоне Галактика просматривается еще более отчетливо, чем в видимом.

А вот в среднем ИК-диапазоне Галактика едва видна. Наблюдениям сильно мешает пыль, находящаяся в Солнечной системе. Она расположена вдоль плоскости эклиптики, которая наклонена к плоскости Галактики под углом около 50 градусов.

Оба обзора получены инструментом DIRBE (Diffuse Infrared Background Experiment) на борту спутника COBE (Cosmic Background Explorer). В ходе этого эксперимента, начатого в 1989 году, были получены полные карты инфракрасной яркости неба в диапазоне от 1,25 до 240 мкм.

Земное применение

Прибор ночного видения

В основе прибора лежит электронно-оптический преобразователь (ЭОП), позволяющий значительно (от 100 до 50 тысяч раз) усиливать слабый видимый или инфракрасный свет.

Объектив создает изображение на фотокатоде, из которого, как и в случае ФЭУ, выбиваются электроны. Далее они разгоняются высоким напряжением (10–20 кВ), фокусируются электронной оптикой (электромагнитным полем специально подобранной конфигурации) и падают на флуоресцентный экран, подобный телевизионному. На нем изображение рассматривают в окуляры.

Разгон фотоэлектронов дает возможность в условиях низкой освещенности использовать для получения изображения буквально каждый квант света, однако в полной темноте требуется подсветка. Чтобы не выдать присутствие наблюдателя, для этого пользуются прожектором ближнего ИК-диапазона (760–3000 нм).

Существуют также приборы, которые улавливают собственное тепловое излучение предметов в среднем ИК-диапазоне (8–14 мкм). Такие приборы называются тепловизорами, они позволяют заметить человека, животное или нагретый двигатель за счет их теплового контраста с окружающим фоном.

Радиатор

Вся энергия, потребляемая электрическим обогревателем, в конечном счете, переходит в тепло. Значительная часть тепла уносится воздухом, который соприкасается с горячей поверхностью, расширяется и поднимается вверх, так что обогревается в основном потолок.

Во избежание этого обогреватели снабжают вентиляторами, которые направляют теплый воздух, например, на ноги человека и способствуют перемешиванию воздуха в помещении. Но есть и другой способ передачи тепла окружающим предметам: инфракрасное излучение обогревателя. Оно тем сильнее, чем горячее поверхность и больше ее площадь.

Для увеличения площади радиаторы делают плоскими. Однако при этом температура поверхности не может быть высокой. В других моделях обогревателей используется спираль, разогреваемая до нескольких сотен градусов (красное каление), и вогнутый металлический рефлектор, который создает направленный поток инфракрасного излучения.

Далее: Радиоизлучение и микроволны

Инфракрасное тепло

Инфракрасные обогреватели	Отопление электрическое	КАРТА САЙТА
Оглавление   Инфракрасное тепло это тот же вид тепла, который получает человек от солнца, русской печи, батарей центрального отопления и других подобных источников.   Что такое инфракрасное тепло Инфракрасное излучение более известно как тепловое излучение или в простонародий инфракрасное тепло. Большая часть Солнечной энергии поступает на Землю в виде инфракрасного излучения. Солнце находящееся в зените обеспечивает освещённость на уровне моря чуть более 1 кВт. на один квадратный метр. При этом 523 Вт приходится на инфракрасное излучение, 445 Вт. — на видимый свет, 32 Вт.- на ультрафиолетовое излучение. Инфракрасное тепло это электромагнитные волны, излучающиеся в диапазоне меньшем, чем 0,005м, но большем чем 770 нм. Всё пространство вокруг нас заполнено электромагнитными волнами, которые в зависимости от частоты колебаний подразделяются на: рентгеновские лучи, видимый свет, инфракрасное излучение и радиоволны. Такой нескончаемый поток энергии происходит в результате колебаний электрических зарядов атомов и молекул. Излучение видимого света, которое мы воспринимаем глазами, отличается длинной волны от рентгеновского излучения, излучения радио или инфракрасного излучения. Все они имеют одинаковые свойства распространения со скоростью света, то есть около 300000 км/сек. Любое нагретое тело излучает электромагнитные волны. Это излучение получается в результате преобразования энергии теплового движения частиц в электромагнитную волну и называется тепловым излучением или инфракрасным теплом. Инфракрасное излучение отличается от остальных видов тем, что энергия, посылаемая им на необходимое место, в то же время осуществляет и его нагрев. Все объекты с температурой поверхности большей абсолютного нуля (-273 °С) испускают инфракрасное тепло. Любое нагретое твёрдое тело испускает непрерывный инфракрасный спектр с волнами, имеющими все частоты излучения в широком диапазоне длин волн. Поэтому выделить какую-то определённую частоту из данного спектра и организовать работу с её применением на данном этапе практически не возможно. При этом температура объекта, а также его физические свойства определяют эффективность и длину излучаемой инфракрасной волны. Так при температурах ниже 450 °С излучение исходящее от твёрдого тела полностью расположено в инфракрасной области спектра — такое тело не испускает видимых глазом лучей и кажется тёмным. С повышением температуры нагрева повышается, и доля излучения в видимом спектре тело приобретает сначала тёмно-красный свет затем ярко красный, желтый и наконец, белый. При достижении температуры 1000 °С и выше тело испускает ультрафиолетовое излучение. Закон теплового излучения открытый Планком устанавливает зависимость мощности интенсивности излучения твёрдого тела от длины волны и температуры. График, представляющий данный закон для двух различных длин волн и температур нагрева представлен на рисунке. Из данного графика видно, что поверхность под кривой с определённой температурой нагрева даёт возможность определить интенсивность излучения в зависимости от длинны волны. Отсюда вывод, что площадь интенсивности излучения возрастает с увеличением температуры нагрева тела и уменьшением длинны волны. Диапазон волны инфракрасного излучения делится на три составляющих: коротковолновая (λ = 0,74-2,5 мкм.), средневолновая (λ = 2,5-50 мкм.), длинноволновая (λ = 50-2000 мкм.). Длинноволновая область излучения инфракрасного тепла не оказывает вредного влияния на организм человека, и являются самым благоприятным диапазоном волн передающих тепловую энергию. Чем выше температура излучателя, тем короче (жёстче) длинна испускаемой волны. Исследования учёных доказали, что лучшим диапазоном волн для человека является средневолновый. Причём не вся его часть, а та, которая лежит в интервале 5 — 15 мкм. Тепловое излучение самого человека составляй 9,6 мкм. то есть оно находится как раз в этом интервале. Средний диапазон волн наиболее перспективен и в промышленном производстве, так как большинство оптимальных процессов сушки материалов находятся в интервале длин волн 2,5 — 10 мкм.   Вредно ли инфракрасное тепло «Инфракрасное излучение« не имеет ничего общего с «Рентгеновским или Ультрафиолетовым излучением», которые находятся за пределами видимой области спектра и ни как не связаны с восприятием тепла в организме человека. Но так как слово «излучение» относится ко всем выше перечисленным видам, то это вызывает у простого человека синдром опасности получения им вредного излучения вызывающего неизлечимые болезни. Инфракрасное тепло это тоже тепло, которое человек получает от солнца, печки, горячей батарей. Мы воспринимаем тепло, когда поглощаем инфракрасное излучение и чувствуем холод при излучении его в окружающее пространство. При этом наше восприятие тепла не имеет ничего общего с окружающей температурой воздуха. Данный вид тепла является для нас естественным и совершенно безопасным видом излучения кроме того он может оказать существенную пользу в лечении многих заболеваний. Как говорилось выше, в инфракрасном спектре есть область с длинами волн порядка от 5 до 10 мкм. которая способна оказывать на человека общеукрепляющее и оздоравливающе действие. На этой основе строятся инфракрасные сауны, в которых инфракрасная энергия, передаваемая волновым способом, проникает глубоко в ткани организма и эффективно их прогревает. В результате расширяются кровяные сосуды, ускоряется поток крови и других жидкостей, что приводит к снижению давления на сердце, улучшается обмен веществ, повышается процесс доставки питательных веществ и кислорода к клеткам организма. Инфракрасное тепло может оказывать и вредное влияние на организм. Так если спектр излучения сдвинут в более короткую область (с длиной волны 0,78…1,4 мкм., тепловое излучение мартеновской печи) то проникновение лучей в тело человека может достигать порядка до 4 см. Если же такому излучению подвергаться довольно длительное время, то можно получить тепловой удар. Поэтому при выборе инфракрасного обогревателя следует обращать внимание на частотный спектр его излучения. Чем он короче, тем менее полезным он будет для здоровья. В обычных условиях приобретения такого обогревателя грубо его частотные характеристики можно определить по интенсивности свечения нагревательного элемента. Если он испускает видимый свет даже в затемнённом помещений, то такой обогреватель излучает более короткий диапазон волн и его лучше не приобретать. В тоже время абсолютно тёмный нагревательный элемент говорит о том, что данный обогреватель относится к классу длинноволновых, и выбор его более предпочтителен.   Инфракрасное тепло — улучшение экологии в помещениях Системы конвекционного отопления (центрального отопления) создают идеальные условия для образования конденсата. Это происходит, потому что данная система отопления в первую очередь нагревает воздух и практически не нагревает стеновые панели здания. В таких условиях температура воздуха может составлять +21 ° C при влажности воздуха 70%, а стены прогреты до +15 ° C. Так как тёплый воздух проходит над холодной поверхностью (окна, стены, двери) то возникает точка росы (температура выпадения конденсата) и на стенах либо внутри их (в зависимости от разницы температур на поверхности) появляется конденсат. При этом тёплый, влажный воздух и конденсат создают идеальные условия для размножения бактерий, плесени и грибков. Однако это не все неприятности конвекционного отопления. Воздушный поток, который непременно возникает при данной системы топления, является идеальным транспортным механизмом для разноса этих организмов по всему помещению. Инфракрасное тепло, создаваемое инфракрасными обогревателями при отоплении бытовых и производственных помещений имеет то преимущество перед конвекционным, что оно прогревает окружающую среду, экономически, без излишнего подогрева воздуха. В тоже время часть инфракрасного тепла попадает на стены и окна, повышая их температуру и значительно сдвигая точку росы. Таким образом, воздух остаётся сухим, но прохладным и люди чувствуют себя более комфортно. Такая технология применения инфракрасного тепла позволяет значительно улучшить экологию в обогреваемых помещениях на производстве. и предотвратить распространение таких неприятных заболеваний как простуды, кашель, озноб, а также появления на стенах плесени.   Инфракрасное тепло влияние на человека Инфракрасное тепло позволяет человеку комфортно чувствовать себя при довольно низких температурах окружающей его среды. Отдача тепловой энергии телом человека в окружающую среду должна по возможности находится в равновесии с образованием её в процессе обмена веществ в самом организме. Организм человека производит в среднем 100 ккал/ч. тепла. Это число увеличивается при увеличении обмена веществ, например при мышечной работе. Сколько тепла вырабатывает организм, столько же он должен и отдать в окружающую среду. Если он отдаёт больше, чем вырабатывает, то возникает опасность замерзания, если он отдаёт слишком мало, то наступает тепловой удар. С помощью одежды и отопления мы стараемся выровнять разницу между производством тепла организмом и отдачей её. Отдача тепла происходит в первую очередь путём излучения и конвекции. Чем больше скорость воздуха и разница температуры между телом человека и окружающим воздухом, тем больше отдача. Во время езды на мотоцикле вследствие большой скорости воздуха излучаемое тепло отдаётся больше, чем во время прогулки пешком, при которой благодаря мышечной работе вырабатывается больше тепла. Инфракрасное тепло отдаётся в основном путём излучения и определяется изменением температуры окружающих стен и мебели. Мы не находим комфортных условий в квартире с высокой температурой воздуха, когда её стены очень холодные (здание стоящее на открытом месте), потому, что мы отдаём очень много тепла путём излучения. И, наоборот, несмотря на довольно низкую температуру воздуха можно себя чувствовать довольно хорошо при соответственно высокой температуре стен. Задачей отопления является не содержание помещения при определённой температуре, а поддержание теплового равновесия человеческого организма. На самом деле температура, которую ощущает человек (так называемая температура ощущения То) складывается из температуры воздуха Тв и инфракрасного тепла Ит . То приближенно равна (Тв+Ит)/2. Поэтому одно и то же значение То можно получить при разных значениях Тв, даже отрицательных. Например, на склоне снежной горы под ярким солнцем можно с комфортом загорать.   Воздух обладает низкой теплоемкостью, поэтому для нагрева воздуха до нормативной температуры по всему объему помещения требуются большие затраты энергии. Однако, рабочая зона, в которой находятся люди, как правило, располагается на высоте до 2-х метров — все, что выше этой зоны, по существу обогревается впустую. Теплый воздух поднимается вверх, скапливаясь под потолком и увеличивает непроизводительные потери на отопление. Дополнительные потери приходятся на нагретый воздух, удаляемый из производственного помещения системой вентиляции находящейся как правило в его верхней части. Отопление производства инфракрасными обогревателями это не простой процесс, требующий учёта различных нюансов. Поэтому перед установкой системы отопления в обязательном порядке необходимо произвести её расчёт. Что позволит экономно расходовать энергоресурсы и при этом обеспечить комфортную температуру в помещении для человека. Человек чувствует себя довольно хорошо, когда воспринимает на себя инфракрасные лучи, несмотря на холодные стены и низкую внешнюю температуру, куда он отдаёт много тепла. Кожа человека очень хорошо воспринимает инфракрасное тепло.   Данные о восприятии инфракрасного тепла кожей человека   Сила облучения в ккал/мин* см2 Ощущения 0,0015 Ощущение боли 0,0002 Горячо, жжёт, напряжение лица 0,00005 Ощущение тепла 0,000015 После некоторого действия лёгкое ощущение тепла   Инфракрасное излучение это тот же вид тепла, который мы получаем от солнца, русской печки, батареи центрального отопления и т.д. Это излучение, которое подчинятся тем же законам физики, что и видимый свет. Спектральная область, находится между красным видимым светом и коротковолновым излучением. Оно присуще всем нагретым телам при этом длина волны, излучаемая им, зависит от температуры самого тела, чем она выше, тем короче волна и выше интенсивность самого излучения. Так земная поверхность нагретая солнечными лучами сама является источником излучения с интервалом длин волн 7 — 14 мкм. (микрометров) с максимумом 10 мкм. Человек так же излучает и поглощает инфракрасное излучение с пиком 9,6 мкм. Тепло с такой длинной волн глубоко проникает в тело человека, интенсивно прогревая его благоприятно действуя на внутренние органы.   Об этом хорошо знали наши предки и нередко прибегали к лечению теплом определённых заболеваний посредством прогревания тела в парилках. Температура воздуха у потолка парилки достигает порядка +100°С, при этом кожа человека нагревается до +39 — 40°С. Человек начинает интенсивно потеть и дальнейший рост температуры замедляется. Достигнув +41°С градуса, температура кожи опускается. Внутренние органы начинают постепенно прогреваться и достигают температуры +38 — 39°С. В результате чего в организме человека резко возрастают обменные процессы, что соответствует лихорадочному состоянию. При этом значительно повышается сопротивляемость организма действию вирусов и бактерий, улучшается здоровье. Древнегреческий врач Пемендидес писал в своё время «Дайте мне способ вызвать лихорадку, и я излечу любую болезнь».   Влияние инфракрасного излучения на человека было изучено японским врачом Тадаши Ишикава в 60-х годах прошлого столетия. Он установил что инфракрасный луч может проникать в тело человека на большую глубину вызывая аналогичный эффект получаемый человеком в парилке. Но в этом случае потоотделение кожи начинается уже при температуре +50 — 60°С и внутренние органы прогреваются значительно глубже, чем в парилке. Инфракрасные волны, проникая вглубь тела человека, прогревают все его органы и усиливают кровообращение. Физическая терморегуляция перестраивается на увеличение теплоотдачи, в тоже время химическая терморегуляция приводит к уменьшению теплопродукции. Что ведёт к расширению сосудов кожи, подкожной клетчатки и органов дыхания которые в свою очередь улучшают питание мышц и резко повышают снабжение тканей кислородом. Результатом этих работ стало создание инфракрасных кабин, в котором основным элементом обогрева были длинноволновые инфракрасные обогреватели.   Длительные исследования учёных по влиянию инфракрасного излучения на человека показали, что инфракрасное тепло оказывает положительное воздействие на его здоровье. При этом поглощённое телом излучение согревает человека, преобразуясь в тепло, а излишки тепла отдаются прохладному воздуху, действуя освежающе на него. Но не следует забывать и о том, что длительное пребывание под интенсивным инфракрасным излучением может спровоцировать тепловой удар. Подведя итоги, приходим к заключению: инфракрасное излучение это естественный природный вид излучения на земле; человек постоянно подвергается действию инфракрасных лучей это его нормальное состоянии; кратковременное воздействие в небольших дозах инфракрасного тепла на человека благотворно влияет на его здоровье; длительное пребывание под мощным источником инфракрасного излучения может привести к тепловому удару.       Обогреватели для дома .  — Инфракрасные обогреватели для дома, принципы их применения, достоинства, преимущество перед другими видами обогрева. Обогреватели для дачи .  — Обогреватели для дачи, принципы их применения, преимущество перед масляными конвекционными обогревателями.

ближний инфракрасный диапазон / Блог компании AVI / Хабр

А вы думали, мы только чайники умеем делать? Не-а.

Мы все привыкли к тому, что цветы красные, черные поверхности не отражают свет, кока-кола непрозрачная, горячим паяльником нельзя ничего осветить как лампочкой, а фрукты можно легко отличить по их цвету. Но давайте представим на минутку, что мы может видеть не только видимый диапазон(хи-хи), но и ближний инфракрасный. Ближний инфракрасный свет — это вовсе не то, что можно увидеть в тепловизоре. Он скорее ближе в видимому свету, чем к тепловому излучению. Но у него есть ряд интересных особенностей — часто совершенно непрозрачные в видимом диапазоне предметы отлично просвечиваются в инфракрасном свете — пример на первой фотографии.
Черная поверхность плитки прозрачна для ИК, и с помощью камеры, у которой снят с матрицы фильтр можно рассмотреть часть платы и нагревательный элемент.

Для начала — небольшое отступление. То, что мы называем видимым светом — всего лишь узкая полоска электромагнитного излучения.
Вот, например я упер с википедии такую картинку:

Мы просто не видим ничего кроме этой маленькой части спектра. И фотоаппараты, которые делают люди — изначально кастрированы, чтобы добиться похожести фотоснимка и человеческого зрения. Матрица фотоаппарата способна видеть инфракрасный спектр, но специальным фильтром(он называется Hot-mirror) эта возможность убирается — иначе снимки будут выглядеть несколько непривычно для человеческого глаза. А вот если этот фильтр убрать…

Камера

Подопытным выступил китайский телефон, который изначально предназначался для обзора. К сожалению, выяснилось что радиочасть у него жестоко глючит — то принимает, то не принимает звонки. Само-собой, писать я про него не стал, но китайцы не захотели ни выслать замену, ни забрать этот. Так он остался у меня.
Разбираем телефон:

Вытаскиваем камеру. Паяльником и скальпелем аккуратно отделяем фокусировочный механизм(сверху) от матрицы.

На матрице должно быть тонкое стеклышко, возможно с зеленоватым или красноватым отливом. Если там его не — посмотрите на часть с «объективом». Если нет и там, то скорее всего все плохо — оно напылено на матрицу или на одну из линз, и снять ее будет более проблематично, чем найти нормальную камеру.
Если оно есть — нам надо его как можно более аккуратно снять, не повредив матрицу. У меня оно треснуло при этом, и пришлось долго выдувать осколки стекла с матрицы.

К сожалению, я потерял свои фотки, поэтому покажу фотку irenica из ее блога, которая делала тоже самое, но с веб-камерой.

Вот тот осколок стекла в углу — как раз и есть фильтр. Был фильтр.

Собираем все обратно, учитывая то, что при изменении зазора между объективом и матрицей камера не сможет правильно сфокусироваться — у вас получится или близорукая, или дальнозоркая камера. Мне потребовалось три раза собрать-разобрать камеру, чтобы добиться корректно работы механизма автофокуса.

Вот теперь можно окончательно собрать телефон, и начать исследовать этот новый мир!

Краски и вещества

Кока-кола внезапно стала полупрозрачной. Сквозь бутылку проникает свет с улицы, а через стакан видны даже предметы в комнате.

Плащ из черного стал розовым! Ну, кроме пуговиц.

Черная часть отвертки тоже посветлела. А вот у телефона эта участь постигла только кольцо джойстика, остальная часть покрыта другой краской, которая ИК не отражает. Так же как и пластик док-станции для телефона на заднем плане.

Таблетки из зеленых превратились в сиреневые.

Оба кресла в офисе тоже превратились из готично-черных в непонятные цветные.

Искусственная кожа осталась черной, а ткань — оказалось розовой.

Рюкзаку(он есть на заднем плане предыдущей фотки) стало еще хуже — он практически весь стал сиреневым.

Как и сумка для фотоаппарата. И обложка электронной книги

Коляска из синий превратилась в ожидаемо-фиолетовую. А световозвращающая нашивка, хорошо видимая в обычную камеру совсем не видна в ИК.

Красная краска, как близкая к нужной нам части спектра, отражая красный свет, захватывает и часть ИК. В итоге красный цвет заметно светлеет.

Причем таким свойством обладает все красная краска, что я замечал.

Огонь и температура

Еле тлеющая сигарета выглядит в ИК как очень яркая точка. Стоят ночью люди на остановке с сигаретами — а их кончики освещают им лица.

Зажигалка, свет которой на обычной фотографии вполне сравним с фоновым освещением в ИК режиме перекрыла жалкие потуги фонарей на улице. На фотографии даже не видно фона — умный фотоаппарат отработал изменение яркости, уменьшив экспозицию.

Паяльник при разогреве светится как небольшая лампочка. А в режиме поддержания температуры имеет нежно-розовый свет. А еще говорят что пайка не для девушек!

Горелка выглядит практически одинаково — ну разве что факел чуть дальше(на конце температура падает довольно быстро, и на определенном этапе уже перестает светить в видимом свете, но еще светит в ИК).

А вот если нагреть горелкой стеклянную палочку — стекло начнет светиться в ИК довольно ярко, и палочка будет выступать волноводом(яркий кончик)

Причем палочка будет светиться довольно долго и после прекращения нагрева

А фен термовоздушной станции вообще выглядит как фонарик с сеточкой.

Лампы и свет

Буква М на входе в метро горит гораздо ярче — в ней все еще используются лампы накаливания. А вот вывеска с название станции почти не изменила яркость — значит там люминесцентные лампы.

Двор ночью выглядит немного странно — сиреневая трава и гораздо светлее. Там, где камера в видимом диапазоне уже не справляется и вынуждена повышать исо(зернистость в верхней части), камере без ИК фильтра хватает света с запасом.

На этой фотографии получилась забавная ситуация — одно и то же дерево освещают два фонаря с разными лампами — слева лампой НЛ(оранжевая уличная), а справа — светодиодной. У первой в спектре излучения есть ик, и поэтому на фотографии листва под ней выглядит светлофиолетовой.

А у светодиодной нет ИК, а только видимый свет(поэтому лампы на светодиодах более энергоэффективны — энергия не тратится на излучение ненужного излучения, которое человек все равно не увидит). Поэтому листве приходится отражать то, что есть.

А если посмотреть на дом вечером, то можно заметить, что разные окна имеют разный оттенок — одни ярко-фиолетовые, а другие желтые или белые. В тех квартирах, чьи окна светятся фиолетовым(голубая стрелка) до сих пор используют лампы накаливания — горячая спираль светит всем подряд равномерно по всему спектру, захватывая и УФ и ИК диапазон. В подъездах используются энергосберегающие лампы холодного белого света(зеленая стрелка), а в части квартир — люминесцентные теплого света(желтая стрелка).

Восход. Просто восход.

Закат. Просто закат. Интенсивности солнечного света недостаточно для тени, а вот в инфракрасном диапазоне(может из-за разного преломления света с разной длинной волны, или из-за проницаемости атмосферы) тени видны отлично.

Занимательно. У нас в коридоре одна лампа сдохла и свет еле-еле, а вторая — нет. В инфракрасном свете наоборот — дохлая лампа светит гораздо ярче, чем живая.

Домофон. Точнее, штука рядом с ним, которая с камерами и подсветкой, которая включается в темноте. Она такая яркая, что видна и на обычную камеру, но для инфракрасной — это почти прожектор.

Подсветку можно включить и днем, закрыв пальцем датчик освещения.

Подсветка видеонаблюдения. У самой камеры подсветки не было, поэтому ее сколхозили из говна и палок. Она не очень яркая, потому что снята днем.

Живая природа

Волосатый киви и зеленый лайм по цвету почти не отличаются друг от друга.

Зеленые яблоки стали желтыми, а красные — ярко-сиреневыми!

Белые перцы стали желтыми. А привычные зеленый огурцы — каким-то инопланетным фруктом.

Яркие цветки стали практически однотонными:

Цветок почти не отличается по цвету от окружающей травы.

Да и яркие ягоды на кусте стало очень трудно увидеть в листве.

Да что ягоды — даже разноцветная листва стала однотонной.

Короче, выбрать фрукты по их цвету уже не получится. Придется спрашивать продавца, у него-то нормальное зрение.

Но почему на фотографиях все розовое?

Для ответа на этот вопрос нам придется вспомнить строение матрицы фотоаппарата. Я опять спер картинку из википедии.

Это фильтр байера — массив фильтров окрашенных в три разных цвета, расположенных над матрицей. Матрица воспринимает весь спектр одинаково, и только фильтры помогают построить полноцветную картинку.
Но инфракрасный спектр фильтры пропускают неодинаково — синие и красные больше, а зеленые меньше. Камера думает, что вместо инфракрасного излучения на матрицу попадает обычный свет и пытается формировать цветную картинку. На фотографиях, где яркость ИК-излучения минимальна обычные цвета еще пробиваются — на фотографиях можно заметить оттенки цветов. А там, где яркость большая, например на улице под ярким солнцем — ИК попадает на матрицу именно в той пропорции, которую пропускают фильтры, и которое образует розовый или фиолетовый цвет, забивая своей яркостью всю остальную цветовую информацию.
Если фотографировать с надетым на объектив фильтром — пропорция цветов получается другой. Например вот такой:

Эту картинку я нашел в сообществе ru-infrared.livejournal.com
Там же еще куча картинок снятых в инфракрасном диапазоне. Зелень на них белая потому, что ББ выставляется как раз по листве.

Но почему растения получаются такими яркими?

На самом деле, этот вопрос состоит из двух — почему зелень выглядит ярко и почему фрукты яркие.
Зелень яркая потому что в инфракрасной части спектра поглощение минимально(а отражение — максимально, что и показывает график):

Виновен в этом хлорофил. Вот его спектр поглощения:

Скорее всего это связано с тем, что растение защищается от высокоэнергетического излучения, подстраивая спектры поглощения таким образом, чтобы получить и энергию для существования и не быть засушенным от слишком щедрого солнца.

А это спектр излучения солнца(точнее, той части солнечного спектра, который достигает земной поверхности):

А почему ярко выглядит фрукты?

У плодов в кожуре зачастую нет хлорофилла, но тем не менее — они отражают ИК. Ответственно за это вещество, которое называется эпикутикулярный воск — тот самый белый налет на огурцах и сливах. Кстати, еспи погуглить «белый налет на сливах», то результатами будет что угодно, но только не это.
Смысл в этом примерно такой же — надо и окраску сохранить, которая может быть критична для выживания, и не дать солнцу высушить плод еще на дереве. Сушеный чернослив на деревьях это, конечно, отлично, но немного не вписывается в жизненные планы растения.

Но блин, почему рака-богомола?

Сколько я не искал, какие животные видят инфракрасный диапазон, мне попадались только раки-богомолы(ротоногие). Вот такие лапочки:

Кстати, если вы не хотите пропустить эпопею с чайником или хотите увидеть все новые посты нашей компании, вы можете подписаться на на странице компании(кнопка «подписаться»)

Инфракрасная плита волос Выпрямитель для волос производитель в Китае, керамическая плита плоского железа поставщиком в Китае

Сведения о продукте:

Название модели:	F601HF инфракрасный плоский Утюг
Специальность:	Тарелка с ИК красный луч
MOQ:	1-100, 000pcs
Размер продукта:	300 * 30 мм
Материал корпуса:	ДОМАШНЕЕ ЖИВОТНОЕ
Метка провода:	Индивидуальные
Техническая метка:	Индивидуальные
Пакет:	Магнитное поле
Основные рынки:	Западная Европа, Северная Америка, Южная Америка, Ближний Восток
Количество сотрудников:	150-200 человек
Размер завода:	8500 квадратный метр
Аудиторский отчет третьей стороны:	ISO 9001

Каталог F601HF:
InfarЭд красный луч плоский Утюг, чтобы сделать ваши волосы более здоровыми, хорошо для повседневного использования. Подходит для всех типов волос, поврежденных волос, короткие волосы, средние волосы, грубый волос, густые волосы.

Подробнее о infared пластины:

FBT использует 0,76 3мкм инфракрасный свет на наши плоские утюги, эта длина может проникать в организме около 5-10 мм.

Красный луч в дела обстоят на самом деле невидимым, не в цвет красный. Но мы используем красный свет для обозначения его существуют.

 

Дополнительные оболочки цветов для выбора:
F601HF с прорезиненной черной пластины цвет. Цвета оболочки также можно настроить, как вам нужно, металлик фиолетовый цвет, блестящий красный цвет, синий цвет, белый цвет, розовый цвет или инъекции черный цвета доступны.

GiftBox F601HF:
Магнитные giftbox, роскошь, идеально подарок для жены мать, подруга.

Маркетинговые пункты продажи F601HF:
* Горячая продажа волос Выпрямитель для Выпрямление волос
* Рекомендуемые Инфракрасная Красная технология, которая активировать молекулы воды, улучшить кровообращение, регулировать автоматические нервной системы, хорошо для поврежденных волос
* Керамическая плита, лучший материал для уменьшения боли для волос
* Nano серебряный infused, оставьте ваши волосы гладкие и блеск
* Узкий 1 дюйм пластины, не только выпрямление волос, но и укладка волос
* 360 градусов вращающийся кабель означает, что вы можете держать элемент под любым углом, который вы хотите для разглаживания волос эффект.
* Просто работать, то вы можете сделать дома и получить профессиональные результаты

Упаковка и доставка:

СпецификацииING деталь:	* Подарочная коробка упаковки * Размер ГБ: 10.5 * 30 * 5.4 cm * 20pcs/ctn * Размер коробки: 56,8 * 38.5 * 24 см * G.W.:15.0КГ * N.W.: 8.0КГ * 1 * 20GP:11000шт. * 1 * 40GP: 21800pcs
Детали поставки:	30 дней после депозита

Как использовать:

Он может использоваться как для Выпрямление и укладка. Все должно быть сделано на чистых и сухих волосах.

С этой волос Аппарат для разглаживания волос straight волосы очень быстро и легко в комфорте вашего дома. Вот шаги.

1, prepping ваши волосы, чтобы тепло, все должно быть сделано на чистых и сухих волосах.

2, использование сыворотки защиты волос если есть (необязательно)

3, Подключите плоский Утюг переключатель на, инфракрасный красный свет auto работает при включении элемента

4, отдельные волосы на несколько секций

5, Поместите Выпрямитель для волос как можно ближе к корням секции как можно без ожога.

6, Зажим железа так, что touch с подогревом стороны и ваши волосы лежит между ними.

7, Запуск плоского железа вниз длина ваших волос. 

8, Запустите выпрямитель над несколько раз, пока он совершенно прямо.

9, Переместите поправил кусок из пути и unclip новый раздел волос.

10, повторять до тех пор, пока вы закончите рихтовки

-1 ° Примените лак для волос, после выпрямления продукта или параметр спрей, чтобы держать ваши волосы прямо весь день.

Вы также можете быть заинтересованы в:

Мы являемся оптовый поставщик Китай инфракрасный волос железа. Вот еще один для выпрямления волос кисти с инфракрасных лучей для вашего рода ссылки:

Оптовая торговля инфракрасные для выпрямления волос кисти F998BA

≋ Насколько вредны инфракрасные обогреватели? • Противопоказания и влияние на человека

Инфракрасные обогреватели стали повседневностью для многих людей. Но до сих пор возникают споры о том, есть ли от них негативное влияние. Чтобы поставить точку в этом вопросе раз и навсегда, нужно проанализировать работу устройства и свойства инфракрасных лучей. Далее вы узнаете, приносит ли инфракрасный обогреватель вред или нет.

Принцип работы инфракрасного обогревателя

Разработчики инфракрасного обогревателя взяли свою идею из самой природы. Именно инфракрасными лучами греет нас солнце и открытый огонь. Инфракрасные лучи находятся в невидимом для человеческого глаза спектре. Поэтому мы их воспринимаем как просто тепло.

В устройстве прибора используются разные рабочие элементы, которые нагреваясь, испускают инфракрасные лучи. Существуют галогенные, карбоновые, микатермические и другие виды инфракрасных обогревателей. Они разогреваются до разных температур, соответственно, испускают разные виды волн.

Обогреватель греет непосредственно предметы и людей, которые расположены на пути лучей. Воздух при этом не прогревается. После того, как нагреваются предметы, они отдают свое тепло и нагревают уже воздух. Поэтому инфракрасные обогреватели идеально подходят для того, чтобы согреется очень быстро.

Интенсивность обогрева и длина волны

Инфракрасные лучи – это вид излучения, который часто встречается в повседневной жизни. Эти лучи испускают даже обычные радиаторные батареи. Но их свойства во многом зависят от того, какой длины волна. Именно этот показатель является решающим в вопросе, причиняют ли инфракрасные обогреватели вред.

Все характеристики каждого вида и модели оборудования можно увидеть в инструкции. Производители пишут всю необходимую информацию.

Короткие волны

Лучи с короткой длиной волны ИК-диапазона возникают, когда излучающий элемент нагревается до максимальной температуры. Это диапазон температуры между 600 и 1000 градусов Цельсия. Длина волны находится в границах между 0,74 и 2,5 мкм. Нагревательный элемент при разогреве до такой температуры начинает светиться ярким желтоватым оттенком.

Такие лучи проникают наиболее глубоко в ткани человека – на 4 см. Это может быть не очень благоприятно для ощущения , поэтому производители инфракрасных обогревателей редко используют материалы и технологии, которые способны издавать такие лучи. Обогреватели с такими свойствами используются для обогрева предметов. Это складские помещения, зоны на улице.

Средние волны

Средневолновые обогреватели ИК-диапазона– это устройства, у которых температура поверхности не достигает 600 градусов Цельсия. Длина волны находится в диапазоне от 2,5 до 50 мкм. Нагревательный элемент в таком случае светится тускло, преобладают красные оттенки.

Такие лучи проникают неглубоко в кожу. Обогреватели лучше всего использовать в помещениях, где люди проводят мало времени. Они хорошо подходят для обогрева отдельных мест в больших помещениях или на открытом воздухе. Они дают много направленного тепла.

Длинные волны

Это наиболее оптимальные для здоровья лучи. Именно они составляют львиную долю излучения инфракрасных обогревателей. Длинноволновые обогреватели ИК-диапазона используют для создания системы полноценного отопления дома. Человек может находиться под их лучами длительное время.

Температура нагревательного элемента в таких обогревателях не поднимается выше 300°С. Излучение волны происходит в диапазоне от 50 до 2000 мкм. Наше тело также излучает инфракрасные лучи. Их диапазон – от 70 до 200. Поэтому длинноволновое излучение является наиболее близким к человеческому.

Лучи длинноволнового спектра используют даже в медицинских целях. Но не стоит самостоятельно делать такие процедуры. Медики для этого используют специальное оборудование и ограниченное количество времени.

Инфракрасный обогреватель: вред или польза

Так как принцип работы обогревателя взят из природы, то он не может быть вредным. Ведь мы все любим греться на солнышке или у костра. Наслаждаясь первыми теплыми лучами солнца весной, нам и в голову не приходит, что это может нанести вред здоровью. Но если летом провести много времени на солнце, то появляются неприятные ощущения. Во всем нужно соблюдать золотую середину. Аналогично ситуация обстоит с инфракрасными обогревателями.

Вред инфракрасных обогревателей не доказан научными исследованиями. И их большая популярность показывает, что потребители доверяют такому виду оборудования и довольны им. Если вы боитесь за свое здоровье или хотите максимально обезопасить себя, обращайте внимание на информацию от производителя. Он указывает, какой спектр излучения у каждой конкретной модели.

Сравнив эти данные с информацией выше, вы сможете использовать обогреватель, и не бояться за свое здоровье.

инфракрасных волн | Управление научной миссии

Что такое инфракрасные волны?

Инфракрасные волны или инфракрасный свет являются частью электромагнитного спектра. Люди сталкиваются с инфракрасными волнами каждый день; человеческий глаз не видит его, но люди могут определять его как тепло.

Пульт дистанционного управления использует световые волны за пределами видимого спектра света — инфракрасные световые волны — для переключения каналов на вашем телевизоре. Эта область спектра делится на ближнюю, среднюю и дальнюю инфракрасную.Область от 8 до 15 микрон (мкм) называется земными учеными тепловым инфракрасным, поскольку эти длины волн лучше всего подходят для изучения длинноволновой тепловой энергии, излучаемой нашей планетой.

СЛЕВА: Типичный пульт дистанционного управления телевизором использует энергию инфракрасного излучения с длиной волны около 940 нанометров. Хотя вы не можете «видеть» свет, излучаемый пультом дистанционного управления, некоторые цифровые камеры и камеры сотовых телефонов чувствительны к этой длине волны излучения. Попробуйте! СПРАВА: Инфракрасные лампы Нагревательные лампы часто излучают энергию как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне на длинах волн от 500 до 3000 нм.Их можно использовать для обогрева ванных комнат или для согревания еды. Тепловые лампы также могут согреть мелких животных и рептилий или даже согреть яйца, чтобы они могли вылупиться.

Кредит: Трой Бенеш

ОТКРЫТИЕ ИНФРАКРАСНОЙ ИНФРАКРАСКИ

В 1800 году Уильям Гершель провел эксперимент по измерению разницы температур между цветами в видимом спектре. Он поместил термометры в каждый цвет видимого спектра. Результаты показали повышение температуры от синего до красного.Когда он заметил еще более теплое измерение температуры сразу за красным концом видимого спектра, Гершель открыл инфракрасный свет!

ТЕПЛОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ

Мы можем воспринимать инфракрасную энергию как тепло. Некоторые объекты настолько горячие, что излучают видимый свет — например, огонь. Другие объекты, например люди, не такие горячие и излучают только инфракрасные волны. Наши глаза не могут видеть эти инфракрасные волны, но инструменты, которые могут воспринимать инфракрасную энергию, такие как очки ночного видения или инфракрасные камеры, позволяют нам «видеть» инфракрасные волны, излучаемые теплыми объектами, такими как люди и животные.Температуры для изображений ниже указаны в градусах Фаренгейта.

Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калтех

.

ХОЛОДНАЯ АСТРОНОМИЯ

Многие объекты во Вселенной слишком холодные и тусклые, чтобы их можно было обнаружить в видимом свете, но их можно обнаружить в инфракрасном. Ученые начинают открывать тайны более холодных объектов во Вселенной, таких как планеты, холодные звезды, туманности и многие другие, изучая инфракрасные волны, которые они излучают.

Космический аппарат Кассини сделал это изображение полярного сияния Сатурна с помощью инфракрасных волн.Полярное сияние показано синим цветом, а нижележащие облака — красным. Эти полярные сияния уникальны, потому что они могут охватывать весь полюс, тогда как полярные сияния вокруг Земли и Юпитера обычно ограничиваются магнитными полями на кольцах, окружающих магнитные полюса. Большой и изменчивый характер этих полярных сияний указывает на то, что заряженные частицы, втекающие от Солнца, испытывают над Сатурном некоторый тип магнетизма, который ранее был неожиданным.

ПРОСМОТРЕТЬ ПЫЛЬ

Инфракрасные волны имеют более длинные волны, чем видимый свет, и могут проходить через плотные области газа и пыли в космосе с меньшим рассеянием и поглощением.Таким образом, инфракрасная энергия может также обнаруживать объекты во Вселенной, которые нельзя увидеть в видимом свете с помощью оптических телескопов. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) оснащен тремя инфракрасными приборами, которые помогают изучать происхождение Вселенной и формирование галактик, звезд и планет.

Когда мы смотрим на созвездие Ориона, мы видим только видимый свет. Но космический телескоп НАСА Спитцер смог обнаружить около 2300 планетообразующих дисков в туманности Ориона, почувствовав инфракрасное свечение их теплой пыли.Каждый диск имеет потенциал для образования планет и своей собственной солнечной системы. Фото: Томас Мегит (Университет Толедо) и др., Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, НАСА

Столб, состоящий из газа и пыли в туманности Киля, освещен свечением ближайших массивных звезд, показанных ниже на изображении в видимом свете, полученном космическим телескопом Хаббла. Интенсивное излучение и быстрые потоки заряженных частиц от этих звезд вызывают образование новых звезд внутри столба. Большинство новых звезд невозможно увидеть на изображении в видимом свете (слева), потому что плотные газовые облака блокируют их свет.Однако, когда столб рассматривается в инфракрасной части спектра (справа), он практически исчезает, обнажая молодые звезды за столбом газа и пыли.

Предоставлено: НАСА, Европейское космическое агентство и команда телескопа Hubble SM4 ERO

.

МОНИТОРИНГ ЗЕМЛИ

Для астрофизиков, изучающих Вселенную, источники инфракрасного излучения, такие как планеты, относительно холодны по сравнению с энергией, излучаемой горячими звездами и другими небесными объектами. Земляне изучают инфракрасное излучение как тепловое излучение (или тепло) нашей планеты.Когда падающая солнечная радиация попадает на Землю, часть этой энергии поглощается атмосферой и поверхностью, тем самым нагревая планету. Это тепло излучается с Земли в виде инфракрасного излучения. Приборы на борту спутников наблюдения Земли могут определять это излучаемое инфракрасное излучение и использовать полученные измерения для изучения изменений температуры поверхности земли и моря.

Есть и другие источники тепла на поверхности Земли, такие как потоки лавы и лесные пожары. Спектрорадиометр среднего разрешения (MODIS) на борту спутников Aqua и Terra использует инфракрасные данные для отслеживания дыма и определения источников лесных пожаров.Эта информация может иметь важное значение для тушения пожара, когда самолеты-разведчики не могут пролететь сквозь густой дым. Инфракрасные данные также могут помочь ученым отличить пылающий огонь от все еще тлеющих ожогов.

Кредит: Джефф Шмальц, Группа быстрого реагирования MODIS

Глобальное изображение справа — это инфракрасное изображение Земли, полученное спутником GOES 6 в 1986 году. Ученый использовал температуру, чтобы определить, какие части изображения получены из облаков, а какие — из суши и моря.Основываясь на этой разнице температур, он раскрасил каждую отдельно 256 цветами, придав изображению реалистичный вид.

Кредит: Центр космической науки и техники, Университет Висконсин-Мэдисон, Ричард Корс, дизайнер

Зачем использовать инфракрасный порт для изображения Земли? Хотя в видимом диапазоне легче отличить облака от земли, в инфракрасном диапазоне облака более детализированы. Это отлично подходит для изучения структуры облаков. Например, обратите внимание, что темные облака теплее, а светлые — холоднее.К юго-востоку от Галапагосских островов, к западу от побережья Южной Америки, есть место, где вы можете отчетливо увидеть несколько слоев облаков, с более теплыми облаками на более низких высотах, ближе к океану, который их согревает.

Мы знаем, глядя на инфракрасное изображение кошки, что многие вещи излучают инфракрасный свет. Но многие вещи также отражают инфракрасный свет, особенно ближний инфракрасный свет. Узнайте больше об ОТРАЖЕННОМ ближнем инфракрасном излучении.

Начало страницы | Далее: Отраженные волны в ближнем инфракрасном диапазоне

---

Цитата

APA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий.(2010). Инфракрасные волны. Получено [укажите дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/07_infraredwaves

MLA

Управление научной миссии. «Инфракрасные волны» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [укажите дату — например, 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov / ems / 07_infraredwaves

Инфракрасное излучение — Инфракрасная спектроскопия

*

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократической Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Острова (Мальвинские) Фарерские острова ФиджиФинляндияМорская Республика Югославия МакедонияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГуад eloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао-Томе и ПринсипиСаудовская Аравия rabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U.S.) Острова Уоллис и Футуна Западная Сахара Йемен Югославия Замбия Зимбабве

Правильный материал для инфракрасных (ИК) приложений

Введение в инфракрасный порт | Важность правильного материала | Выберите правильный материал | Инфракрасное сравнение

Введение в инфракрасный порт (ИК)

Инфракрасное (ИК) излучение характеризуется длинами волн от 0,750 до 1000 мкм (750 — 1000000 нм). Из-за ограничений дальности действия детектора ИК-излучение часто делится на три меньшие области: 0.750 — 3 мкм, 3 — 30 мкм и 30 — 1000 мкм — определяются как ближний инфракрасный (NIR), средневолновый инфракрасный (MWIR) и дальний инфракрасный (FIR), соответственно (рисунок 1). Инфракрасные продукты широко используются в самых разных областях, от обнаружения ИК-сигналов в тепловизионных изображениях до идентификации элементов в ИК-спектроскопии. По мере роста потребности в ИК-приложениях и развития технологий производители начали использовать ИК-материалы в конструкции плоской оптики (т.е.окон, зеркал, поляризаторов, светоделителей, призм), сферических линз (т.е. плоско-вогнутые / выпуклые, двояковогнутые / выпуклые, мениск), асферические линзы (параболические, гиперболические, гибридные), ахроматические линзы и сборки (например, линзы для визуализации, расширители луча, окуляры, объективы). Эти ИК-материалы или подложки различаются по своим физическим характеристикам. В результате знание преимуществ каждого из них позволяет выбрать подходящий материал для любого ИК-приложения.

Рисунок 1: Электромагнитный спектр

Важность использования правильного материала

Поскольку инфракрасный свет состоит из более длинных волн, чем видимый свет, эти две области ведут себя по-разному при распространении через одну и ту же оптическую среду.Некоторые материалы могут использоваться как для инфракрасных, так и для видимых областей, в первую очередь плавленый кварц, BK7 и сапфир; однако характеристики оптической системы можно оптимизировать, используя материалы, лучше подходящие для поставленной задачи. Чтобы понять эту концепцию, рассмотрите пропускание, показатель преломления, дисперсию и индекс градиента. Для получения более подробной информации о технических характеристиках и свойствах см. Оптическое стекло.

Трансмиссия

Самый главный атрибут, определяющий любой материал, — это передача.Пропускание является мерой пропускной способности и выражается в процентах от падающего света. ИК-материалы обычно непрозрачны в видимом диапазоне, тогда как видимые материалы обычно непрозрачны в ИК-диапазоне; другими словами, они демонстрируют почти 0% пропускание в этих диапазонах длин волн. Например, рассмотрим кремний, который пропускает инфракрасный, но не видимый свет (рис. 2).

Рисунок 2: Кривая пропускания кремния без покрытия

Показатель преломления

В то время как в основном светопроницаемость классифицирует материал как инфракрасный или видимый, другим важным атрибутом является показатель преломления (n _d ).Показатель преломления — это отношение скорости света в вакууме к скорости света в данном материале. Это средство количественной оценки эффекта «замедления» света, когда он входит в среду с высоким индексом из среды с низким индексом. Это также указывает на то, сколько света преломляется при косом столкновении с поверхностью, где больше света преломляется по мере увеличения n _d (Рисунок 3).

Рисунок 3: Преломление света от низкого показателя до среднего показателя с высоким показателем

Показатель преломления колеблется примерно от 1.45 — 2 для видимых материалов и 1,38 — 4 для ИК материалов. Во многих случаях коэффициент преломления и плотность имеют положительную корреляцию, что означает, что ИК-материалы могут быть тяжелее видимых материалов; однако более высокий показатель преломления также означает, что характеристики, ограниченные дифракцией, могут быть достигнуты с меньшим количеством линз, что снижает общий вес и стоимость системы.

Дисперсия

Дисперсия — это мера того, насколько показатель преломления материала изменяется в зависимости от длины волны.Он также определяет разделение длин волн, известное как хроматическая аберрация. Количественно дисперсия обратно пропорциональна числу Аббе (vd), которое является функцией показателя преломления материала на длинах волн f (486,1 нм), d (587,6 нм) и c (656,3 нм) (уравнение 1). .

(1) $$ v_d = \ frac {n_d — 1} {n_f — n_c} $$

Материалы с числом Аббе более 55 (менее дисперсный) считаются материалами коронки, а материалы с числом Аббе менее 50 (более дисперсионным) считаются кремневыми материалами.Число Аббе для видимых материалов колеблется от 20 до 80, а число Аббе для ИК-материалов колеблется от 20 до 1000.

Индекс градиент

Показатель преломления среды изменяется при изменении температуры. Этот градиент индекса (dn / dT) может быть проблематичным при работе в нестабильных условиях, особенно если система рассчитана на работу для одного значения n. К сожалению, ИК-материалы обычно характеризуются большими значениями dn / dT, чем видимые материалы (сравните N-BK7, который может использоваться в видимом диапазоне, с германием, который передает только в ИК-диапазоне в таблице основных атрибутов материалов в инфракрасном сравнении). .

Как правильно выбрать материал

При выборе правильного ИК-материала необходимо учитывать три простых момента. Хотя процесс выбора проще, поскольку существует гораздо меньший практический выбор материалов для использования в инфракрасном диапазоне по сравнению с видимым, эти материалы также имеют тенденцию быть более дорогими из-за стоимости изготовления и материалов.

1. Тепловые свойства — Часто оптические материалы помещают в среду, где они подвергаются различным температурам.Кроме того, общая проблема инфракрасных приложений — это их склонность выделять большое количество тепла. Необходимо оценить градиент индекса материала и коэффициент теплового расширения (КТР), чтобы гарантировать, что пользователь получит желаемые характеристики. CTE — это скорость, с которой материал расширяется или сжимается при изменении температуры. Например, германий имеет очень высокий градиент показателя преломления, что, возможно, ухудшает оптические характеристики, если используется в термически летучих условиях.
2. Передача — Различные приложения работают в разных областях ИК-спектра.Некоторые ИК-подложки работают лучше в зависимости от длины волны (рис. 4). Например, если система предназначена для работы в ближнем инфракрасном диапазоне, германий — лучший выбор, чем сапфир, который хорошо работает в ближнем инфракрасном диапазоне.
3. Показатель преломления — ИК-материалы различаются по показателю преломления намного больше, чем видимые материалы, что позволяет больше разнообразить конструкцию системы. В отличие от видимых материалов (таких как N-BK7), которые хорошо работают во всем видимом спектре, ИК-материалы часто ограничиваются небольшой полосой в ИК-спектре, особенно при нанесении антиотражающих покрытий.

Рисунок 4: Сравнение инфракрасных подложек (диапазон длин волн для N-BK7 является репрезентативным для большинства подложек, используемых для видимых длин волн, таких как B270, N-SF11, BOROFLOAT® и т. Д.)

Инфракрасное сравнение

Несмотря на то, что существуют десятки ИК-материалов, лишь немногие из них преимущественно используются в оптике, визуализации и фотонике для производства готовых компонентов. Фторид кальция, плавленый кремнезем, германий, фторид магния, N-BK7, бромид калия, сапфир, кремний, хлорид натрия, селенид цинка и сульфид цинка — каждый из них имеет свои уникальные свойства, которые отличают их друг от друга, а также делают их пригодными для конкретные приложения.В следующих таблицах приводится сравнение некоторых часто используемых подложек.

Ключевые атрибуты материала IR
Имя	Индекс преломления (n d )	Число Аббе (v d )	(g) см 3 )	CTE (x 10 -6 / ° C)	dn / dT (x 10 -6 / ° C)	Твердость по Кнупу
Фторид кальция (CaF 2 )	1.434	95,1	3,18	18,85	-10,6	158,3
плавленый диоксид кремния (FS)	1.458	67,80	2,2	0,55	11,9	500
Германий (Ge)	4,003	НЕТ	5,33	6,1	396	780
Фторид магния (MgF 2 )	1,413	106.2	3,18	13,7	1,7	415
N-BK7	1,517	64,2	2,46	7,1	2,4	610
Бромид калия (KBr)	1,527	33,6	2,75	43	-40,8	7
Сапфир	1,768	72,2	3,97	5,3	13.1	2200
Кремний (Si)	3,422	НЕТ	2,33	2,55	160	1150
Хлорид натрия (NaCl)	1.491	42,9	2,17	44	-40,8	18,2
Селенид цинка (ZnSe)	2,403	НЕТ	5,27	7,1	61	120
Сульфид цинка (ZnS)	2.631	НЕТ	5,27	7,6	38,7	120

Сравнение ИК-материалов
Название	Свойства / Типичные области применения
Фторид кальция (CaF 2 )	Низкое поглощение, однородность с высоким показателем преломления
	Используется в спектроскопии, обработке полупроводников, тепловизионном охлаждении
плавленый диоксид кремния (FS)	Низкий КТР и отличная передача в ИК-диапазоне
	Используется в интерферометрии, лазерном оборудовании, спектроскопии
Германий (Ge)	High n d , высокая твердость по Кнупу, отличная передача от MWIR к FIR
	Используется в тепловизионном, прочном ИК-изображении
Фторид магния (MgF 2 )	Высокий КТР, низкий показатель преломления, хорошая передача от видимого до MWIR
	Используется в окнах, линзах и поляризаторах, для которых не требуются антибликовые покрытия
Н-БК7	Недорогой материал, хорошо работает в видимом и ближнем ИК диапазонах
	Используется в машинном зрении, микроскопии, промышленных приложениях
Бромид калия (KBr)	Хорошая устойчивость к механическим ударам, водорастворимый, широкий диапазон передачи
	Используется в ИК-Фурье спектроскопии
Сапфир	Очень прочная и хорошая передача в ИК-диапазоне
	Используется в инфракрасных лазерных системах, спектроскопии и оборудовании для защиты окружающей среды
Кремний (Si)	Низкая стоимость и легкий вес
	Используется в спектроскопии, лазерных системах MWIR, ТГц изображения
Хлорид натрия (NaCl)	Водорастворимый, недорогой, отличная передача от 250 нм до 16 мкм, чувствительный к тепловому удару
	Используется в ИК-Фурье спектроскопии
Селенид цинка (ZnSe)	Низкое поглощение, высокая устойчивость к тепловому удару
	CO 2 Лазерные системы и тепловидение
Сульфид цинка (ZnS)	Превосходная передача как в видимом, так и в ИК-диапазоне, более прочная и химически стойкая, чем у ZnSe
	Используется в тепловизоре

Что такое инфракрасное излучение (ИК)?

Инфракрасное излучение (ИК), иногда называемое просто инфракрасным, — это область спектра электромагнитного излучения, длина волны которой составляет от 700 нанометров (нм) до 1 миллиметра (мм).Инфракрасные волны длиннее видимого света, но короче радиоволн. Соответственно, частоты инфракрасного излучения выше, чем у микроволн, но ниже, чем частоты видимого света, в диапазоне примерно от 300 ГГц до 400 ТГц.

Инфракрасный свет невидим для человеческого глаза, хотя более длинные инфракрасные волны могут восприниматься как тепло. Однако он имеет некоторые общие характеристики с видимым светом, а именно: инфракрасный свет может быть сфокусированным, отраженным и поляризованным.

Длина волны и частота

Инфракрасный порт можно разделить на несколько спектральных областей или диапазонов в зависимости от длины волны; однако нет единого определения точных границ каждой полосы.Инфракрасное излучение обычно делится на ближнее, среднее и дальнее. Его также можно разделить на пять категорий: ближняя, коротковолновая, средняя, ​​длинноволновая и дальняя инфракрасная.

Ближний ИК-диапазон содержит диапазон длин волн, наиболее близкий к красному концу спектра видимого света. Обычно считается, что он состоит из длин волн от 750 до 1300 нм или от 0,75 до 1,3 мкм. Его частота составляет от 215 до 400 ТГц. Эта группа состоит из самых длинных волн и самых коротких частот, и они производят меньше всего тепла.

Видимый и невидимый свет

Промежуточный ИК-диапазон , , также называемый средним ИК-диапазоном, охватывает длины волн от 1300 нм до 3000 нм — или от 1,3 до 3 мкм. Частоты варьируются от 20 ТГц до 215 ТГц.

Длины волн дальнего ИК-диапазона, которые наиболее близки к микроволнам, составляют от 3000 нм до 1 мм, или от 3 до 1000 микрон. Частоты варьируются от 0,3 ТГц до 20 ТГц. Эта группа состоит из самых коротких волн и самых длинных частот, и они выделяют больше всего тепла.

Использование инфракрасного излучения

Инфракрасный используется во множестве приложений. Среди наиболее известных — тепловые датчики, тепловизионное оборудование и оборудование ночного видения.

В коммуникациях и сетях инфракрасный свет используется в проводных и беспроводных операциях. В пультах дистанционного управления для передачи сфокусированных сигналов на домашние развлекательные устройства, такие как телевизоры, используется ближний инфракрасный свет, передаваемый через светодиоды. Инфракрасный свет также используется в оптоволоконных кабелях для передачи данных.

Электромагнитный спектр и видимый свет

Кроме того, инфракрасное излучение широко используется в астрономии для наблюдения за объектами в космосе, которые не могут быть обнаружены полностью или частично человеческим глазом, включая молекулярные облака, звезды, планеты и активные галактики.

История технологии инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом сэром Уильямом Гершелем в 1800 году. Гершель знал, что солнечный свет можно разделить на отдельные компоненты. Этот шаг достигается путем преломления света через стеклянную призму.Затем он измерил температуру созданных разных цветов. Он обнаружил, что температура повышается по мере перехода от фиолетового, синего, зеленого, желтого, оранжевого и красного света к другому. Затем Гершель пошел еще дальше, измерив температуру в части за пределами красной области. Там, в инфракрасной области, он обнаружил, что температура была самой высокой из всех.

Инфракрасное излучение — обзор

10.15 Инфракрасная сушка и профилирование влажности

Инфракрасное (ИК) излучение обеспечивает максимальный эффект нагрева во всем спектре электромагнитных волн.Бумага и картон поглощают ИК-излучение в двух разных полосах:

•

При 1,4–1,6 мкм — представляет энергию, поглощенную структурой целлюлозы и водородными связями в листе

•

При 2,6–3,5 мкм — поглощается целлюлозой и поверхностной влагой

Как объяснялось ранее, коротковолновое ИК-излучение, которое создается только электрически нагреваемыми передатчиками, наиболее эффективно при сушке в основной части листа, а средние волны, которые могут исходить от газа эмиттеры с подогревом, лучше для сушки поверхности.Вышеупомянутые характеристики предполагают несколько возможных применений в области сушки бумаги:

•

Применения для контроля профиля влажности до клеильного пресса на бумаге и картоне или после клеильного пресса

•

Инкрементальная сушка, где Для определенных сортов требуется дополнительная мощность, чтобы обеспечить скорость машины

•

Сушка покрытий на тяжелых сортах, где лучше испарять влагу изнутри листа, а не с поверхности

•

Окончательный профиль влажности управление после вытяжки

•

В мокрой части для горячего прессования или предварительной сушки

После определения потенциала ИК-сушки основной выбор — это выбор между электрическими и газовыми излучателями (книжный магазин.europa.eu). Очевидно, что для коротковолновых приложений единственным выбором будет электрический ИК. Некоторые средние излучатели имеют достаточно коротковолнового содержимого для некоторых целей. Однако для средневолновых приложений выбор более широк. Электрические излучатели, как правило, дешевле в установке, но имеют более высокие эксплуатационные расходы. Газовые излучатели дороже в установке, но дешевле в эксплуатации. Экономический баланс должен быть рассчитан для каждого экземпляра с учетом таких факторов, как физические ограничения пространства, наличие топлива, часы работы и т. Д.(Консультационная группа NIFES, 1998 г.). В некоторых случаях применение ИК-сушки может принести пользу, непропорциональную подведенной энергии, либо из-за «целевого» приложения энергии, либо из-за побочных эффектов. При использовании картона с покрытием коротковолновое ИК-излучение может улучшить гладкость на верхней и нижней сторонах вместе с пористостью. Последнее обеспечивает более быстрое высыхание основного листа через покрытие. Эффект глубокого проникновения коротковолнового ИК-излучения повышает общую эффективность обычных сушилок и, выводя глубоко укоренившуюся влагу на поверхность, эффективно расширяет зону сушки с постоянной скоростью.При нанесении покрытия на лезвие коротковолновое ИК-излучение может использоваться для ввода энергии, достаточной для повышения температуры листа и покрытия, чтобы обеспечить иммобилизацию связующего вещества, предотвращая миграцию (NIFES Consulting Group, 1998). Обладая малым весом до 100 г / м2, средневолновые ИК-излучатели обычно имеют достаточно коротковолнового содержимого для выполнения этой функции. За такими легковесами потребуется отражатель. Основное преимущество коротковолновой системы для профилирования влажности состоит в том, что при работе при температуре от 700 ° C до 2100 ° C диапазон тепловыделения составляет 33: 1.Средневолновая система, работающая между 500C и 900˚C, имеет диапазон изменения только 5: 1. Однако доступны более совершенные системы, работающие при температуре до 1200 ° C; тем не менее, диапазон изменения составляет около 5: 1, хотя тепловыделение примерно на 50% больше, чем у устройств с более низкой температурой. В отличие от ранее объясненного, газовые средневолновые излучатели имеют КПД до 50%, в то время как электрические коротковолновые излучатели достигают только около 30%, хотя его можно увеличить до 60% путем правильного выбора частоты.На тонкой бумаге перед проклейкой ИК-сушилка будет регулировать профиль до + 0,2% и позволит увеличить целевое среднее значение на 1%, что должно позволить увеличить скорость машины на 5%. Одним из основных преимуществ инфракрасного излучения с газовым обогревом является то, что более влажные участки автоматически поглощают больше энергии, чем участки сушилки (NIFES Consulting Group, 1998). Это большое преимущество при профилировании влажности.

Система ИК-профилирования основана на модульных модулях ИК-генерации, размещенных бок о бок по ширине бумагоделательной машины рядом с концом сушильной секции.Каждый модуль обычно имеет ширину 150 мм и представляет собой отдельную зону управления. Инфракрасный профилировщик может эффективно высушить неравномерные полосы влаги или значительно сгладить профиль влажности. Инфракрасные излучатели, особенно электрические, обладают быстрым откликом и используются для коррекции узких полос влаги. ИК-модули могут быть газовыми или электрическими. Различные характеристики трех наиболее распространенных систем профилирования влажности показаны в таблице 10.2 (Ghosh, 2011; Cutshall, 1991). Из таблицы 10.2 очевидно, что распыление воды предпочтительнее другого оборудования для определения профиля влажности из-за его безопасности, низких эксплуатационных расходов, низкого энергопотребления и универсальных возможностей управления.В настоящее время почти все новые современные бумагоделательные машины оснащены распылителем воды в дополнение к паровому душем в прессовой части.

Таблица 10.2. Опции для управления различными системами контроля увлажнения

902 50–95 75228 9022 Умеренный 9022 9022 Умеренный 9022

Характеристика	ИК (электрический)	ИК (газ)	Распыление воды	Паровой душ
Тип энергии	Электричество	Пар	Отработанный пар
Энергопотребление	Высокое	Высокое	Низкое	Экономия энергии
КПД (%)	17–35	30–25 90–50	5
Контроль полос	Ограниченный	Ограниченный	Неограниченный	Ограниченный
Разрешение компакт-диска (мм)	20–150	150	100–300
Угроза безопасности	Умеренно-высокая	Умеренно-высокая	Нет	Низкая
Maintena nce	Умеренный	Низкий	Умеренный	Низкий
Капитальные затраты	Высокий	Высокий	Умеренный	Низкий
Низкий
Контрольные расходы

Источники: на основе Ghosh (2011) и Cutshall (1991).

Профилирование влажности на бумагоделательных машинах для тонкой бумаги может значительно снизить колебания влажности при одновременном увеличении производительности (Elaahi and Lowitt, 1988). Кросс-направленного (CD) профилирование в напорный щик представляет собой технологию, которая сочетает в себе датчики и средства управления для регулировки относительного содержания влаги входящего листа, что позволяет более независимую оптимизацию основного веса и волокна ориентации при одновременном снижении вариации CD базового веса (Anonymous, 1996 ). Напорный ящик Concept IV-MH, установленный на заводе Bowater в Катоба (Южная Каролина, США), обеспечивает 168 зон с использованием воды в лотке для контроля веса CD и улучшает профили веса (Pantaleo and Wilson, 1995).Infrarödteknik, Швеция (Michell, 1984) и Compact Engineering, Великобритания, продают системы ИК-профилирования для контроля профиля влажности полотна. В настоящее время применяется для производства высококачественной бумаги и плотного картона. Относительная экономия тепловой энергии при увеличении производства оценивается в 7% с увеличением потребности в электроэнергии (Michell, 1984; Elaahi and Lowitt, 1988). Martin et al. (2000a) оценили экономию энергии в 0,7 ГДж / т бумаги, дополнительные потребности в электроэнергии — 0.08 ГДж / т бумаги (приблизительно 22 кВтч / т бумаги) и капитальные вложения в размере 1,12 доллара на тонну бумаги (при условии, что единственная экономическая выгода, достигаемая с помощью IR-профилирования, связана с уменьшением затрат на энергию). Компания Compact Engineering утверждает, что IR-системы окупили себя в течение 1 года по всем приложениям, учитывая также постепенный рост производства.

Что такое инфракрасная сушка? —

Инфракрасный нагрев или сушка включает передачу тепла посредством излучения между горячим элементом и материалом с более низкой температурой, который необходимо нагреть или высушить . Пиковая длина волны излучения зависит от температуры нагреваемого элемента.

Тепловое излучение считается инфракрасным в электромагнитном спектре между концом видимого диапазона, 0,78 мкм, и 1000 мкм .

В целом инфракрасное излучение подразделяется на 3 основные категории в зависимости от максимальной длины волны излучения:

• Коротковолновый ИК (SW): от 0,78 мкм до 2 мкм
• Средневолновое ИК-излучение (MW): от 2 мкм до 4 мкм
• Длинноволновый ИК-диапазон (LW): от 4 мкм до 1000 мкм

Электромагнитный спектр:

Тепловая энергия напрямую передается от инфракрасного источника к нагреваемому продукту без использования промежуточных продуктов, таких как воздух или вода.Все материалы будут поглощать, отражать и пропускать часть инфракрасного спектра. Важно выбрать инфракрасные излучатели с подходящими спектрами в зависимости от продукта, чтобы обеспечить оптимальное поглощение излучения, которое впоследствии будет преобразовано в тепло.

В инфракрасной системе горячие элементы состоят из газовых излучателей или электрических ламп, которые выровнены, чтобы создать поверхность нагрева. Благодаря его высокой эффективности во многих промышленных производственных процессах используется инфракрасное излучение для сушки, предварительного нагрева, отверждения, обжига и т. Д.

Инфракрасные излучатели обеспечивают эффективное нагревание и гораздо больше преимуществ по сравнению с другими традиционными технологиями нагрева:

• Отсутствие прямого контакта с нагреваемым или сушеным продуктом,
• Высокая скорость сушки / нагрева нагреваемого продукта,
• Инфракрасное излучение может быть сфокусировано в нужное место за определенное время,
• Инфракрасные излучатели можно точно настроить в соответствии со свойствами / геометрией материала,
• Экономия средств благодаря высокой общей эффективности и оптимальному сроку службы инфракрасных обогревателей,
• Возможности соединения инфракрасной системы с секциями сушки воздуха для рекуперации энергии.

Загрузить: Инфракрасные технологии сушки и нагрева

Пропускает видимый свет, отклоняет инфракрасное тепло — ScienceDaily

Путем точной настройки химического состава наночастиц исследователи из Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A * STAR) разработали покрытие, которое является многообещающим для изготовления умных окон, подходящих для тропические страны.Такие окна блокируют почти все инфракрасное излучение от солнечных лучей, но пропускают большую часть видимого света.

Прозрачность стекла для видимого света делает его наиболее распространенным способом проникновения света в здание. Но поскольку стекло также прозрачно для ближнего инфракрасного излучения, окна также пропускают тепло, вызывая известный парниковый эффект. Хотя такой нагрев приветствуется в более холодном климате, это означает, что кондиционированию воздуха приходится усерднее работать, чтобы поддерживать комфортную температуру в тропическом климате.

Разработка интеллектуальных окон, которые пропускают большую часть солнечного света и блокируют ближнее инфракрасное излучение, снизит затраты на электроэнергию и выбросы углерода.

«В тропическом Сингапуре, где кондиционирование воздуха является важнейшим компонентом энергопотребления здания, даже небольшое сокращение потребления тепла может привести к значительной экономии», — отмечает Хуэй Хуанг из Сингапурского института производства и технологий A * STAR.

Хуанг и его сотрудники разработали такие окна, покрывая стекло наночастицами оксида олова, легированными небольшими количествами элемента сурьмы.Изменяя концентрацию сурьмы в наночастицах, они могут оптимизировать их способность поглощать ближнее инфракрасное излучение.

«Наше покрытие для защиты от инфракрасного излучения, состоящее из 10-нанометровых наночастиц оксида олова, легированного сурьмой, блокирует более 90 процентов ближнего инфракрасного излучения и пропускает более 80 процентов видимого света», — говорит Хуанг. «Эти показатели намного лучше, чем у покрытий, полученных с использованием коммерческих нанопорошков оксида олова, легированных сурьмой. В частности, эффективность защиты от инфракрасного излучения наших небольших нанокристаллов оксида олова, легированных сурьмой, в два раза выше, чем у более крупных коммерческих порошков оксида олова, легированных сурьмой.«

Команда произвела крошечные наночастицы, используя метод синтеза, известный как сольвотермический метод, при котором прекурсоры нагреваются под давлением в специальном сосуде, называемом автоклавом. Сольвотермический метод позволяет проводить синтез при относительно низких температурах. Это также позволяет жестко контролировать размер наночастиц, что важно при попытке заблокировать некоторые длины волн света, позволяя проходить другим.

Работа уже вызвала интерес промышленности.«Местная стекольная компания, поддерживающая этот проект, заинтересована в лицензировании этой технологии интеллектуальных окон с защитой от инфракрасного излучения», — говорит Хуанг. Он добавляет, что потенциально методы нанесения покрытия могут быть применены к существующим окнам на месте.

Аффилированные с A * STAR исследователи, участвующие в этом исследовании, представляют Сингапурский институт производства и технологий. Для получения дополнительной информации об исследованиях группы посетите веб-страницу Surface Technology Group.

История Источник:

Материалы предоставлены Агентством по науке, технологиям и исследованиям (A * STAR) . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

No related posts.