Инфракрасного излучения ик. Инфракрасный диапазон

Инфракрасное (ИК) излучение или ИК волны – это часть энергии, которую излучает любой объект, чья температура превышает –27,3 градуса Цельсия, то есть любой объект на Земле. Человек не может видеть это излучение, но всегда воспринимает его как обычное тепло. Поэтому ИК излучение называют ещё тепловым излучением или тепловыми волнами.
Наиболее известные природные источники тепловых волн – это Солнце, самый мощный источник, и сам Человек. Самые распространённые искусственные источники тепловых волн – всевозможные электрические и керамические нагреватели, электроплиты, духовки, батареи отопления, печи и т. п.

Инфракрасные лучи были открыты в 1800 году английским физиком Уильямом Гершеле. Было доказано, что инфракрасное излучение подчиняется законам оптики и, следовательно, имеет ту же природу, что и видимый свет. В 1923 г. советский физик -Аркадьева получила радиоволны с длиной волны приблизительно равной 80 мкм, т. е. соответствующие инфракрасному диапазону длин волн. Таким образом, экспериментально было доказано, что существует непрерывный переход от видимого излучения к инфракрасному излучению и радиоволновому и, следовательно, все они имеют электромагнитную природу, а границы между соседними участками спектра весьма условны, и в ряде случаев соседние участки “пересекают” друг друга.

Самые важные характеристики тепловых волн с точки зрения физиологического воздействия на человека – это длина волны (частота) или диапазон длин волн и интенсивность излучения. Длина волны любого излучения измеряется в микрометрах (1 микрометр или микрон - это одна миллионная часть метра). Интенсивность излучения измеряется как плотность потока энергии в ваттах (Вт) в расчёте на 1 кв. м площади поверхности, излучающей, или на которую падает поток энергии. Если видимая область занимает область от 0,4 до 0,75 мкм, то ИК область занимает область длин волн от 0,76 до 100 мкм. То есть она более чем в 100 раз шире области видимого света. Надо сказать, что 80% энергии излучения Солнца состоит из ИК лучей. Из-за своего широкого диапазона ИК область делится на три части – ближняя ИК область (0,75 - 1,5мкм), средняя ИК область (1,5 – 5.6 мкм) и область длинноволнового ИК излучения (приблизительно 4 – 100 мкм).


Инфракрасные лучи абсолютно безопасны для организма человека в отличие от рентгеновских, ультрафиолетовых или СВЧ (это совершенно разные области электромагнитного спектра). К примеру, загорать в ИК-кабине нельзя. Смуглая кожа - это защитная реакция организма на крайне вредное воздействие ультрафиолетовых лучей, убивающих все живое и способных вызвать рак кожи. Инфракрасное излучение наших кабин, напротив, совершенно безвредно и кроме того, оно является единственным антидотом (противоядием) от вредного воздействия ультрафиолетового излучения.

Инфракрасные волны абсолютно безвредны для человека, если только интенсивность инфракрасного излучения не слишком высока - не более 100 Вт на кв. м. Сядьте вплотную к костру и вы почувствуете ожог, отодвиньтесь подальше и тот же костёр будет приятно согревать вас.

Каждый диапазон инфракрасных волн обладает своими проникающими способностями через атмосферу (воздух) и через кожные покровы человека. Инфракрасные волны в диапазоне дальнего инфракрасного излучения проходят через воздух, практически не нагревая его. А также могут глубоко проникать непосредственно в тело человека.

В инфракрасном спектре есть область с длинами волн примерно от 6 до 15 мкм(так называемая длинноволновая часть инфракрасного диапазона), оказывающая на организм человека по - настоящему уникальное полезное действие. Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела с максимумом на длине волны 9.8 мкм. Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает как «своё».

Воздействуя на организм человека в длинноволновой части инфракрасного диапазона, можно получить явление, называемое «резонансным поглощением», при котором внешняя энергия будет активно поглощаться организмом. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клетки организма, и из нее уходит не связанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растет уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходят и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови. Именно этими волнами будущие матери облучают плод от его зачатия до рождения.

Современные исследования в области биотехнологий показали, что именно эти длинные тепловые (ИК) волны имеют исключительное значение в развитии всех форм жизни на Земле. По этой причине их называют также биогенетическими лучами или лучами жизни. Морские черепахи откладывают свои яйца на песчаных пляжах и зарывают их в песок. Под воздействием длинноволнового теплового излучения, входящего в состав солнечных лучей (а именно только оно доходит до яиц), через некоторое время появляются маленькие черепашки. Куры и множество других птиц высиживают свои яйца, используя тепло своего тела в процессе высиживания вплоть до рождения потомства. Фактически они используют длинноволновое ИК излучение своего тела для созревания яйца, таким образом, давая жизнь потомству. В этом простом процессе репродукции яйца морских черепах, кур и других птиц развиваются во многом благодаря воздействию длинноволнового ИК излучения. Это воздействие заставляет белок и желток формироваться в кости, кровяные тельца, нервную систему и т. д. Именно поэтому эффект длинноволнового ИК излучения так огромен для существования жизни на Земле.

Наше тело, как было сказано выше, само излучает длинные ИК волны, но оно само нуждается также и в постоянной подпитке длинноволновым теплом. Если это излучение начинает уменьшаться или нет постоянной подпитки им тела человека, то организм подвергается атакам различных заболеваний, человек быстро стареет на фоне общего ухудшения самочувствия. Так как постоянное поглощение длинноволнового тепла способствует приливу сил и здоровью нашего тела, человек интуитивно ищет его источники, в первую очередь, у матушки природы и находит путём принятия солнечных ванн, сидя у костра, лёжа на старинной русской печи и т. д. А если нет возможности или времени делать это, то на помощь придут посещения инфракрасной кабины.

Параллельно с доктором Ишикава, исследования свойств инфракрасных кабин проводили научно медицинские лаборатории Японии, Кореи, Китая и США. В результате совместных усилий достоверно подтверждено эффективное лечебное воздействие в следующих областях:

Детоксикация организма

Многие из болезней, с которыми столкнулось современное общество, берут свое начало из неблагоприятной окружающей среды. Болезни, фактически неизвестные 20 лет назад, типа хронического синдрома усталости, теперь существуют в эпидемических размерах и продолжают разрастаться с каждым годом. Дети, наиболее вероятные жертвы изменений окружающей среды.

Многие люди задаются вопросом: почему они чувствуют себя истощенными, почему их голова кажется «в тумане», почему они постоянно живут с болью? Концентрация накопленных ядовитых веществ в организме может быть первичным фактором плохого здоровья миллионов людей. Тяжелые металлы, пестициды, продукты сгорания топлива и другие химические элементы могут быть найдены в существенных количествах в организме фактически у каждого человека на нашей планете.

Недавние исследования доказали, что нагрев организма в ИК саунах стимулирует клетки выводить из организма через пот и мочу ядовитые вещества, включая свинец и ртуть. Таким образом, инфракрасные сауны можно рассматривать в качестве одного из элементов (наряду с диетой) программы глубокого очищения организма.

Очищение организма от токсинов является обязательным условием предотвращения различных болезней и расстройств здоровья. Наряду со здоровым питанием, голоданием и различными диетами, система инфракрасного излучения предлагает широкий спектр проверенных возможностей, выходящих за рамки традиционной медицины. Регулярные сеансы в инфракрасной кабине – это действенное, кроме того, простое в использовании и не требующее больших финансовых затрат средство.

Наибольшую токсическую опасность представляют жиры и холестерин, попадающие в организм вместе с пищей. В состав пота, выделяющегося во время сеанса в инфракрасной кабине, входят вода, жиры, холестерин и тяжелые металлы. Пот людей, пользующихся инфракрасной кабиной, был исследован и сравнен с потом, выделяющимся в обычной сауне. Получены следующие результаты:

Выделяющееся вещество

Обычная сауна/баня

ИК сауна

Иные вещества

После исследования пота, выделенного во время сеанса в инфракрасной кабине, установлены следующие составные части иных веществ: свинец 84 мг, кадмий 6,2 мг, никель 1,2 мг, медь 0,11 мг, натрий 0,84 г (Green hospital 1983).

После сравнения количества выделяемого пота и способности удаления вредных веществ в обычной сауне и инфракрасной кабине установлено, что во время сеанса в инфракрасной кабине выделяется в два раза больше пота и в три раза больше иных веществ, а это означает, что способность инфракрасной кабины удалять вредные вещества в шесть раз превышает способность обычной сауны. По мнению диетологов токсичные вещества, которые организм не способен удалить через определенные органы, накапливаются в жировой ткани. Д-р Ishikawa (Япония) утверждает, что для расщепления жировой ткани требуется температура не менее 450С. Тепловое влияние энергии инфракрасного излучения дает возможность получить эту температуру в жировой ткани без чрезмерной нагрузки на сердечно-сосудистую систему, поэтому концентрация выделяемых токсичных веществ значительно выше (по сравнению с обычной сауной).

Поэтому регулярные сеансы инфракрасного излучения являются оптимальным способом выведения из организма вредных веществ. Имеются в виду не только токсичные вещества, попадающие в организм с пищей, но и алкоголь и никотин. Инфракрасная сауна, применяемая наряду с медикаментами, выводящими вредные вещества, при наличии проблем, связанных с употреблением алкоголя и никотина, дает возможность самостоятельно создать программу очищения организма, не требующую больших расходов и минимально влияющую на обычный ритм рабочей или иной деятельности пациента.

При нарушениях сердечно-сосудистой деятельности

Регулярный прием инфракрасных процедур помогает уменьшать уровень холестерина в крови, а это, в свою очередь, значительно уменьшает риск заболеваний сердца (инфаркт, заболевания коронарных сосудов и т. п.), а также снижает высокое кровяное давление. Как дополнительный эффект можно отметить, что в процессе расширения сосудов происходит тренировка отвечающих за этот процесс мышц, в результате стенки сосудов становятся более подвижными и эластичными. Уменьшаются негативные последствия варикозного расширения вен.

Заболевания почек

Мощное потоотделение освобождает тело от токсинов и шлаков, уменьшая нагрузку на почки. Это помогает уменьшить связанные с нарушением их работы проблемы как например, распухание лодыжек, и т. п.

Нарушения циркуляции крови

Нагревание тела инфракрасными волнами расширяет сосуды, стимулируя улучшение циркуляции крови, особенно в периферийных областях и капиллярах. Регулярные сеансы оказываются эффективным средством устранения таких заболеваний, как, например, недостаточная циркуляция крови в конечностях ("холодные ноги" характерные для пожилых людей).

Мышцы и суставы

Инфракрасные волны имеют доказанный положительный эффект для мышц и суставов, устраняя такие проблемы как судороги, артритические боли, особенно в плечах и верхнем плечевом поясе, боли мускулов, менструальные боли, ревматизм, радикулит и боль в различных органах. Инфракрасное тепло помогает бороться с тугоподвижностью конечностей. При прогреве в инфракрасной кабине подвижность пальцев увеличивается на 20 %. Аналогичной является реакция других тугоподвижных суставов и соединительной ткани.

Простудные заболевания

Прием процедур в инфракрасных кабинах увеличивает сопротивляемость организма инфекциям и сдерживает процесс размножения вирусов . Следовательно, регулярные сеансы не только позволяют избегать простудных заболеваний, но и могут помочь бороться с этими болезнями едва они начались, сокращая время выздоровления. Кроме того, гораздо эффективнее излечиваются заболевания, для которых традиционно применяется прогревание организма - бронхиты , пневмония, насморк и т. п.

Ухо, горло, нос

Инфракрасное излучение может быть использовано в качестве терапевтического средства лечения хронического воспаления среднего ухо и горла, бороться с кровотечением из носа.

Проблемы излишнего веса

Использование инфракрасной кабины ведет к возрастанию потребления энергии, в том числе и на потоотделение, которое сжигает калории (от 900 до 2400 за сеанс). Опыт показывает, что за 30 минут, проведённых в кабине, человек теряет от 0.3 до 1.2 кг веса. Следовательно, регулярное использование кабины может помочь сбалансировать вес.

Целлюлит

Целлюлит состоит из воды, жира и отходов произведенных естественными процессами организма. Целлюлит откладывается слоями под кожей, приводя к заметным косметическим проблемам. Глубокое проникновение инфракрасного тепла помогает расщеплять целлюлит, а затем выводить в виде пота.

Ожоги кожи

Доказано, что инфракрасное излучение уменьшает боль от ожогов кожи и может помочь ускорить процесс создания новой кожи.

Расстройства нервной системы

Сеансы в инфракрасной кабине успокаивающе действуют на нервную систему, устраняя бессонницу , стресс, нервозность, нервный тик.

Иммунная система

Во время сеанса в ИК кабине в крови увеличивается содержание гемоглобина, а также эритроцитов, снабжающих органы кислородом. Стабилизируется работа иммунной системы, повышается общая сопротивляемость организма неблагоприятному воздействию внешней среды, стабилизируется обмен веществ, уменьшается анемия , улучшается работа клеток тела. Инфракрасные волны компенсируют неблагоприятное воздействие ультрафиолетовых лучей и являются единственным антидотом от солнечных ожогов.

Травмы и послеоперационный период

Человеческий организм - самовосстанавливающаяся система. Процесс восстановления после механических повреждений состоит из 2-х этапов: доставка "стройматериалов " к месту "ремонта" поврежденных мест и сам процесс "ремонта". За счет ускорения метаболического обмена, время обоих этапов существенно сокращается, что ведет в ускоренному заживлению ран, ушибов, травм, переломов, рассасыванию гематом. Существенно сокращается реабилитационный период после хирургических операций (кроме случаев имплантирования искусственных материалов) и ранений.

Нарушения пищеварения

Устраняется рад нарушений пищеварения, уменьшается метеоризм, холецистит, стимулируется работа толстого кишечника.

Снижение боли

С уменьшением напряжения в мышцах снижаются ишиасные боли; тепло помогает бороться с этим circulus virtuosus. Тепло уменьшает боли как у нервных корешков, так и в близлежащих тканях. В стоматологических исследованиях данный феномен упоминается, как обезболивающее средство. Тепло стимулирует уменьшение производства эндорфинов.

Список проблем и заболеваний, которые могут быть устранены регулярным использованием проникающего инфракрасного излучения:

Высокое / низкое кровяное давление

Нарушения сна

Проблемы излишнего веса

Нарушения циркуляции крови

Ревматизм и артрит

Ожоги кожи

Сердечно - сосудистые заболевания

Воспаления суставов

Судороги

Почечная недостаточность

Целлюлит

Боли спины

Очистка организма от токсинов и шлаков

Желудочные боли

Хронические боли в мышцах

Бронхиты

Нарушения пищеварения

Оздоровление организма

Болезни уха, горла, носа

Простудные заболевания

Пневмония

Кожные заболевания

Слабость и истощение организма

Поясничные боли

Дальнее инфракрасное излучение нормализует процесс обмена и устраняет причину болезни, а не только её симптомы. Работы по изучению применения проникающего дальнего инфракрасного излучения продолжаются во всем Мире.

Ряд научных лабораторий (Dr. Masao Nakamura "O&P Medical Clinic", Dr. Mikkel Aland "Infrared Therapy Researches" и др.) сообщают о полученных в ходе исследований эффектах, пока не получивших статистического подтверждения:

· улучшение памяти

· активизация деятельности мозговых клеток

· уничтожение некоторых видов вируса гепатита

· нейтрализация вредного воздействия электромагнитных полей

· излечение дистрофии

· уменьшение геморроя

· повышение количества вырабатываемого инсулина у больных диабетом

· нейтрализация последствий радиоактивного облучения

· значительное улучшение состояния и уменьшение боли при остром и хроническом артрите

· смягчение, а в ряде случаев и рассасывание коллоидных рубцов

· обращение цирроза печени

Инфракрасное тепло с недавних пор используется в терапии рака. Этот все еще новый метод находится в экспериментальной стадии. Американские ученые придерживаются мнения, что при правильном применении этот метод с течением времени может стать многообещающим вспомогательным средством в терапии раковых заболеваний и при снижении болей. В практике лечения различных раковых заболеваний гипертермическая терапия трактуется, как действенный метод лечения раковых заболеваний. Благодаря глубинному проникновению подобное гипертермическое действие характерно и для систем инфракрасного излучения. Метод глубинного проникновения инфракрасных волн можно сравнить с реакцией организма на лихорадочное состояние. Благодаря этой реакции организм приобретает способность бороться с бактериями и вирусами, затормаживать темпы их размножения и в то же время увеличивать количество лейкоцитов, борющихся с инфекционными болезнями. Еще 2000 лет назад врач Paemendidеs сказал: “Дайте мне возможность вызвать лихорадку, и я вылечу любую болезнь”. Интересный факт: бегуны-марафонцы практически не болеют раком, т. к. пробегая ежедневно на тренировках по 30 – 40 км, спортсмены обильно потеют и тем самым систематически эффективно избавляются от солей тяжёлых металлов и других канцерогенов, не давая им накапливаться в организме. Того же эффекта можно добиться, ежедневно принимая процедуры в инфракрасной кабине.

Косметические эффекты

Активизация циркуляции крови в кожном покрове под воздействием проникающего инфракрасного излучения приводит к расширению и очищению пор кожи. Удаляются отмершие клетки, кожа становится гладкой, упругой и эластичной. В результате обильного потоотделения, раскрываются даже те поры, которые не функционировали много лет.

Происходит очистка кожи, необходимая для проведения косметических процедур. Устраняется ряд накожных заболеваний: угревая сыпь, прыщи, крапивная сыпь, перхоть. Улучшается цвет лица, разглаживаются морщины, кожа выглядит моложе. Шрамы и рубцы на коже, даже коллоидные, смягчаются, а в ряде случаев рассасываются. Снижается уровень неприятных запахов, выделяемых кожей. Залечиваются экземы и, по неподтвержденным данным, накожные язвы.

Целлюлит состоит из воды, жира и отходов произведенных естественными процессами организма. Целлюлит откладывается слоями под кожей, приводя к заметным косметическим проблемам. Глубокое проникновение инфракрасного тепла помогает расщеплять целлюлит, а затем выводить в виде пота. Инфракрасная кабина - прекрасное дополнение к любой антицеллюлитной программе.

Замечательные успехи в программе по снижению веса. Сам процесс потоотделения требует от человеческого организма значительных затрат энергии. По расчетам, получасовой сеанс позволяет "сжечь" от 900 до 2400 калорий, что сопоставимо с пробегом накм. Следовательно, регулярное использование кабины может помочь сбалансировать вес. Прямой разогрев мышц в инфракрасной кабине позволяет обходиться без разогревающих мазей при проведении массажа.

Психологическое действие

Наряду с терапевтическим воздействием инфракрасной энергии на организм человека, необходимо особо отметить и психологическое действие. Обычно при описаниях инфракрасных саун на этот фактор мало обращают внимание, однако, в профилактике заболеваний он играет не последнюю роль.

Посещение русской бани или финской сауны является стрессом для организма и нервной системы в целом. Необходимость нахождения в раскаленной атмосфере и повышенной влажности вызывает резкое и сильное возбуждение нервной системы человека. Организм человека вынужден мобилизовать значительные ресурсы на компенсацию влияния внешней среды, поэтому после принятия процедур в традиционных банях или саунах, мы чувствуем упадок сил.

Полной противоположностью в этом отношении является инфракрасная сауна, мягкая атмосфера которой благоприятно сказывается на психологическом состоянии человека, снимает напряженность, создает ощущение отдыха и комфортности организма. Посещение ИК сауны дает приятные ощущения и чувство удовольствия, что в конечном итоге также оказывает профилактическое и лечебное действие.

Для спортсменов – любителей и профессионалов

Из-за своего уникального воздействия на организм человека, инфракрасные кабины незаменимы для подготовки как спортсменов любителей, так и для профессионалов:

1. Благодаря непосредственному проникновению инфракрасных лучей в организм и усилению периферийного кровообращения, происходит обильный приток крови к мышцам или "разогрев" мышц, что позволяет приступать к тренировкам или соревнованиям без предварительных затрат мускульной энергии.

2. Резкое расширение кровеносных и лимфатических сосудов ведет к физическому "выдавливанию" подкожных целлюлитных отложений, что позволяет специалистам силовых единоборств снижать вес накануне соревнований гораздо эффективнее, чем в парной бане и без причинения вреда здоровью. Кроме того, сам процесс потоотделения требует от человеческого организма значительных затрат энергии. По расчетам, получасовой сеанс позволяет "сжечь" от 900 до 2400 калорий, что сопоставимо с пробегом накм.

Калории, которые сжигает человек в течение 30 минут упражнений
Вид спорта......................................................Ккал
Марафонский бег............................................593
Плавание.........................................................300
Бег трусцой.....................................................300
Теннис.............................................................265
Езда на велосипеде .......................................225
Гольф..............................................................150
Ходьба............................................................150
Боулинг...........................................................120
______________________________________________
Посещение ИК сауны........................................

3. Сеанс в инфракрасной кабине позволяет за короткое время в больших количествах выводить из мышц молочную кислоту, накопившуюся во время тренировок. Быстро исчезает эффект "перетренированности" и "забитости" мускулов. Мышцы становятся эластичными, насыщенными кислородом и питательными элементами, идеально подготовленными к соревнованиям.

4. Резкое увеличение кровотока в сосудах способствует ускорению метаболического обмена в организме, что ведет к увеличению мышечной массы, в результате тренировок, в более короткий срок. Это позволяет занимающимся культуризмом более эффективно и легче формировать мышечный корсет своего тела.

5. Процедуры в инфракрасной кабине, способствуя увеличению объема поступающих в ткани необходимых веществ, позволяют ускорить заживление травм, ушибов, переломов, растяжений, рассасывание гематом.

6. Способствует профилактике простудных заболеваний при тренировках на свежем воздухе в плохую погоду.

7. Активно выводит из организма шлаки и токсины без применения медикаментов.

8. Позволяет сократить реабилитационный период после соревнований.

9. Позволяет сместить акцент оздоровительной подготовки из медикаментозной в физиотерапевтическую область.

10. Эффективно снимает боль от травм, ликвидирует спазматические сокращения мышц (судороги).

11. Обильное снабжение тканей кислородом дает тот же эффект, что и "кровяной допинг", но достигается естественным путем и не запрещено к применению.

Для бизнесменов

Люди, занимающиеся бизнесом - очень занятые люди. Как правило, их рабочий день расписан по минутам, и трудно выкроить даже полчаса для занятия своим здоровьем...

Но выкраивать это время просто необходимо, иначе можно обречь себя на участь – работать только на лекарства. Здоровье - это, пожалуй, единственное, что принадлежит только нам, и то, что зависит только от нас. Мудрый и предусмотрительный человек всегда найдет возможность пересмотреть свое расписание и выделить время на wellness занятия, куда входит и посещение ИК сауны. Тем более что сауна не только всегда современна, но и постоянно развивается. Заниматься здоровьем надо регулярно, т. к. регулярность важна во всём. Спонтанность приносит лишь недолговременные успехи.

У человеческого организма есть предел - больше он просто не выдержит. Так, например, в приеме пищи - лучше съедать понемногу, но несколько раз, чем объесться на ужин. Принцип регулярности - самый великий принцип. И теперь Вы имеете возможность посещать сауну так же часто и регулярно, как и принимать душ, т. к. ИК сауна не отнимет у Вас много времени, и она абсолютно безопасна при частом посещении. Wellness занятия должны быть частью жизни человека, как чистка зубов или душ по утрам.

Занятия здоровьем - такое же мерило успеха и целеустремленности, как и достижения в бизнесе или спорте, т. к. это тот же труд. Ведь человеческий организм, как и любой механизм, вырабатывает энергию только во время работы. По мнению специалистов, любой человек не менее 3 раз в неделю должен проходить занятия по кардионагрузке, то есть тренировать свою сердечно-сосудистую систему. Задачи, которые многие ставят во главу угла, к примеру, похудение - на самом деле частности. А вот сердце и все, что с ним связано, всегда должно пребывать в отличной форме.

ИК сауна как нельзя лучше поможет Вам одновременно, и стабилизировать вес и укрепить сердечно-сосудистую систему. Для современного общества характерно наличие множества целей, которые люди стремятся достичь в короткие сроки. Поэтому сегодня особенно популярно совмещение во времени двух и более разных мероприятий.

Так, например, многие завтракают, одновременно читая газеты, обедают, слушая музыку, и ужинают, не отрываясь от экрана телевизора, и это незаметно стало повседневностью. Эти явления наблюдаются все чаще. Поскольку время - деньги, мы не можем себе позволить роскошь расслабиться, ничего не делая, но и не имеем права, занимаясь делом, при этом не отдыхать. Поэтому желательно, чтобы все возможные средства для отдыха, расслабления и в то же время укрепления тела и духа были у нас «под рукой», а именно: душ, музыка, освежающие напитки, а также и тепла - небольшая ИК сауна.

Предположим, у Вас остаётся всего 30 мин. до очередных переговоров, а Вы уже «выжиты как лимон». Как быстро восстановить силы и привести себя в рабочее состояние? Очень просто. Включите в розетку, приобретённую Вами ИК сауну, установите таймер на 20 мин., и пока кабинка нагревается, налейте себе бокал сока, включите тихо любимую музыку, примите душ и заходите в готовую сауну. Находясь в ИК сауне 10-15 мин., старайтесь не думать о делах. Просто слушайте музыку, пейте сок, вдыхайте запах натурального дерева. Всё остальное сделает ИК сауна:
- она расслабит Ваши напряжённые мышцы - придаст бодрость телу;
- нормализует давление;
- выведет шлаки;
- оздоровит кожу;
- укрепит сердечно - сосудистую систему;
- снимет, накопившийся стресс - придаст бодрость духу.

У Вас остаётся ещё 10 мин. Примите тёплый душ, выпейте стакан тонизирующего напитка. Вы почувствуете, как у Вас откроется «второе дыхание». После ИК сауны не возникает ощущения тяжести в теле, напротив, Вы ощутите подъём и бодрость. Всё! Вы готовы к переговорам.

Другой вариант. Предположим, у Вас нет даже 30 мин. свободного времени до встречи с партнёрами. Бизнесмены, как правило, из-за вечной нехватки времени совмещают полезное с приятным, приглашая партнеров по бизнесу в сауну. Деловые люди могут извлечь из посещения сауны не только удовольствие, но и пользу - провести здесь деловые переговоры, заключить важный контракт. Знатоки утверждают, что в непринужденной обстановке гораздо легче найти взаимопонимание .

"Представь, сидим мы друг перед другом в одних простынях, без золотых браслетов, сотовых телефонов и разговариваем на равных. Сколько раз в сауне мне удавалось и цену сбить, и клиента на свою сторону склонить" - раскрывает секрет своего успеха бизнесмен Владимир.

"В сауне рассеивается гнев", - гласит финская народная мудрость. Каждый человек мечтает о том, чтобы любой насыщенный стрессами день не коснулся его крепких нервов. Подтверждено, что сауна положительно влияет на автономно действующую, не регулируемую нашей волей, нервную систему. Было также убедительно доказано, что процедура сауны улучшает сон: быстрее наступает и дольше длится фаза глубокого сна, обеспечивающего полноценный отдых, а фаза поверхностного сна укорачивается. Это очень важный аспект, ведь сон является основным средством восстановления физического и душевного здоровья. Человек проводит во сне больше трети своей жизни. В то же время примерно 1/3 человечества страдает от бессонницы или препятствующих отдыху нарушений сна. В этих случаях сауна действует как естественное снотворное. Примите ИК сауну на ночь.

Для женщин

Процесс ИК сауны имеет особое значение для женщин. Во время менструации ИК сауна может облегчать судорожные боли за счет расслабления и выведения излишков воды, вызванных задержкой соды. По тем же причинам ИК сауна оказывает благотворное влияние на здоровых беременных женщин. Хотя, в случаях токсикоза или осложненной беременности необходимо проконсультироваться с врачом до принятия процедуры. Прогрев после родов ослабляет мышечную боль, очищает тело и дает молодой матери необходимое уединение. В ИК сауне должна поддерживаться низкая температура до тех пор, пока женщина не восстановится после родов.

Теоретически считается, что менструация больше, чем просто уничтожение маточного покрова; это цикл очищения всего организма. После прекращения у женщины репродуктивного цикла телу необходимо найти другие пути самоочищения от накопленных токсинов. И пока длится такое приспособление организма, будут ощущаться неприятные симптомы менопаузы. Посещение ИК сауны, как основной способ выведения токсинов, уменьшает некоторые болезненные симптомы.

Начиная с 2001 года, и по сей день продолжает лечить ИК сауной своих больных специалист – кандидат медицинских наук, врач высшей категории, зав. Отделением реабилитации Кисловодского Врачебно – Физкультурного Диспансера (ВФД) Анатолий Викторович Чмырёв. В его ведении больные сердечно-сосудистыми заболеваниями и частой сопутствующей патологией – избыточным весом, заболеваниями опорно-двигательной системы (остеохондрозы, артрозы), обменными нарушениями, гиперхолестеринемией, подагрой, заболеваниями почек, бронхов.

Испытав однажды влияние ИК сауны на себе, и получив отличные результаты, он на долгие годы стал фанатом (в лучшем смысле этого слова) этого замечательного изобретения.

Врачи «Центра простатологии» РАЕН рекомендовали своим пациентам использовать инфракрасную кабину в профилактических и лечебных целях. Все пациенты, прошедшие процедуры, отмечали общее улучшение самочувствия, ослабление простудных явлений или более быстрое выздоровление. Люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями отмечали нормализацию уровня артериального давления, больные с нарушениями пищеварительной системы - уменьшение метеоризма и улучшение работы кишечника.

Пациенты, которые активно посещают спортивный зал, обратили внимание на уменьшение или исчезновение болей в суставах и мышцах, более быстрое заживление ссадин, гематом, растяжений. Прямой разогрев мышц в инфракрасной сауне позволяет обходиться без разогревающих мазей при проведении массажа.

Врачи «Центра» отметили, что у пациентов с урологическими заболеваниями снизилось количество дневных и ночных мочеиспусканий. Пациенты с самыми различными урологическими патологиями почувствовали улучшение состояния. Большинство мужчин отметили увеличение спонтанных эрекций, улучшение потенции.

Хороший эффект от процедур в инфракрасной сауне был замечен и во время восстановительного периода, особенно после хирургических вмешательств. И врачи, и пациенты отметили более быстрое заживление ран и сокращение реабилитационного периода. В ряде случаев наблюдалось бесследное заживление ран и шрамов, исчезновение мелких шрамов, смягчение и уменьшение на коже старых рубцов.

Многие женщины, наблюдающиеся в «Центре простатологии» отметили, что после сеансов в ИК сауне у них значительно улучшился цвет лица, кожа на теле стала более гладкой и упругой. Особенно на эти изменения обратили внимание пациентки с целлюлитом. В ряде случаев пропала угревая сыпь, прыщи, перхоть, залечилась экзема. Несколькими пациентками было отмечено ощутимое снижение веса уже после 2-3 сеансов.

Все пациенты «Центра простатологии», участвовавшие в исследовании, отметили отсутствие неприятных ощущений, которые иногда возникают при посещении обычной сауны или бани. В НИИ медицины труда РАМН была произведена физиолого-гигиеническая оценка инфракрасной сауны.
Было проведено измерение параметров теплового облучения в шести точках, общее количество замеров составило «54». Тепловое облучение в каждой точке измерялось по три раза. Для измерений использовался радиометр энергетической освещенности переносной РАТ-1П. Температура воздуха контролировалась с помощью психометра Ассемана в центре кабины. Температура внутренних поверхностей ограждений (стен) измерялась микротермометром МТ-57. Оценка теплового состояния человека проводилась при участии двух испытуемых (мужчина и женщина), находившихся в ИК кабине в положении сидя в течение 25 минут.

В соответствии с Методическими рекомендациями МЗ СССР № 000-90 в динамике эксперимента измерялись температура тела и кожи на 11 участках тела (лоб, грудь, спина, живот, поясница, плечо, кисть, бедро верх, бедро низ, голень, стопа), частота сердечных сокращений (ЧСС). Тепло и влагоощущения регистрировались по соответствующим шкалам (теплоощущения: 4 балла - комфорт, 5- слегка тепло, 6- тепло, 7- жарко; влагоощущения: 1 балл - кожа сухая, 2- кожа слегка влажная, 3- видимое потоотделение, 4- профузное потоотделение). До и после пребывания в кабине измерялись артериальное давление (АД) и влагопотери.

По результатам измерений температуры кожи и тела рассчитывались средневзвешенная температура кожи, средняя температура тела и накопление тепла в организме. Согласно международным стандартам температура внутренних поверхностей ИК кабины является безопасной при длительном (10 минут и более) контакте с ними поверхности тела. Результаты оценки теплового состояния человека показали, что в течение 25-минутного сеанса температура кожи поднялась до 38,7- 39,1°C, температура тела до 37,6°C. Влагоощущения оценивались 3,45- 3,68, что свидетельствует о профузном потоотделении на большинстве участков поверхности тела, которое начинается с 15-й минуты (мужчины) и с 20-й минуты (женщины) вне зависимости от режима. Теплоощущения оценены 5-ю и 6-ю баллами (тепло и очень тепло), АД несколько снижалось на величину до 10 мм/рт. ст.

Согласно полученным данным и результатам их анализа инфракрасная сауна может быть рекомендована для проведения тепловых процедур. Опираясь на свои наблюдения, врачи «Центра простатологии» РАЕН пришли к выводу, что использование инфракрасной кабины является хорошим и безопасным дополнением к современным оздоровительным и общеукрепляющим процедурам.

Много лет японский доктор Ишикава проводил эксперименты, направленные на изучение особенностей проникающего инфракрасного излучения и выработку рекомендаций по правильному его использованию. Результатом многолетних исследований явилось создание инфракрасных кабин, в которых излучатели, расположенные оптимально по отношению к человеческому телу, позволяют добиться наибольшего эффекта.

Нагревательные элементы для ИК-саун были специально запатентованы в 1965 году доктором Tадаши Ишикава из медицинского центра Fuji Medical. s R&D department. И только после 14 лет скрупулезных исследований эта технология была передана для публичного использования. В 1981 году на рынок Америки инфракрасные излучатели пришли как патентованное средство для согревания новорожденных, в том числе ослабленных и недоношенных детей. На Российский рынок инфракрасные кабины пришли в 90х годах.

В Америке, Европе и Юго-Восточной Азии это замечательное оздоровительное оборудование уже стало де-факто стандартом для оздоровительных и спортивных центров наравне с сауной и бассейном. Кроме того, они широко применяются в лечебных учреждениях для самых разных целей – от разогрева мышц перед мануальной терапией до коррекции иммунной системы. Салоны красоты также активно используют чудо-кабины как превосходное средство для полной очистки кожи или как эффективное дополнение к любой антицеллюлитной программе. Посетители тренажёрных залов, хорошенько пропотев в инфракрасной кабине после занятий, значительно снижают уровень молочной кислоты, накопленной в мышцах. Но наиболее широкое распространение инфракрасные кабины получили именно в лечебных учреждениях. В первую очередь врачей привлекает возможность быстро и эффективно очистить организм без применения лекарственных средств. На сегодняшний день благодаря небольшой цене (не дороже, чем обычная сауна) инфракрасные кабины устанавливаются в квартирах и частных домах. И отовсюду поступают только хвалебные отзывы.

В Японии уже продано около 70000 инфракрасных кабин. Около 300 школ восточных единоборств в Японии и Китае используют их при подготовке своих бойцов. Несколько футбольных команд немецкой бундеслиги (например “Шальке-04”) применяют инфракрасные кабины для разогрева перед матчами и послематчевой реабилитации спортсменов. Организаторы Олимпийских игр 1996 года в Атланте установили в Олимпийской деревне 86 инфракрасных кабин для подготовки и реабилитации атлетов.
Только в Европе продаётся 30000 инфракрасных кабин в год. Но не надо забывать, что баня на дровяном отоплении (русская баня), как традиция, была, есть и будет. Инфракрасная сауна – новое, усовершенствованное и эффективное изобретение, пользование которой, не только поможет Вашему здоровью, но и сэкономит Ваши деньги и Ваше время.

Опять-таки по статистике 80 процентов покупателей ИК-кабин уже имеют либо сауну, либо русскую баню. На наш взгляд причина здесь в том, что цели процедур конечно во многом схожи, но есть и существенные различия.

Парение в бане или сауне - это прежде всего процесс, некое особое препровождение времени, которое и занимает этого времени очень много. Прежде всего это процесс подготовки. Прогрев сауны или растопка бани занимает около 1 часа. Подготовка инфракрасной кабины - 5-10 минут.

Процесс парения с выходами и заходами в парилку, выпиваниями той жидкости к которой есть привычка (будь то чай или пиво) занимает не меньше трех часов. То есть это занятие практически на пол-дня. Поэтому люди, которые любят сауну или баню посещают ее не чаще чем раз в неделю. Не говоря уж о том, что часто для одного сеанса одному человеку просто бывает лениво или некогда топить для себя сауну, а тем более баню. В инфракрасной кабине достаточно одного захода на 20-40 минут.

Инфракрасной кабиной, установленной в загородном дом е или просто в квартире Вы сможете пользоваться каждый день.

Один из наших коллег, который продает кабины рассказывает, что самые благодарные покупатели инфракрасных кабин - это фермеры, которые, конечно имеют и бани и сауны. Но они настолько устают, и горячее время у них настолько мало времени для отдыха, что они не имеют сил на долгую растопку и парение. Для них быстро расслабиться в кабине - это просто спасение.

Мы знаем, что и наши замотанные городом, работой и бизнесом люди скоро оценят это преимущество инфракрасных кабин. Мышцы, "затюканные" стрессами расслабляются, и человек испытывает умиротворение и негу. Стрессы не смогут больше пополнять Вашу историю болезней. То есть основная цель инфракрасных кабин, это обретение здоровья и душевное расслабление в максимально короткие сроки.

Ещё одно отличие - это функциональные особенности. Передача тепла в сауне - за счет накаленного до 100-120º воздуха. Он прогревает тело через кожу на глубину 3-5 мм. От традиционной бани и сауны ИК-кабина отличается тем, что в ней применятся метод непосредственного нагрева тела человека специальными излучателями.

В обычных саунах печь (дровяная или электрическая) сначала разогревает камни, затем камни разогревают воздух, а уже только после этого происходит нагрев тела человека. Воздух обладает низкой теплоемкостью, поэтому, для эффективного нагрева организма человека, необходимо его сильно разогревать, как это делают в финских саунах, или добавлять пар, как это делают в русских парных или турецких банях.

Еще одним существенным недостатком традиционных бань является то, что воздух в их парных почти неподвижен. По мере эксплуатации он быстро насыщается большим количеством (до 4-5%) углекислоты и испарениями пота. Поэтому в процессе работы спустя короткое время в парных таких бань образуется эффект духоты, так как концентрация углекислоты повышается враз по сравнению с ее содержанием в воздухе помещений для отдыха.

Увеличение температуры воздуха имеет свои недостатки: увеличивается возможность получить термические ожоги кожного покрова и верхних дыхательных путей, возникает риск получения кожных заболеваний. Увеличение влажности воздуха то же имеет свои негативные стороны - снижается парциальное давление кислорода в воздухе и, как следствие, увеличивается риск обострения сердечно-сосудистых заболеваний.

Абсолютными противопоказаниями для приема бани или финской сауны являются опухоли (доброкачественные или злокачественные) или подозрение на их наличие, активные формы туберкулеза, кровотечение, недостаточность кровообращения.

В инфракрасной сауне применяются специальные излучатели, работающие в невидимом диапазоне инфракрасного спектра. Поскольку воздействие их на прозрачные объекты минимально, воздух в кабине сильно не нагревается (чтобы убедиться в этом, потрогайте в яркий солнечный день стекло окна, через которое светит солнце - оно всегда остается прохладным). Они расположены вокруг тела человека для наиболее эффективного нагрева. Таким образом до 90% энергии, генерируемой излучателями, поступает непосредственно в тело человека, и лишь 10% идет на нагрев воздуха. Этим и объясняется невысокая температура в ИК сауне. Кроме того такие нагреватели не сжигают кислород в сауне.

Вкратце все различия между саунами и инфракрасными кабинами представлены в таблице:

ИК кабина

Сауна

Передача тепла

инфракрасные волны большой длины

горячий воздух

Температура при принятии процедур

Прогрев организма

на глубину до 4 см

на глубину нескольких мм

Количество пота

в 2 – 3 раза больше, чем в сауне

в 2 – 3 раза меньше, чем в ИК-кабине

Состав пота

80% вода,
20% сухой остаток (жиры, холестерол, токсины, шлаки)

95% вода,
5% сухой остаток (жиры, холестерол, токсины, шлаки)

Время разогрева

Время принятия процедур

20-40 минут

Эл. мощность

1-3 кВт (для сравнения - электрический чайник - 2,2 кВт)

4-9 кВт (для аналогичного объёма)

Эл. напряжение

обычно 380 В

Время оздоровительного действия

продолжительное

короткий период

Ограничения по возрасту

Ограничения по здоровью

Стоимость эл. энергии

незначительная

значительная

Стоимость при аналогичном размере и исполнении

примерно равна

В дополнение к несомненной пользе для здоровья, инфракрасные кабины имеют ряд важных технических преимуществ:

· Большой внутренний объем относительно внешнего размера из-за тонких стен

· Минимальные требования к месту установки

· Никаких согласований с противопожарными и коммунальными службами не требуется

· Благодаря очень мягкому климату, процедуры в инфракрасной кабине могут принимать люди с ослабленным здоровьем, пожилые, дети и все, кому противопоказана традиционная сауна

· Высокие показатели качества и надежности конструкции. · Инфракрасные кабины долговечны, компактны и могут быть установлены в квартире, на даче, в коттедже, офисе, оздоровительном центре, спортивном клубе , больнице, поликлинике и т. п.

· Инфракрасные кабины могут быть использованы для предоставления дополнительных платных услуг в фитнес-клубах, бассейнах, спортцентрах и т. п.

Существует вопрос, возможна ли комплектация уже готовой сауны инфракрасными излучателями.

Ответ - только теоретически. Можно оборудовать сауну инфракрасными излучателями, но целебный эффект от таких процедур будет минимален. Вообще, специфика работы обычной сауны и инфракрасной кабины делает эти устройства несовместимыми. По крайней мере те излучатели, которые в настоящее время используются для постройки инфракрасных кабин не могут работать в обычной сауне, хотя бы потому, что их электрическая проводка не выполнена во влагозащитном варианте и некоторые элементы ИК-нагревателей не приспособлены к высоким температурам. Кроме того, для наилучшего воздействия инфракрасных лучей, очень важно правильно расположить излучатели относительно тела пользователя, нарушение этого правила может свести на нет приносимую ими пользу. Именно поэтому все ИК-кабиины изготавливаются примерно фиксированными размерами, основанными на проведении научных исследований. Поэтому мы не рекомендуем встраивать ИК излучатели в готовые сауны. В то же время, благодаря компактности (от 90х90 см) и легкости подключения (220В, обычная розетка), эти кабины могут быть установлены в той же зоне, что и сауны и стать их прекрасным дополнением.

Противопоказания

1. При приеме каких-либо назначенных Вам лекарств, проконсультируйтесь с врачом или фармацевтом о возможных изменениях в лекарственном воздействии, обусловленных любым взаимодействием с тепловыми лучами.

2. Примите во внимание, что во время процедуры идёт повышение внутренней температуры человека, что может иметь нежелательный эффект для людей, страдающих заболеваниями обмена веществ, множественным склерозом и некоторыми кожными заболеваниями.

3. Если у Вас имеются недавние (сильные) повреждения суставов, не подвергайте их нагреву первые 48 часов после повреждения или до тех пор, пока симптомы жара и опухоли не спадут. Если у Вас есть сустав или суставы, которые выделяются хроническим жаром или опухолью, эти суставы могут плохо реагировать на сильное нагревание любого вида. Сильное нагревание противопоказано во всех случаях, когда имеются какие-либо инфекции, будь то зубные, в суставах или в любых других тканях.

4. Если Вы беременны или предполагаете такую вероятность, прекратите использование Вашей сауны, особенно в первую часть срока беременности. Финские женщины парятся в саунах, которые не прогревают тело так сильно как инфракрасное излучение, только 6-12 минут и покидают их в тот момент, когда ощущается дискомфорт. Такой низкий уровень интенсивности применения тепловых процедур не ведет к порокам развития плода. По сравнению с сауной воздействие инфракрасного теплового излучения в 2-3 раза более интенсивно и более глубоко проникает в тело. Поэтому данное воздействие разумно сократить до 2-6 минут с минимально возможным риском. В последние же сроки беременности умеренное потоотделение помогает будущей маме справиться с повышенной нагрузкой на почки. Однако будьте предельно осторожны, если существуют какие-либо проблемы, связанные с беременностью. Посоветуйтесь с Вашим врачом.

5. Металлические протезы, стержни, искусственные суставы или любые другие хирургические имплантанты обычно отражают инфракрасные лучи и, следовательно, не нагреваются тепловыми лучами. Однако Вы можете посоветоваться с Вашим хирургом о порядке использования инфракрасного теплового излучения. Конечно, использование инфракрасного излучения должно быть прекращено, если Вы испытываете боль около каких-либо имплантантов. Силикон поглощает инфракрасную энергию. Имплантированный силикон или силиконовые протезы для носа или уха могут быть нагреты инфракрасными лучами. Так как силикон тает при 200 С (392 F), использование инфракрасного излучения не принесет вреда.

6. Нагревание нижней части спины у женщин во время менструального периода может временно увеличить количество выделений. Если Вы знаете, что это может случиться, то можете или позволить себе, в качестве эксперимента, непродолжительное воздействие, или просто избегать употребления инфракрасного излучения в это время цикла.

7. Люди, страдающие гемофилией или те, кто предрасположен к геморрагии (кровотечениям), должны избегать как использование инфракрасного излучения, так и любых тепловых процедур, которые могут вызвать расширение сосудов, что, в свою очередь, может увеличить вероятность кровотечения.

В нашей же практике, сколько мы испытывали ее на себе, из расспросов наших клиентов и коллег, ни одной жалобы мы не слышали и не почувствовали ничего неприятного.
Как Вы думаете, что может быть безопаснее, если на рынок Америки в 1981 году инфракрасные излучатели пришли как патентованное средство для согревания новорожденных, в том числе ослабленных и недоношенных детей?
Нельзя не отметить факт, что противопоказаний посещения сауны и бани в десятки раз больше.

Инфракрасное излучение является естественным природным видом излучения. Каждый человек ежедневно подвергается его действию. Огромная часть энергии Солнца поступает на нашу планету именно в виде ИК-лучей. Однако в современном мире существует множество приборов, в которых задействовано инфракрасное излучение. На организм человека оно может воздействовать различным образом. Во многом это зависит от типа и целей использования этих самых приборов.

Что это такое

Инфракрасное излучение, или ИК-лучи, - это вид электромагнитного излучения, занимающий спектральную область от красного видимого света (для которого характерна длина волны 0,74 мкм) до коротковолнового радиоизлучения (с длиной волны 1-2 мм). Это довольно обширная область спектра, поэтому ее дополнительно подразделяют на три области:

  • ближний (0,74 - 2,5 мкм);
  • средний (2,5 - 50 мкм);
  • дальний (50-2000 мкм).

История открытия

В 1800 году ученый из Англии В. Гершель сделал наблюдение, что в невидимой части солнечного спектра (за пределами красного света) повышается температура термометра. Впоследствии была доказана подчиненность инфракрасного излучения законам оптики и сделан вывод о его родстве с видимым светом.

Благодаря трудам советского физика А. А. Глаголевой-Аркадьевой, в 1923 году получившей радиоволны с λ=80 мкм (ИК-диапазон), было экспериментально доказано существование непрерывного перехода от видимого излучения к ИК-излучению и радиоволновому. Таким образом, был сделан вывод об их общей электромагнитной природе.

Практически все в природе способно испускать длины волн, соответствующих инфракрасному спектру, а значит, является Тело человека не является исключением. Все мы знаем, что все вокруг состоит из атомов и ионов, даже человек. А эти возбужденные частицы способны испускать Переходить в возбужденное состояние они могут под действием различных факторов, например электрических разрядов или при нагревании. Так, в спектре излучения пламени газовой плиты имеется полоса с λ=2,7 мкм от молекул воды и с λ=4,2 мкм от углекислого газа.

ИК-волны в быту, науке и промышленности

Используя дома и на работе те или иные приборы, мы редко задаемся вопросом о влиянии инфракрасного излучения на организм человека. Между тем довольно популярными сегодня являются ИК-обогреватели. Принципиальным их отличаем от масляных радиаторов и конвекторов является способность нагревать не сам воздух непосредственно, а все объекты, находящиеся в помещении. То есть сначала нагреваются мебель, полы и стены, а затем они отдают свое тепло в атмосферу. При этом оказывает действие инфракрасное излучение и на организмы - человека и его питомцев.

Также широко применяются ИК-лучи при передаче данных и дистанционном управлении. Во многих мобильных телефонах имеются ИК-порты, предназначенные для обмена файлами между ними. А все пульты от кондиционеров, музыкальных центров, телевизоров, некоторых управляемых детских игрушек также используют электромагнитные лучи в инфракрасном диапазоне.

Использование ИК-лучей в армии и космонавтике

Наиболее важное значение инфракрасные лучи имеют для авиакосмической и военной отраслей. На базе фотокатодов, имеющих чувствительность к ИК-излучению (до 1,3 мкм), создаются (различные бинокли, прицелы и т. д.). Они позволяют при одновременном облучении объектов инфракрасным излучением произвести прицеливание или осуществлять наблюдение в абсолютной темноте.

Благодаря созданным высокочувствительным приемникам инфракрасных лучей стало возможным производство самонаводящихся ракет. Датчики в их головной части реагируют на ИК-излучение цели, температура которой, как правило, выше окружающей среды, и направляют ракету в цель. На том же принципе основано обнаружение с помощью теплопеленгаторов нагретых частей кораблей, самолетов, танков.

ИК-локаторы и дальномеры могут обнаруживать в полной темноте различные объекты и соизмерять расстояние до них. Особые приборы - которые излучают в инфракрасной области, применяются для космической и дальней наземной связи.

Инфракрасное излучение в научной деятельности

Одним из самых распространенных является изучение спектров испускания и поглощения в ИК-области. Применяется оно при изучении особенностей электронных оболочек атомов, для определения структур всевозможных молекул, а кроме того, и в качественном и количественном анализе смесей различных веществ.

Из-за различий коэффициентов рассеяния, пропускания и отражения тел в видимых и ИК-лучах фотографии, сделанные в различных условиях, несколько отличаются. На снимках, выполненных в инфракрасном диапазоне, зачастую видно больше деталей. Такие снимки широко распространены в астрономии.

Изучение влияния ИК-лучей на организм

Первые научные данные о влиянии инфракрасного излучения на организм человека датированы 1960 годами. Автором исследований является японский врач Тадаши Ишикава. В ходе своих экспериментов ему удалось установить, что ИК-лучи имеют свойство проникать глубоко внутрь тела человека. При этом происходят процессы терморегуляции, сходные с реакцией на нахождение в сауне. Однако потоотделение начинается при более низкой температуре окружающего воздуха (она составляет порядка 50 °С), а прогревание внутренних органов происходит гораздо глубже.

В ходе такого прогревания происходит усиление кровообращения, расширяются сосуды органов дыхания, подкожной клетчатки и кожи. Вместе с тем длительное воздействие инфракрасного излучения на человека способно вызвать тепловой удар, а сильное ИК-излучение приводит к появлению ожогов различной степени.

Защита от ИК-излучения

Существует небольшой перечень мероприятий, направленных на уменьшение опасности воздействия инфракрасного излучения на организм человека:

  1. Понижение интенсивности излучения. Достигается оно посредством выбора соответствующего технологического обо-ру-до-ва-ния, своевременной заменой устаревшего, а также его рациональной компоновкой.
  2. Удаление рабочих от источника излучения. Если позволяет технологическая линия, следует предпочесть дистанционное управление ею.
  3. Установка защитных экранов на источник или рабочее место. Такие ограждения могут быть устроены двумя способами, позволяющими снизить влияние инфракрасного излучения на организм человека. В первом случае они должны отражать электромагнитные волны, а во втором - задерживать их и преобразовывать энергию излучения в тепловую с последующим ее отведением. В связи с тем, что защитные экраны не должны лишать специалистов возможности вести мониторинг происходящих на производстве процессов, они могут изготавливаться прозрачными или полупрозрачными. Для этого в качестве материалов выбирают силикатные или кварцевые стекла, а также металлические сетки и цепи.
  4. Теплоизоляция или охлаждение горячих поверхностей. Главной целью тепловой изоляции является снижение риска получения рабочими различных ожогов.
  5. Средства индивидуальной защиты (разнообразная спецодежда, очки со встроенными светофильтрами, щит-ки).
  6. Профилактические мероприятия. Если в ходе вышеперечисленных действий уровень воздействия ИК-излучения на организм остается достаточно высоким, то следует подобрать соответствующий режим труда и отдыха.

Польза для организма человека

Инфракрасное излучение, воздействующее на тело человека, приводит к улучшению циркуляции крови вследствие расширения сосудов, лучшему насыщению органов и тканей кислородом. Кроме того, повышение температуры тела оказывает болеутоляющий эффект за счет воздействия лучей на нервные окончания в кожных покровах.

Было подмечено, что хирургические операции, проведенные под действием ИК-излучения, имеют ряд преимуществ:

  • несколько легче переносятся боли после операций;
  • быстрее идет регенерация клеток;
  • влияние инфракрасного излучения на человека позволяет избежать охлаждения внутренних органов в случае выполнения операции на открытых полостях, что понижает риск развития шока.

У больных с ожогами инфракрасное излучение создает возможность удаления некрозов, а также выполнения аутопластики на более раннем этапе. Кроме того, снижается срок лихорадки, в меньшей степени выражены анемия и гипопротеинемия, снижается частота осложнений.

Доказано, что ИК-излучение способно ослабить действие некоторых ядохимикатов, путем повышения неспецифического иммунитета. Многие из нас знают о лечении ринита и некоторых других проявления простуды синими ИК-лампами.

Вред для человека

Стоит отметить, что вред от инфракрасного излучения для организма человека тоже может быть весьма существенным. Наиболее очевидные и распространенные случаи - ожоги кожи и дерматиты. Происходить они могут либо при слишком длительном воздействии слабых волн инфракрасного спектра, либо в ходе интенсивного облучения. Если говорить о медицинских процедурах, то редко, но все же случаются тепловые удары, астении и обострения болей при неправильном лечении.

Одной из современных проблем являются ожоги глаз. Наиболее опасны для них ИК-лучи с длинами волн в пределах 0,76-1,5 мкм. Под их влиянием происходит нагревание хрусталика и водянистой влаги, что может приводить к различным нарушениям. Одним из самых распространенных последствий является светобоязнь. Об этом стоит помнить детям, играющим с лазерными указками, и сварщикам, пренебрегающим средствами индивидуальной защиты.

ИК-лучи в медицине

Лечение с помощью инфракрасного излучения бывает местным и общим. В первом случае осуществляется локальное действие на определенный участок тела, а во втором действию лучей подвергается весь организм. Курс лечения зависит от заболевания и может составлять от 5 до 20 сеансов по 15-30 минут. При проведении процедур обязательным условием является использование защитных средств. Для сохранения здоровья глаз используются особые картонные накладки или очки.

После первой же процедуры на поверхности кожи появляются покраснения с нечеткими границами, проходящие примерно через час.

Действие ИК-излучателей

В условиях доступности многих медицинских приборов люди приобретают их для индивидуального пользования. Однако необходимо помнить, что такие устройства должны соответствовать особым требованиям и использоваться с соблюдением правил безопасности. Но главное - важно понимать, что, как и любой медицинский прибор, излучатели инфракрасных волн нельзя использовать при ряде заболеваний.

Влияние инфракрасного излучения на организм человека
Длина волны, мкм Полезное действие
9,5 мкм Иммунокоррегирующее действие при иммунодефицитных состояниях, вызванных голоданием, отравлением четыреххлористым углеродом, применением иммунодепрессантов. Приводит к восстановлению нормальных показателей клеточного звена иммунитета.
16.25 мкм Антиоксидантное действие. Осуществляется за счет образования свободных радикалов из супероксидов и гидроперекисей, и их рекомбинации.
8,2 и 6,4 мкм Антибактериальное действие и нормализация микрофлоры кишечника за счет влияния на процесс синтеза гормонов простагландинов, приводящая к иммуномоделирующему эффекту.
22,5 мкм Приводит к переводу многих нерастворимых соединений, таких как тромбы и атеросклеротические бляшки, в растворимое состояние, позволяющее выводить их из организма.

Поэтому подбирать курс терапии должен квалифицированный специалист, опытный врач. В зависимости от длины испускаемых инфракрасных волн, приборы могут быть использованы для разных целей.

Гамма-излучение Ионизирующее Реликтовое Магнито-дрейфовое Двухфотонное Спонтанное Вынужденное

Инфракра́сное излуче́ние - электромагнитное излучение , занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1-2 мм).

Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приемниками, а также специальными фотоматериалами .

Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

  • коротковолновая область: λ = 0,74-2,5 мкм;
  • средневолновая область: λ = 2,5-50 мкм;
  • длинноволновая область: λ = 50-2000 мкм;

Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн - терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).

Инфракрасное излучение также называют «тепловым » излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.

История открытия и общая характеристика

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем . Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.

Ранее лабораторными источниками инфракрасного излучения служили исключительно раскаленные тела либо электрические разряды в газах. Сейчас на основе твердотельных и молекулярных газовых лазеров созданы современные источники инфракрасного излучения с регулируемой или фиксированной частотой. Для регистрации излучения в ближней инфракрасной-области (до ~1,3 мкм) используются специальные фотопластинки. Более широким диапазоном чувствительности (примерно до 25 мкм) обладают фотоэлектрические детекторы и фоторезисторы . Излучение в дальней ИК-области регистрируется болометрами - детекторами, чувствительными к нагреву инфракрасным излучением .

ИК-аппаратура находит широкое применение как в военной технике (например, для наведения ракет), так и в гражданской (например, в волоконно-оптических системах связи). В качестве оптических элементов в ИК-спектрометрах используются либо линзы и призмы, либо дифракционные решетки и зеркала. Чтобы исключить поглощение излучения в воздухе, спектрометры для дальней ИК-области изготавливаются в вакуумном варианте .

Поскольку инфракрасные спектры связаны с вращательными и колебательными движениями в молекуле, а также с электронными переходами в атомах и молекулах, ИК-спектроскопия позволяет получать важные сведения о строении атомов и молекул, а также о зонной структуре кристаллов .

Применение

Медицина

Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии .

Дистанционное управление

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления , системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Интересно, что инфракрасное излучение бытового пульта дистанционного управления легко фиксируется с помощью цифрового фотоаппарата .

При покраске

Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.

Стерилизация пищевых продуктов

С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.

Антикоррозийное средство

Инфракрасные лучи применяются с целью предотвращения коррозии поверхностей, покрываемых лаком.

Пищевая промышленность

Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал , белок , липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.

Кроме того, инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств. Инфракрасные обогреватели используются для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды).

Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Проверка денег на подлинность

Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность. Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надежной защитой от подделок.

Опасность для здоровья

Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз.

См. также

Другие способы теплопередачи

Способы регистрации (записи) ИК-спектров.

Примечания

Ссылки

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (ИК-излучение, ИК-лучи), электромагнитное излучение с длинами волн λ от около 0,74 мкм до около 1-2 мм, то есть излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого излучения и коротковолновым (субмиллиметровым) радиоизлучением. Инфракрасное излучение относится к оптическому излучению, однако в отличие от видимого излучения оно не воспринимается человеческим глазом. Взаимодействуя с поверхностью тел, оно нагревает их, поэтому часто его называют тепловым излучением. Условно область инфракрасного излучения разделяют на ближнюю (λ = 0,74-2,5 мкм), среднюю (2,5-50 мкм) и далёкую (50-2000 мкм). Инфракрасное излучение открыто У. Гершелем (1800) и независимо У. Волластоном (1802).

Спектры инфракрасного излучения могут быть линейчатыми (атомные спектры), непрерывными (спектры конденсированных сред) или полосатыми (молекулярные спектры). Оптические свойства (коэффициенты пропускания, отражения, преломления и т.п.) веществ в инфракрасном излучении, как правило, значительно отличаются от соответствующих свойств в видимом или ультрафиолетовом излучении. Многие вещества, прозрачные для видимого света, непрозрачны для инфракрасного излучения определённых длин волн, и наоборот. Так, слой воды толщиной в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ > 1 мкм, поэтому вода часто используется в качестве теплозащитного фильтра. Пластинки из Ge и Si, непрозрачные для видимого излучения, прозрачны для инфракрасного излучения определённых длин волн, чёрная бумага прозрачна в далёкой ИК-области (такие вещества используют в качестве светофильтров при выделении инфракрасного излучения).

Отражательная способность большинства металлов в инфракрасном излучении значительно выше, чем в видимом излучении, и возрастает с увеличением длины волны (смотри Металлооптика). Так, отражение поверхностей Al, Au, Ag, Cu инфракрасного излучения с λ = 10 мкм достигает 98%. Жидкие и твёрдые неметаллические вещества обладают селективным (зависящим от длины волны) отражением инфракрасного излучения, положение максимумов которого зависит от их химического состава.

Проходя через земную атмосферу, инфракрасное излучение ослабляется вследствие рассеяния и поглощения атомами и молекулами воздуха. Азот и кислород не поглощают инфракрасное излучение и ослабляют его лишь в результате рассеяния, которое для инфракрасного излучения значительно меньше, чем для видимого света. Молекулы Н 2 О, О 2 , О 3 и др., присутствующие в атмосфере, селективно (избирательно) поглощают инфракрасное излучение, причём особенно сильно поглощают инфракрасное излучение пары воды. Полосы поглощения Н 2 О наблюдаются во всей ИК-области спектра, а полосы СО 2 - в её средней части. В приземных слоях атмосферы имеется лишь небольшое число «окон прозрачности» для инфракрасного излучения. Наличие в атмосфере частиц дыма, пыли, мелких капель воды приводит к дополнительному ослаблению инфракрасного излучения в результате его рассеяния на этих частицах. При малых размерах частиц инфракрасное излучение рассеивается меньше, чем видимое излучение, что используют в ИК-фотографии.

Источники инфракрасного излучения. Мощный естественный источник инфракрасного излучения - Солнце, около 50% его излучения лежит в ИК-области. На инфракрасное излучение приходится от 70 до 80% энергии излучения ламп накаливания; его испускают электрическая дуга и различные газоразрядные лампы, все типы электрических обогревателей помещений. В научных исследованиях источниками инфракрасного излучения служат ленточные вольфрамовые лампы, штифт Нернста, глобар, ртутные лампы высокого давления и др. Излучение некоторых типов лазеров также лежит в ИК-области спектра (например, длина волны излучения лазеров на неодимовом стекле составляет 1,06 мкм, гелий-неоновых лазеров - 1,15 и 3,39 мкм, СО 2 -лазеров - 10,6 мкм).

Приёмники инфракрасного излучения основаны на преобразовании энергии излучения в другие виды энергии, доступные для измерения. В тепловых приёмниках поглощённое инфракрасное излучение вызывает повышение температуры термочувствительного элемента, которое и регистрируется. В фотоэлектрических приёмниках поглощение инфракрасного излучения приводит к появлению или изменению силы электрического тока или напряжения. Фотоэлектрические приёмники (в отличие от тепловых) селективны, то есть чувствительны лишь к излучению определённой области спектра. Фоторегистрация инфракрасного излучения осуществляется с помощью специальных фотоэмульсий, однако они чувствительны к нему только для длин волн до 1,2 мкм.

Применение инфракрасного излучения. ИК-излучение широко применяют в научных исследованиях и для решения различных практических задач. Спектры испускания и поглощения молекул и твёрдых тел лежат в ИК-области, их изучают в инфракрасной спектроскопии, в структурных задачах, а также используют в качественном и количественном спектральном анализе. В далёкой ИК-области лежит излучение, возникающее при переходах между зеемановскими подуровнями атомов, ИК-спектры атомов позволяют изучать структуру их электронных оболочек. Фотографии одного и того же объекта, полученные в видимом и инфракрасном диапазонах, вследствие различия коэффициентов отражения, пропускания и рассеяния могут значительно различаться; на ИК-фотографии можно увидеть детали, невидимые на обычной фотографии.

В промышленности инфракрасное излучение используют для сушки и нагрева материалов и изделий, в быту - для обогрева помещений. На основе фотокатодов, чувствительных к инфракрасному излучению, созданы электронно-оптические преобразователи, в которых не видимое глазом ИК-изображение объекта преобразуется в видимое. На основе таких преобразователей построены различные ночного видения приборы (бинокли, прицелы и т.п.), позволяющие в полной темноте обнаруживать объекты, вести наблюдение и прицеливание, облучая их инфракрасным излучением от специальных источников. При помощи высокочувствительных приёмников инфракрасного излучения осуществляют теплопеленгацию объектов по их собственному инфракрасному излучению и создают системы самонаведения на цель снарядов и ракет. ИК-локаторы и ИК-дальномеры позволяют обнаруживать в темноте предметы, температура которых выше температуры окружающей среды, и измерять расстояния до них. Мощное излучение ИК-лазеров используют в научных исследованиях, а также для осуществления наземной и космической связи, для лазерного зондирования атмосферы и т. д. Инфракрасное излучения используется для воспроизведения эталона метра.

Лит.: Шрайбер Г. Инфракрасные лучи в электронике. М., 2003; Тарасов В. В., Якушенков Ю. Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М., 2004.

ВВЕДЕНИЕ

Несовершенство собственной природы, компенсируемое гибкостью интеллекта, непрерывно толкало человека к поиску. Желание летать как птица, плавать как рыба, или, скажем, видеть ночью подобно кошке, воплощались в действительность по мере достижения требуемых знаний и технологий. Научные изыскания часто подстегивались нуждами военной деятельности, а результаты определялись существующим технологическим уровнем.

Расширение диапазона зрения для визуализации недоступной для глаз информации является одной из наиболее трудных задач, так как требует серьезной научной подготовки и значительной технико-экономической базы. Первые успешные результаты в этом направлении были получены в 30-х годах XX века. Особенную актуальность проблема наблюдения в условиях низкой освещенности приобрела в ходе Второй мировой войны.

Естественно, усилия, затраченные в этом направлении, привели к прогрессу в научных исследованиях, медицине, техники связи и других областях.

ФИЗИКА ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Инфракрасное излучение - электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны (=
м) и коротковолновым радиоизлучением(=
м).Открыто инфракрасное излучение было в 1800 г. английским ученым У. Гершелем. Спустя 123 года после открытия инфракрасного излучения советский физик А.А. Глаголева-Аркадьева получила радиоволны с длиной волны равной приблизительно 80 мкм, т.е. располагающиеся в инфракрасном диапазоне длин волн. Это доказало, что свет, инфракрасные лучи и радиоволны имеют одинаковую природу, все это лишь разновидности обычных электромагнитных волн.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как что все тела, твердые и жидкие, нагретые до определенной температуры излучают энергию в инфракрасном спектре.

ИСТОЧНИКИ ИК ИЗЛУЧЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИК ИЗЛУЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ОБЪЕКТОВ

Инфракрасное излучение баллистических ракет и космических объектов

Инфракрасное излучение самолетов

Инфракрасное излучение надводных кораблей

Факел маршевого

двигателя, предста- вляющий собой поток горящих газов, несущих взвешенные твердые частицы золы и сажи, которые образуются при сгорании ракетного топлива.

Корпус ракеты.

Земля, которая отражает часть солнечных лучей, попавших на нее.

Сама Земля.

Отраженное от планера самолета излучение Солнца, Земли, Луны и других источников.

Собственное тепловое излучение удлинительной трубы и сопла турбореак-тивного двигателя или выхлопных патрубков поршневых двигателей.

Собственное тепловое излу-чение струи выхлопных газов.

Собственное тепловое излучение обшивки самолета, возникающее за счет аэродина-мического нагрева при полете с большими скоростями.

Кожух дымовой трубы.

Выхлопное

отверстие дымовой трубы

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ИК ИЗЛУЧЕНИЯ

1. Проходит через некоторые непрозрачные тела, также сквозь дождь,

дымку, снег.

2. Производит химическое действие на фотопластинки.

3. Поглощаясь веществом, нагревает его.

4. Вызывает внутренний фотоэффект у германия.

5. Невидимо.

6. Способно к явлениям интерференции и дифракции.

7. Регистрируют тепловыми методами, фотоэлектрическими и

фотографическими.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИК ИЗЛУЧЕНИЯ

Собственное Отраженное Ослабление Физические

тепловое объектами ИК ИК излучения особенности ИК

излучение излучение в атмосфере излучения фонов

Характе-ристики

Осн. понятия

Собствен-ное тепловое излуче-ние нагретых тел

Фундаментальное понятие - абсолютно черное тело. Абсолютно черным телом называется тело, поглощающее все падающие на него излучения на любых длинах волн. Распределение интенсивности излучения черного тела (з/н Планка):
,где -спектральная яркость излучения при температуре Т,-длина волны в мкм, С1 и С2 - постоянные коэффициенты: С1=1,19*
Вт*мкм*см*ср,

С2=1,44*
мкм*град. Максимумдлины волны(закон Вина):
, где Т-абсолютная температура тела.

Интегральная плотность излучения- закон Стефана - Больцмана:

Отраженное объек-тами ИК излуче-ние

Максимум солнечного излучения, определяющий отраженную составляющую, соответствует длинам волн короче 0,75 мкм, а 98% всей энергии излучения Солнца приходится на участок спектра до 3 мкм. Часто эту длину волны считают граничной, разделяющей отраженную (солнечную) и собственную составляющие ИК излучения объектов. Следовательно, можно принять, что в ближней части ИК спектра (до 3 мкм) определяющей является отраженная составляющая и распределение лучистости по объектам зависит от распределения коэффициента отражения и облученности. Для дальней части ИК спектра определяющим является собственное излучение объектов, а распределение лучистости по их площади зависит от распределения коэффициентов излучения и температуры.

В средневолновой части ИК спектра необходимо учитывать все четыре параметра.

Ослабле-ние ИК излуче-ния в атмосфе-ре

В ИК-диапазоне длин волн имеется несколько окон прозрачности и зависимость пропускания атмосферы от длины волны имеет весьма сложный вид. Ослабление ИК излучения определяется полосами поглощения водяных паров и газовых составляющих, главным образом углекислого газа и озона, а также явлениями рассеивания излучения. Смотреть рисунок «Поглощение ИК излучения».

Физи-ческие особен-ности ИК излуче-ния фонов

ИК излучение имеет две составляющие: собственное тепловое излучение и отраженное (рассеянное) излучение Солнца и других внешних источников. В диапазоне длин волн короче 3 мкм доминирует отраженное и рассеянное солнечное излучение. В этом диапазоне длин волн, как правило, можно пренебречь собственным тепловым излучением фонов. Наоборот, в диапазоне длин волн более 4 мкм преобладает собственное тепловое излучение фонов и можно пренебречь отраженным (рассеянным) солнечным излучением. Диапазон длин волн 3-4 мкм является как бы переходным. В этом диапазоне наблюдается ярко выраженный минимум яркости фоновых образований.

ПОГЛОЩЕНИЕ ИК ИЗЛУЧЕНИЯ

Спектр пропускания атмосферы в ближней и средней инфракрасной области (1,2-40 мкм) на уровне моря (нижняя кривая на графиках) и на высоте 4000 м (верхняя кривая); в субмиллиметровом диапазоне (300-500 мкм) излучение до поверхности Земли не доходит.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА

С древних времен люди хорошо знали благотворную силу тепла или, говоря научным языком, инфракрасного излучения.

В инфракрасном спектре есть область с длинами волн примерно от 7 до 14 мкм(так называемая длинноволновая часть инфракрасного диапазона), оказывающая на организм человека по - настоящему уникальное полезное действие. Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела с максимумом на длине волны около 10 мкм. Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает как «своё». Самый известный естественный источник инфракрасных лучей на нашей Земле - это Солнце, а самый известный на Руси искусственный источник длинноволновых инфракрасных лучей - это русская печь, и каждый человек обязательно испытывал на себе их благотворное влияние. Приготовление пищи с помощью инфракрасных волн делает пищу особенно вкусной, сохраняет витамины и минералы, при этом не имеет ничего общего с микроволновыми печами.

Воздействуя на организм человека в длинноволновой части инфракрасного диапазона, можно получить явление, называемое «резонансным поглощением», при котором внешняя энергия будет активно поглощаться организмом. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клетки организма, и из нее уходит не связанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растет уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходят и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови.

ОСОБЕННОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ В ИК ДИАПАЗОНЕ

Инфракрасные изображения имеют непривычное для наблюдателя распределение контрастов между известными предметами вследствии иного распределения оптических характеристик поверхностей объектов в ИК диапазоне по сравнению с видимой частью спектра. ИК излучения позволяют обнаружить на ИК снимках предметы, не заметные на обычных фотоснимках. Можно выявлять участки поврежденных деревьев и кустарников, а также вскрывать факты использования свежесрезанной растительности для маскировки объектов. Различная передача тонов на изображениях, привела к созданию так называемой многозональной съемки, при которой один и тот же участок плоскости предметов одновременно фотографируется в разных зонах спектра многозональной камерой.

Другая особенность ИК изображений, свойственная тепловым картам, состоит в том, что в их формировании кроме отраженного излучения участвует и собственное, а в ряде случаев лишь оно одно. Собственное излучение определяется излучательной способностью поверхностей предметов и их температурой. Это дает возможность выявлять на тепловых картах нагретые поверхности или их участки, совершенно не обнаруживающиеся на фотоснимках, и использовать тепловые изображения как источник информации о температурном состо-янии предмета.

ИК изображения позволяют получать информацию и об объектах, которые уже отсутствуют в момент съемки. Так, например, на поверхности площадки в месте стоянки самолета сохраняется в течение некоторого времени его тепловой портрет, который может быть зарегистрирован на ИК снимке.

Четвертой особенностью тепловых карт является возможность регистрации объектов как при отсутствии падающего излучения, так и при отсутствии температурных перепадов; только за счет различий в излучательной способности их поверхностей. Это свойство позволяет наблюдать объекты в полной темноте и в таких условиях, когда темпе-ратурные различия выравнены до невоспринимаемых. В таких условиях особенно четко выявляются неокрашенные металлические поверхности, имеющие низкую излучательную способность, на фоне неметаллических предметов, выглядящих более светлыми ("темными"), хотя их температуры одинаковы.

Еще одна особенность тепловых карт связана с динамичностью тепловых процессов, протекающих в течение суток В связи с естественным суточным ходом температур все предметы на земной поверхности участвуют в постоянно протекающем теплообменном процессе. При этом температура каждого тела зависит от условий теплообмена, физических свойств окружающей среды, собственных свойств данного объекта (теплоемкость, теплопроводность) и др. В зависимости от этих факторов соотношение температур смежных предметов изменяется в течение суток, поэтому тепловые карты, полученные в разное время даже от одних и тех же объектов, отличаются друг от друга.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В двадцать первом веке началось внедрение инфракрасных излучений в нашу жизнь. Теперь оно находит применение в промышленности и в медицине, в быту и сельском хозяйстве. Оно универсально и может применяться для самых разнообразных целей. Используют в криминалистике, в физиотерапии, в промышленности для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины, фруктов. Получают изображения предметов в темноте, приборах ночного видения (ночные бинокли), тумане.

Приборы ночного видения - история поколений

Нулевое поколение

«Стакан Холста»

Трех- и двухэлектродная системы

    Фотокатод

    Манжета

  1. Фокусирующий электрод

середина 30-х годов

вательском центре фирмы "Филипс", Голландия

За рубежом - Зворыкин, Фарнсворд, Мортон и фон Арденна; в СССР - Г.А. Гринберг, А.А. Арцимович

Этот ЭОП представлял собой два вложенных друг в друга стакана, на плоские донышки которых и наносились фотокатод и люминофор. Приложенное к этим слоям высоковольтное напряжение, создавало

электростатическое поле, обеспечивающее прямой перенос электронного изображения с фотокатода на экран с люминофором. В качестве фоточувствительного слоя в "стакане Холста" использовался серебряно-кислородно-цезиевый фотокатод, имевший довольно низкую чувствительность, хотя и работоспособный в диапазоне до 1,1 мкм. К тому же, этот фотокатод обладал высоким уровнем шумов, для устранения которых требовалось охлаждение до минус 40 °С.

Достижения электронной оптики позволили заменить прямой перенос изображения фокусировкой электростатическим полем. Наибольшим недостатком ЭОП с электростатическим переносом изображения является резкий спад разрешающей способности от центра поля зрения к краям из-за несовпадения криволинейного электронного изображения с плоским фотокатодом и экраном. Для решения этой проблемы их стали делать сферическими, что существенно усложнило конструкцию объективов, рассчитываемых обычно на плоские поверхности.

Первое поколение

Многокаскадные ЭОП

СССР, М.М. Бутслов

фирмами RCA, ITT (США), Philips (Нидерланды)

На базе волоконно-оптических пластин (ВОП), представляющих собой пакет из множества светодиодов, были разработаны плосковогнутые линзы, которые и стали устанавливать взамен входного и выходного окон. Оптическое изображение, спроецированное на плоскую поверхность ВОП, без искажений передается на вогнутую сторону, что и обеспечивает сопряжение плоских поверхностей фотокатода и экрана с криволинейным электронным полем. В результате применения ВОП разрешающая способность стала по всему полю зрения такой же, как и в центре.

Второе поколение

Вторично-эмиссионный усилитель

Псевдобинокуляр

1- фотокатод

3- микроканальная пластина

4– экран

В 70-е годы

фирмами США

фирма "Praxitronic" (ФРГ)

Этот элемент представляет собой сито с регулярно расположенными каналами диаметром около 10 мкм и толщиной не более 1 мм. Число каналов равно числу элементов изображения и имеет порядок 10 6 . Обе поверхности микроканальной пластины (МКП) полируются и металлизируются, между ними прикладывается напряжение в несколько сотен вольт.

Попадая в канал, электрон испытывает соударения со стенкой и выбивает вторичные электроны. В тянущем электрическом поле этот процесс многократно повторяется, позволяя получить коэффициент усиления NxlO 4 раз. Для получения каналов МКП используется разнородное по химическому составу оптическое волокно.

Были разработаны ЭОП с МКП бипланарной конструкции, то есть без электростатической линзы, своего рода технологический возврат к прямому, как и в "стакане Холста", переносу изображения. Полученные миниатюрные ЭОП позволили разработать очки ночного видения (ОНВ) псевдобинокулярной системы, где изображение с одного ЭОП разводится на два окуляра с помощью светоделительной призмы. Оборот изображения здесь осуществляется в дополнительных мини-объективах.

Третье поколение

ЭОП П + и SUPER II +

начато в 70-х годах до нашего времени

в основном американские компании

Длительная научная разработка и сложная технология изготовления, определяющие высокую стоимость ЭОП третьего поколения, компенсируется предельно высокой чувствительностью фотокатода. Интегральная чувствительность некоторых образцов достигает 2000 мА/Вт, квантовый выход (отношение числа эмитированных электронов к числу падающих на фотокатод квантов с длиной волны в области максимальной чувствительности) превышает 30%! Ресурс таких ЭОП составляет около 3 000 часов, стоимость от 600 до 900$, в зависимости от конструкции.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭОП

Поколения ЭОП

Тип фото-катода

Интегральная

чувствитель-ность,

Чувствитель-ность на

длинах волн 830-850

Коэффи-циент усиления,

Доступная

дальность

распознования

фигуры человека в

условиях естественной ночной освещенности, м

"Стакан Холста"

около 1, ИК подсветка

только при свете луны или ИК осветителе

Super II + или II ++

Инфракрасное излучение - электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от
м до
м.В качестве источника инфракрасного (ИК) излучения может рассматриваться любое тело (газообразное, жидкое, твердое) с температурой выше абсолютного нуля (-273°С). Зрительный анализатор человека не воспринимает лучи в инфракрасном диапазоне. Поэтому видовые демаскирующие признаки в этом диапазоне добываются с помощью специальных приборов (ночного видения, тепловизоров), имеющих худшее разрешение, чем глаз человека. В общем случае к демаскирующим признакам объекта в ИК-диапазоне относятся следующие: 1)геометрические характеристики внешнего вида объекта (форма, размеры, детали поверхности); 2) температура поверхности. Инфракрасные лучи абсолютно безопасны для организма человека в отличие от рентгеновских, ультрафиолетовых или СВЧ. Нет такой области, где бы не пригодился природный метод передачи тепла. Ведь всем известно, умнее природы человеку не стать, мы можем лишь подражать ей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Курбатов Л.Н. Краткий очерк истории разработок приборов ночного видения на основе электронных оптических преобразователей и усилителей изображения// Вопр. Оборон. Техники. Сер. 11. - 1994

2. Кощавцев Н.Ф., Волков В.Г. Приборы ночного видения//Вопр. Оборон. Техники. Сер. П.- 1993 - Вып. 3 (138).

3. Леконт Ж., Инфракрасное излучение. М.: 2002. 410 с.

4. Меньшаков Ю.К., М51 Защита объектов и информации от технических средств разведки. М.: Российск. Гос. Гуманит. У-т, 2002. 399 с.