Promieniowanie podczerwone w krótkofalowych promiennikach podczerwieni term2000

Promieniowanie podczerwone IR – co oznacza ?

Nie sposób dokładnie omówić w krótkiej formie wszystkich rodzajów promieniowania występującego w świecie – na potrzeby niniejszego artykułu warto jednak skoncentrować się na analizie promieniowania zwanego w skrócie IR, a mianowicie podczerwieni (z angielskiego Infrared).

Promieniowanie podczerwone, czyli projekcja cieplna oznacza długość fal zawierającą się pomiędzy emisją radiową, a świetlną – obejmuje więc zakres od 0.78µ do 1µ. Zakres częstotliwości promieniowania IR uwzględnia się pośród 106 i 500 x 106 MHz. Dla promieniowania podczerwonego została przyjęta jednostka µ mikrometra (dawniej mikron) o wzorze:

1 µ = 10^-6m = 10^-4cm

Przystępniej rzecz ujmując, można stwierdzić, że promieniowanie podczerwone charakteryzuje się brakiem widzialności dla ludzkiej percepcji wzrokowej, jednak może być odbierane przez receptory w skórze jako wrażenie ciepła – podczerwień utożsamiana jest bowiem z promieniowaniem termicznym.

Warto zaznaczyć, że każde ciało charakteryzuje się emisją pewnego stopnia promieniowania cieplnego, przy czym wyższa temperatura źródła promieniowania wywołuje promienie krótsze oraz występujące w większej intensywności. Analogicznie – niższa temperatura ciała będzie wpływała na emisję dłuższych i bardziej rozproszonych fal podczerwonych.

Podział promieniowania podczerwonego IR-A, IR-B i IR-C.

Promieniowanie podczerwone dzielone jest pod względem długości fal, a w tym podziale wymienia się:

promieniowanie krótkofalowe (IR-A) posiadające długość fal 0.75 – 1.5µm
promieniowanie średniofalowe (IR-B) o długości fal 1.5 – 3µm
promieniowanie długofalowe (IR-C), którego fale mają długość powyżej 3µm

Przenikanie promieniowania podczerwonego

Wspomnienie powyższego podziału wydaje się adekwatne w odniesieniu do omawiania właściwości promieniowania IR – każde z wymienionych promieniowań charakteryzuje się bowiem innymi cechami, przez co wykorzystywane jest w innych celach.

Ogólną zasadą odnoszącą się do długości fal jest ich odwrotna proporcjonalność dotycząca zdolności penetracji tkanek – oznacza to, że im krótsza jest fala, tym większa staje się jej zdolność do wnikania w struktury tkanek. Z tego względu promieniowanie IR-A, jako najkrótsze fale podczerwone będzie cechować się głębokim nagrzewaniem oraz wnikaniem w głębsze partie skórne. Z kolei IR-B oraz IR-C jako stosunkowo krótsze promienie podczerwone będą oddziaływać na skórę górną oraz naskórek, jak również wywoływać ogrzewanie o umiarkowanym nasileniu.

Promienniki podczerwieni i ich podział.

Urządzenia emitujące promienie podczerwone nazywane są promiennikami podczerwieni. Jego funkcjonowanie wymaga zastosowania określonego źródła zasilania, z tego względu wymienia się promienniki gazowe, elektryczne oraz wodne.

Elektryczny promiennik IR można określić jako grzałkę, która osiągając coraz wyższą temperaturę (ok ~2200^oC), emituje krótkie promienie podczerwone IR-A o długości fali ok. 1.2 µm – nie są one widzialne dla człowieka, jednak ich emisja odczuwana jest w formie odbioru wrażeń termicznych, czyli wzrostu temperatury. Grzałka to emiter / żarnik podczerwieni który zbudowany jest ze szklanej pozłacanej rurki w której znajduje się włókno wolframowe. Całość emitera jest wypełniona gazem szlachetnym. 92% pobieranej mocy przez promiennik jest oddawana w postaci odczuwalnego ciepła, a 8% jest to widzialne światło halogenowe (z reguły w barwie zbliżonej do czerwieni). Żywotność emitera podczerwieni to 7000 godzin świecenia. Ilość włączeń i wyłączeń nie wpływa negatywnie na emiter.

Ceramiczny promienniki podczerwieni wyposażony jest w ceramiczną płytkę która nie emituje światła widzialnego. Średniofalowe promieniowanie podczerwone (IR-B) emitowane przez te urządzenia ma zakres fali 2 µm – 10µm. Temperatura źródła w zależności od mocy to przedział od 272^oC do 726^oC. Moc jednego promiennika to od 150 watt do 1000 watt.

Wykorzystanie urządzenia, jakim jest promiennik podczerwieni jest różnorodne, a jego skuteczność uzależniona jest od odpowiedniego użycia rodzaju fal podczerwonych. W celu ogrzewania punktowego bądź strefowego obiektu, najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie promienników emitujących krótkie promieniowanie IR-A. Zapewnia ono dostarczenie ciepła bezpośrednio człowiekowi oraz wszystkim przedmiotom będącym w zasięgu działania promienników ciepła.

Promienniki znajdują zastosowanie między innymi w:

obiektach sakralnych
halach magazynowych i produkcyjnych
gastronomii i cateringu (podtrzymywanie żądanej temperatury)
ogrzewaniu na taras, balkon, do patio lub altanki
ogrzewaniu pod markizę lub żagiel
restauracjach, pubach, kawiarniach, hotelach i dyskotekach
pomieszczeń biurowych oraz socjalnych
różnorakich urządzeń przemysłowo-produkcyjnych
suszeniu lakierów
obiektach sportowych (np. stadiony lub korty tenisowe)
saunach infrared, łazienkach, salonach kosmetycznych oraz salonach spa
ogrzewaniu zwierząt i gadów
domkach letniskowych

Systemy grzewcze z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego.

Z uwagi na wysokie właściwości cieplne promieniowania podczerwonego, urządzenia emitujące fale podczerwone wykorzystywane są w celu ogrzewania pomieszczeń – warto w tym miejscu wspomnieć o nowoczesnej technologii konstruowania saun, w których elementem podnoszącym temperaturę są wspomniane promienniki.

Ogrzewanie podczerwienią stanowi stosunkowo świeże przedsięwzięcie – wydaje się przy tym wyjątkowo ekologiczne oraz oszczędne, zwłaszcza w odniesieniu do dużych przestrzeni.

Oddziaływanie cieplne promieniowania podczerwonego możliwe jest dzięki przemieszczaniu się fal elektromagnetycznych – poczucie ciepła wywoływane przez nie często jest porównywane z efektem, jaki przynosi ekspozycja na światło słoneczne. System grzewczy opierający się na wykorzystaniu fal podczerwonych do podnoszenia odczucia ciepła możliwy jest dzięki obecności powierzchni granicznych w pomieszczeniach – fala podczerwieni podlega bowiem procesom odbijania oraz pochłaniania, jak również załamywana i skupiana. Te cztery wymienione funkcje stają się fundamentem ogrzewania przy użyciu promieniowania podczerwonego.

Nośnikiem ciepła w systemach ogrzewania podczerwonego są maty oraz panele na podczerwień, które wymagają dodatkowo podpięcia do instalacji elektrycznej – wykorzystane przekaźniki fal podczerwonych stają się coraz częściej wykorzystywanymi akcesoriami grzewczymi, z uwagi na zalety wynikające z ich użytkowania.

W pierwszej kolejności warto zaznaczyć wysoką estetykę mat na podczerwień – mogą one zarówno zostać ukryte pod podłogą lub obrazem, jak również być wyeksponowane jako unikalny element aranżacji wnętrza. Ponadto znaczącym atutem ogrzewania na podczerwień jest minimalizacja cyrkulacji powietrza, co skutkuje zmniejszeniem przemieszczania się kurzu, pyłków oraz innych alergenów wziewnych – ma to szczególne znaczenie dla osób zmagających się z chorobami alergicznymi atakującymi drogi oddechowe.

TRADYCYJNE OGRZEWANIE KONWEKCYJNE

OGRZEWANIE PROMIENNIKAMI PODCZERWIENI

Warto także podkreślić istotę suchego ogrzewania, jakim są podczerwone systemy grzewcze – wspomniana suchość staje się niewątpliwym atutem w odniesieniu do zniwelowania pojawienia się w pomieszczeniach nadmiernej wilgoci, która skutkuje występowaniem pleśni i grzybów na ścianach.

Wykorzystanie promieniowania podczerwonego w medycynie.

Najpopularniejsze wydaje się wykorzystanie podczerwieni w medycynie oraz rehabilitacji – oddziaływanie promieniowaniem podczerwonym na ludzki organizm wywołuje bowiem określone skutki. Ogólnie mówiąc, promienie podczerwone oddziałują na ludzki organizm za pośrednictwem wywoływanego ciepła, które jest wykorzystywane w celach leczniczych w uzasadnionych sytuacjach. Rezultaty wywołane ekspozycją na fale podczerwone uzależnione są od kilku kwestii:

luminacji świetlnej, czyli długości oraz widma wykorzystywanego promieniowania,
czasu ekspozycji na oddziaływanie promieni podczerwonych,
indywidualnych aspektów związanych z predyspozycjami ciała – jego powierzchnią oraz stopniem unaczynienia skóry.

Wspominając zastosowanie promieniowania podczerwonego w medycynie, warto zastanowić się nad jego oddziaływaniem na ludzki organizm – poddawanie człowieka emisji cieplnej pasm podczerwonych powoduje zwiększenie przepływu krwi poprzez naczynia krwionośne skóry, rozszerzenie naczyń krwionośnych, zmniejszenie napięcia mięśniowego, podwyższenie progu odczuwania bólu oraz pobudzenie receptorów cieplnych skóry, jak również narządów umiejscowionych głębiej.

Naświetlanie podczerwienią staje się więc adekwatne w przypadku stanów zapalnych tkanek, którym towarzyszy wysięk – oddziaływanie promieniami podczerwonymi przyspiesza wchłanianie wydzieliny. Uszkodzenia skóry oraz rany charakteryzujące się długo trwającym procesem gojenia warto poddać oddziaływaniu podczerwieni, która skutecznie wpłynie na efektywność powrotu do zdrowia skóry. Pozostałymi wskazaniami do odbycia zabiegów naświetlania podczerwonego są nerwobóle, bóle mięśniowe oraz odmrożenia.

Warto także nadmienić, że promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest na szpitalnych oddziałach, gdzie przebywają noworodki wymagające specjalistycznej opieki i wyjątkowego nadzoru – inkubatory przeznaczone dla wcześniaków oraz dzieci ze specjalnymi potrzebami pielęgnacyjnymi i zdrowotnymi wyposażone są w promienniki emitujące światło podczerwone – wysoka zasadność ich użycia w odniesieniu do noworodków opiera się głównie na efekcie cieplnym, który jest niezbędny dla nowo narodzonych dzieci. Nie bez znaczenia jest także korzystny wpływ promieniowania podczerwonego na skórę dzieci oraz wspieranie pracy ich organizmu jako całości.

Promieniowanie IR w branży kosmetycznej.

promieniowanie podczerwone w zabiegach na skórę

Promienniki podczerwieni wykorzystywane są również w branży kosmetycznej, stając się sposobem na poprawę kondycji skóry oraz uzyskanie estetycznego wyglądu zewnętrznego. Promieniowanie podczerwone charakteryzuje się oddziaływaniem na skórę, które rozszerza naczynia włosowate, jak również pomaga pozbyć się niedoskonałości skórnych – warto w tym miejscu wspomnieć o zastosowaniu podczerwieni w branży, jaką jest dermatologia kosmetyczna.

Promieniowanie podczerwone cechuje się uelastyczniającym wpływem na skórę, zapewniając jej młody oraz witalny wygląd.

Podczerwień może być także stosowana w celach relaksacyjnych – polecanym sposobem na osiągnięcie rozluźnienia jest masaż z podczerwienią – specjalnie zaprojektowane urządzenie masujące wyposażone jest w różnego rodzaju nakładki, które umożliwiają masowanie każdej partii ciała. Wskazaniami do zastosowania podobnego zabiegu masującego z wykorzystaniem podczerwieni są zaburzenia skórne, wobec których konieczne jest zastosowanie zabiegów ujędrniających – jak cellulit, nadmierna wiotkość skóry oraz zbyt duża ilość tkanki tłuszczowej.

Istnieją także łóżka kosmetyczne, wyposażone w promienniki opierające swoje funkcjonowanie na właściwościach promieniowania podczerwonego – przeznaczone są do uzyskania możliwości eksponowania całego ciała na promienie IR, dzięki czemu uzyskiwane są pożądane rezultaty w odniesieniu do wizualnych aspektów urody. Podobnie jak w przypadku masażera na podczerwień, także omawiane kapsuły cechują się wysoką skutecznością w terapii cellulitu, nadmiernej otyłości, jak również ujędrniania skóry.

Łóżko kosmetyczne wyposażone w promienniki TERM2000

Dodatkowe polepszenie samopoczucia oraz głęboki relaks, które stają się możliwe dzięki przebywaniu w kapsule zachęcają do korzystania z podobnych propozycji, co z kolei korzystnie wpływa na popularyzowanie wiedzy o podczerwieni oraz pozytywnych skutkach jej oddziaływania.

Podczerwień w przedmiotach codziennego użytku.

Nie każdy zdaje sobie sprawę, w jak wielu dziedzinach codziennego funkcjonowania obecne jest promieniowanie podczerwone. Wykorzystanie oddziaływania emisji cieplnej charakteryzuje rosnąca popularność, jak również coraz odważniejsze rozwiązania opierające się na promieniowaniu IR.

Urządzenia korzystające z promieniowania podczerwonego:

telefony komórkowe
dalmierze
poziomice
piloty
spektoskropy
teleskopach

Urządzenia umożliwiające widoczność w ciemności.

Noktowizor stanowi znany przykład wykorzystania podczerwieni, podobnie jak związane z nim technologicznie kamery termowizyjne. Opierają się one głównie na odbieraniu wydzielanej przez przedmioty oraz istoty żywe emisji cieplnej – dzięki temu urządzenie zwane kamerą termowizyjną wyodrębnia z obrazu elementy, cechujące się wyższą temperaturą niż ich otoczenie.

Podczerwony przesył informacji.

Promieniowanie podczerwone i przesył informacji

Promieniowanie IR szeroko wykorzystywane jest w procesie przesyłania informacji – zarówno w powietrzu, jak i za pośrednictwem światłowodów. Prozaiczne czynności, jak kontrolowanie telewizora pilotem czy zdalne sterowanie bramą garażową możliwe stają się więc dzięki wykorzystaniu promieniowania podczerwonego.

Bezprzewodowe przesyłanie informacji, czyli Infrared Data Association (w skrócie IrDA) stanowi nowoczesne rozwiązanie odnoszące się do transmisji danych bez konieczności używania jakichkolwiek przewodów oraz kabli. Ta technologia wykorzystuje skoncentrowaną wiązkę światła podczerwonego, która powinna mieć zapewnioną swobodę przemieszczenia się pomiędzy dwoma urządzeniami. Za pośrednictwem wspomnianej wiązki możliwe staje się przesyłanie danych, co ma wysoko funkcjonalne zastosowanie w odniesieniu do urządzeń elektronicznych oraz komputerowych – przykładowa transmisja danych z telefonu komórkowego na komputer osobisty pozwala w szybki i sprawny sposób przesłać pliki zdjęciowe, muzyczne oraz inne.

Inne zastosowania podczerwieni.

Warto wspomnieć o wykorzystaniu działania promieniowania podczerwonego w astronomii – z uwagi na wzrost świadomości oraz wiedzy o omawianym promieniowaniu IR, jego wykorzystanie w obserwacji ciał niebieskich stało się nieodzowne oraz oczywiste. Dzięki temu powstał dział nowoczesnej nauki, nazwany astronomią podczerwoną.

Szkodliwość promieniowania podczerwonego.

Promieniowanie IR określane jest jako bezpieczne oraz niewywołujące poważnych skutków ubocznych – emisja cieplna jest bowiem cechą każdego ciała, co świadczy o naturalności podczerwieni oraz braku zagrożenia z jej strony dla ludzkiego organizmu.

Warto przypomnieć wspomniane powyżej zastosowanie promieniowania podczerwonego w medycynie – jego właściwości poprawiające kondycję zdrowotną wydają się potwierdzać brak szkodliwych właściwości podczerwieni, a zastosowanie promienników podczerwieni w inkubatorach dla noworodków stanowi ostateczny argument przemawiający za brakiem negatywnych skutków dla organizmu człowieka.

Przy długotrwałej ekspozycji na promieniowanie podczerwone warto jednak pamiętać o tym, że bardziej niż skóra, narażone na ewentualne szkodliwe skutki oddziaływania promieniowania IR są oczy – negatywne rezultaty długiej ekspozycji na podczerwień w zakresie gałki ocznej to między innymi zapalenie tęczówek i spojówek, wysuszanie rogówek oraz powiek. W skrajnych przypadkach, podczas wyjątkowo długiej ekspozycji na promieniowanie podczerwone może pojawić się zaćma, jako wynik zainicjowania procesów chemicznych w białku oka. Warto zaznaczyć, że do struktur oka dociera promieniowanie z pasma podczerwieni IR-A, czyli fal krótszych, cechujących się wysoką przenikalnością przez tkanki.

W odniesieniu do wspomnianych skutków ubocznych oddziaływania promieniowania podczerwonego, należy podkreślić, że ryzyko ich wystąpienia podczas codziennego użytkowania akcesoriów i sprzętów wykorzystujących promieniowanie IR jest znikome – żeby doszło do uszkodzenia struktur oka konieczna jest bowiem niekontrolowana ekspozycja na promieniowanie podczerwone, trwająca wyjątkowo długo oraz odbywająca się bez merytorycznego przygotowania i ochrony oczu.

Reasumując, na podstawie zebranych powyżej informacji odnoszących się do promieniowania podczerwonego można uznać, że staje się ono dominującym oraz niezbędnym zjawiskiem w codziennej rzeczywistości. Ułatwienia wynikające z zastosowania podczerwieni w różnych dziedzinach ludzkiego życia skłaniają do dalszych eksperymentów z udziałem omawianego promieniowania – może się bowiem okazać, że dotychczas osiągnięte efekty stanowią jedynie początek możliwości, jakie niesie ze sobą promieniowanie podczerwone.

Zasadne wydaje się więc korzystanie z dorobku naukowców, którzy w drodze badań oraz testów odkryli właściwości promieniowania podczerwonego oraz skierowali jego działanie na różne obszary ludzkiego funkcjonowania, w celu poprawy zdrowia i jakości życia.