|
Теория инфракрасного излучения
Инфракрасное излучение, что же это такое на самом деле? Опасное или всё же полезное излучение, а может радиация?!, которую следует избегать любой ценой, или просто необходимость, без которой невозможно жить? Часть солнечного света или электромагнитные волны? Давайте попробуем разобраться. Для этого придётся вспомнить кое-что из школьного курса физики и совсем немного из биологии.
Начнём с открытия. Открыто инфракрасное излучение было в 1800 г. английским ученым В. Гершелем. Гершель обнаружил, что в полученном им с помощью призмы спектре Солнца за границей красного, т. е. уже в невидимой области, температура термометра повышается. Термометр, помещённый в эту область, показывал большую температуру, чем контрольный термометр. Далее было доказано, что излучение в этой области подчиняется законам оптики, а значит имеет ту же природу, что и солнечный свет.
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.
Электромагнитные волны окружают нас повсеместно. Они везде. С их помощью мы слушаем радио, смотрим телевизор, общаемся по мобильному телефону. Без всего этого наша жизнь была бы не просто другой, намного более тяжелой или неудобной, наша жизнь была бы просто невозможной! Ведь свет-это тоже электромагнитные волны. С помощью электромагнитных волн у нас есть возможность видеть окружающие нас предметы.
Итак, инфракрасные волны располагаются в диапазоне между красным концом видимого спектра с длиной волны 7,4 х 10,7 м. и короткими радиоволнами 2 х 10,3 м. Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения подразделяют на три составляющие:
коротковолновая область: 0,74—2,5 мкм.;
средневолновая область: 2,5—50 мкм.;
длинноволновая область: 50—2000 мкм.
Так же необходимо знать, что все тела, твердые и жидкие, нагретые до определенной температуры излучают энергию в инфракрасном спектре. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. При температуре, не превышающей 300 градусов Цельсия, излучение происходит полностью в инфракрасном спектре. При этом тело кажется темным. При повышении температуры тела-излучателя спектр излучения смещается в видимую область, при этом тело становиться сначала темно-красным, затем красным, потом желтым и уже при очень высоких температурах (>5000° C) оно кажется белым.
Все это необходимо знать при выборе инфракрасного излучателя. Многие производители нагревателей указывают на своих изделиях нечто вроде: темные нагреватели, длинноволновые или светлые нагреватели. Не так просто разобраться, что к чему. Все это инфракрасные нагреватели, их отличают лишь длина волны и температура излучающей поверхности
Самым известным инфракрасным излучателем, безусловно, является Солнце. Без его света на Земле не зародилась бы жизнь, без него же она не продолжалась бы и сейчас.
Солнце находится на расстоянии многих миллионов километров. 147,5 млн. км.-наименьшее расстояние. Как известно, орбита Земли имеет форму эллипса, следовательно, расстояние переменно.
Однако, это не мешает Солнцу передавать энергию через все это громадное пространство, практически не расходуя ее (энергию), не нагревая его (пространство). Вместо этого нагревается непосредственно Земля, на которую попадают солнечные лучи, и уже земля и другие нагретые Солнцем предметы нагревают воздух.
Так что же получается? А получается вот что: инфракрасное излучение- это обычный свет. Единственное отличие заключается в том, что при попадании на предметы видимая часть спектра
становится освещением, а инфракрасные волны поглощаются телом, превращаясь при этом в энергию тепла. Без этого тепла немыслима жизнь на нашей планете. При распространении инфракрасного излучения в пространстве практически не происходит потерь энергии. По сути, это природный и самый совершенный метод обогрева известный человечеству.
Основные сведения об инфракрасном излучении:
Атмосфера Земли пропускает инфракрасную энергию в диапазоне приблизительно 7-14 мкм, когда Земля прогревается, то она излучает ИК лучи в полосе приблизительно 7-14 мкм с пиком 10 мкм.
Инфракрасные волны по длине принято разделять на 3 диапазона: ближний (от видимого света) - 0,74-1 мкм, средний - 1,4-3 мкм и дальний - 3-50 мкм. Еще их называют короткими, средними и длинными волнами.
Инфракрасное излучение имеет важную характеристику:
По мнению сотрудников НИИ медицины труда при Академии наук России, инфракрасное излучение положительно действует на организм, если длина его волны не превышает длины волны, выделяемой самим человеком. Человек излучает инфракрасные волны в диапазоне от 2,5 до 25 мкм с пиком излучения на длине волны 9,3-10 мкм.
Поэтому можно получить явление, называемое "резонансным поглощением", при котором внешняя энергия будет активно поглощаться телом. Так как инфракрасное излучение с длинами волн примерно от 7 до 14 мкм проникает не только под кожу человека, но также и на клеточный уровень, запуская там ферментативную реакцию.
В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клеток организма, и из них будет уходить несвязанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, расти уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходить и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови.
Современные исследования в области биотехнологий показали, что именно дальнее инфракрасное излучение имеет исключительное значение в развитии всех форм жизни на Земле. По этой причине его называют также биогенетическими лучами или лучами жизни.
Наше тело само излучает длинные инфракрасные 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. Дальнее инфракрасное излучение нормализует процесс обмена и устраняет причину болезни, а не только её симптомы.
Принцип действия ИК-обогревателя Thermo-Qоснован на излучении дальних инфракрасных волн с длиной волны 5-20 мкм.
Отопление инфракрасным излучением
Инфракрасный обогрев это новый и перспективный вид отопления помещений.
Он имеет массу преимуществ перед классическими методами обогрева:
Вот лишь некоторые из них:
-Инфракрасные обогреватели очень экономичны и очень практичны в эксплуатации и установке.
-Они не требуют квалифицированного обслуживания и ремонта и имеют большой срок службы.
-Инфракрасный способ передачи тепла подразумевает нагревание поверхностей (полы, стены, мебель) в зоне обогрева, а не воздуха, как в случае конвекционного отопления, что гарантирует отсутствие сквозняков, скоплений пыли и сохранение тепла внизу, у поверхностей, а не под потолком.
-Инфракрасный обогреватель не сушит воздух и не сжигает кислород, не поднимает пыль и не шумит, а современный дизайн позволяет ему вписываться в любой интерьер.
В настоящее время экономичный обогрев становится все более актуальным в связи с ростом цен и ограничением лимитов на энергоносители. Поэтому руководителям предприятий и организаций, имеющим большие и высокие помещения (производственные цеха, спортзалы, склады, торговые павильоны, гаражи и многие другие), стоит задуматься о затратах на тепло.
При конвекционном отоплении сначала нагревается один из самых плохих теплоносителей — воздух, после чего тепло доставляется человеку. Теплый воздух естественным образом оказывается вверху, создавая мощные конвективные потоки, перемещающие пыль в помещении, а холодный — внизу. В результате большая часть тепловой энергии расходуется на обогрев бесполезного для потребителя подпотолочного пространства.
Тепловая энергия от инфракрасных обогревателей не поглощается воздухом, поэтому всё тепло от прибора почти без потерь достигает предметов и людей в зоне его действия и греет именно их, а не воздух. При этом теплый воздух практически не скапливается под потолком, что делает эти приборы незаменимыми при решении задач экономичного обогрева помещений с высокими потолками. Применение инфракрасного обогрева обеспечивает до 40% энергосбережения.
Важно отметить, что инфракрасный обогрев — это единственный способ, который позволяет осуществлять локальный обогрев рабочего места или зоны в помещении.
С помощью инфракрасного обогрева появляется возможность поддерживать различные температурные режимы в различных частях помещения и полностью отключать приборы в отдельных зонах.
Например, если рабочие места находятся на значительном удалении друг от друга, помещение в целом не должно иметь одинаковую температуру.
Высокая практичность инфракрасных обогревателей заключается в простом и быстром монтаже, в отсутствии дорогостоящих котельных, тепловых сетей, в простоте эксплуатации оборудования и управлении температурным режимом. Освобождаются значительные площади. Исключается опасность размораживания системы, которая так высока при водяном отоплении.
В инфракрасных обогревателях не используются движущиеся части, нет воздушных фильтров, отсутствует смазка. Применяемые в них плоские нагревательные элементы более эффективны, чем «тэны» и имеют большой срок службы. Инфракрасные обогреватели крепятся на потолке или на стенах и могут работать круглосуточно.
Обустройство традиционных систем отопления зачастую требует значительных капитальных вложений и занимает много времени. Для монтажа инфракрасного обогревателей понадобится минимум времени и средств. В случае переезда вы легко снимите и заберете приборы с собой, чтобы установить их на новом месте.
Инфракрасные излучатели могут так же использоваться в сельском хозяйстве для обогрева теплиц, в животноводстве, в террариумах. Поскольку воздух не сушится, для теплицы это идеальный вариант, нет потребности в постоянном дополнительном увлажнении воздуха. Вариантов использования инфракрасных обогревателей очень много. Ими можно отапливать:
-складские и производственные помещения;
- дома и квартиры;
- террариумы;
- теплицы;
- автотранспортные мастерские, слесарные и т.п.;
- церкви, костелы;
- стадионы, гимнастические залы и другие, открытые и закрытые спортивные объекты;
- оптовые склады и магазины;
- торговые и выставочные павильоны;
- кинотеатры, театры;
- крытые либо открытые объекты и площади;
- перроны, вокзалы, остановки, таможенные терминалы;
- площадки, пассажи, террасы, зимние сады.
Влияние на здоровье инфракрасного излучения
Все нагретые в той или иной степени тела, излучают инфракрасные лучи. Организм человека, исключением из этого правила не является, он излучает инфракрасные лучи в диапазоне от 6 до 20 мкм. с пиком излучения 9,6 мкм. Поэтому, любое внешнее излучение с такими длинами волн, наш организм воспринимает как своё собственное и интенсивно поглощает его. Данное излучение наиболее глубоко проникает в организм, вызывая его максимальный прогрев. Именно на этом свойстве основан эффект теплового лечения, широко используемого в физиотерапевтических кабинетах наших и зарубежных клиник.
На таком же эффекте проникающих тепловых лучей основано действие инфракрасных саун (кабин), где интенсивная термическая энергия проникает в тело с минимальным воздействием на окружающую температуру воздуха в кабине, тело активно потеет в сравнительно мягких условиях атмосферы 40-60°С.
Вследствие глубокого ИК-прогрева в составе пота содержится приблизительно 80% воды и 20% твердых веществ, таких как жир, холестерин, токсины, кислоты, шлаки и т. п. (для сравнения, в обычной сауне пот содержит 95% воды и 5% твердых веществ). При этом, количество пота, выделяемого при инфракрасном воздействии в два-три раза превышает этот же показатель для обычных условий при температуре 110°С.
Естественный процесс потоотделения при приятной, комфортабельной температуре гарантирует отличный уход за кожей, её очистку и омоложение. Кроме того, температура тела повышается до 38,5°С, имитируя естественную реакцию организма на инфекцию, при этом, подавляется действие болезнетворных бактерий и вирусов.
Детоксикация организма
Многие из болезней, с которыми столкнулось современное общество, берут свое начало из неблагоприятной окружающей среды. Болезни, фактически неизвестные 20 лет назад, типа синдрома хронической 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 лучах стимулирует клетки выводить из организма через пот и мочу ядовитые вещества, включая свинец и ртуть. 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. 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.
Нарушениях сердечно-сосудистой деятельности
Регулярный приём 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.
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 недостаточная циркуляция крови в конечностях («холодные ноги»).
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 ухa 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, проведенных в кабине, человек теряет от 0,3 до 1,2 кг. веса. Следовательно, регулярное использование кабины может помочь сбалансировать вес.
Целлюлит
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.
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. 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.
Дальнее инфракрасное излучение нормализует процесс обмена веществ и устраняет причину болезни, а не только её симптомы. Работы по изучению применения проникающего дальнего инфракрасного излучения продолжаются во всем мире.
Желаем Вам здоровья и благополучия.
|
