Инфракрасное излучение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Инфракрасное излучение

инфракрасный излучение термография оптический

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.

Раньше 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^[3].

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

Инфракрасное (ИК) излучение для лечения болезней начали использоваться очень давно. Еще Гиппократ описывал способ применения горящих углей, нагретого песка, соли, железа для обработки ран, язв, повреждений от холода и т.д. Античные и средневековые врачи применяли их для лечения туберкулеза, ушибов, последствий обморожения и т.д.

Медики XIX века в качестве инфракрасных нагревателей начали использовать электрические лампы накаливания и применять их при заболеваниях лимфатической системы, суставов, грудной клетки (плевриты), органов брюшной полости, печени и желчного пузыря. Инфракрасные нагреватели нашли применение в качестве средства для активизации обмена в парализованных органах, ускорения окисления, воздействующего на общий обмен веществ, стимулирования эндокринных желез, исправления последствий неправильного питания (ожирение), заживления ран и т.д.

Позже было разработано различное медицинское оборудование, принцип действия которого был основан на инфракрасном излучении: для создания испарины, солнечных ванн, загара.

Ранее считалось, что инфракрасные лучи не оказывают никакого химического, биологического или прямого физиологического действия на ткани, а эффект, производимый ими, основан на их проникновении и поглощении тканями, вследствие чего инфракрасные лучи, играют в основном тепловую роль. Действие инфракрасных лучей сводилось к их косвенному проявлению - изменению теплового градиента в коже, либо на ее поверхности.

Впервые биологическое действие инфракрасного излучения было обнаружено по отношению к культурам клеток, растениям, животным. В большинстве случаев, подавлялось развитие микрофлоры. У людей и животных ускорялись процессы обмена, как следствие активизации кровотока. Было доказано, что инфракрасное излучение оказывает одновременно болеутоляющее, антиспазматическое, противовоспалительное, циркуляторное, стимулирующее и отвлекающее действие.

Исследователи отметили, что инфракрасное излучение улучшает циркуляцию крови, а вызванная инфракрасными лучами гиперемия оказывает болеутоляющее действие. Также замечено, что хирургическое вмешательство, проведенное при инфракрасном излучении, обладает некоторыми преимуществами - легче переносятся послеоперационные боли, быстрее происходит регенерация клеток. К тому же инфракрасные лучи позволяют избежать внутреннего охлаждения в случае открытой брюшной полости. При этом понижается вероятность операционного шока и его последствий.

Применение инфракрасного излучения у обожженных больных, создает условия для удаления некроза и проведения ранней аутопластики, снижает сроки лихорадки, выраженность анемии и гипопротеинемии, частоту осложнений, предупреждает развитие внутрибольничной инфекции.

Инфракрасное излучение также позволяет ослабить действие ядохимикатов, g-излучения, способствуя повышению неспецифического иммунитета.

Установлено что процедуры воздействия инфракрасного излучения ускоряют процесс выздоровления больных гриппом и могут служить мерой профилактики простудных заболеваний.

Преимущество терапии с использованием инфракрасного излучения перед другими тепловыми методами лечения в более глубоком прогревании. Кроме того, отсутствует контакт между источником тепла и органом, чем устраняется раздражение тканей и их загрязнение, что особенно важно при открытых повреждениях. Возможно также инфракрасное облучение через тонкие повязки, так как оно проникает через обычные перевязочные материалы.

Также широкое применение инфракрасное излучение нашло в косметологии для проведения процедур, связанных с уходом за кожей лица и тела.

Очень важное значение приобретает в последнее время термография, основанная на регистрации с помощью электронно-оптических преобразователей инфракрасного излучения, испускаемого тканями человека и животных.

Инфракрасное излучение несет с собой информацию о находящихся под кожей тканях и позволяет видеть детали, неразличимые при визуальном осмотре. Хорошо видны на инфракрасных снимках или на телеэкранах находящиеся близко под кожей вены, так как температура крови немного выше температуры окружающих сосуды тканей, и они создают более интенсивное инфракрасное излучение. Снимки вен позволяют обнаруживать места закупорки сосудов, поскольку очаги воспаления имеют температуру более высокую, чем окружающие ткани. Современные методы регистрации инфракрасного излучения позволяют обнаруживать места локализации тромбов или злокачественных опухолей, даже если их температура превышает окружающую температуру на сотые доли градуса. Вывод информации на компьютер дает возможность за считанные секунды получить своеобразную термограмму-силуэт исследуемого участка органа с цифрами, соответствующими температурам внутри ткани.

Размещено на Allbest.ru