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人間の赤外線加熱

著者 作成日 VERSION 書類番号
サイモン・リー 4年2011月XNUMX日 V60 HW-004

概要

赤外線加熱を直接体験するということは、赤外線と他の熱源との間に実際の質的な違いがあることを知ることです。 よく使われる表現は、「骨に本当に入り込む」ということです。 それは人間だけではありません。 熱の質を証明する多くのIR加熱アプリケーションが、ペットの世話と家畜の面で開発されています。

遠赤外線放射(FIR)としても知られるこの赤外線放射スペクトルの終わりは、バーミンガムに本拠を置く革新者であるサイモンリーにとって、科学と第一原理のいくつかについて話し合ったものです。

電磁スペクトル上の赤外線
電磁スペクトル上の赤外線

肝心なのは、電磁スペクトル全体が私たちの太陽系から得られているということです。 その中には赤外線スペクトルがあり、赤外線スペクトル内には3つの異なる重なり合うセクターを記述でき、波長が1000〜XNUMXミクロンの遠赤外線スペクトル(FIR)になります。 これは、特にヒューマンインターフェイスと人体に関して、私が最も興味を持っているスペクトルの一部です。

人体への赤外線システムの影響を考慮する場合、職場で等しく重要な2つの主要な要因があります。

人体放射線

3つ目は、他の生物と同様に、人間自体が赤外線の発生源であるということです。 ほとんどの研究は、人間が50〜XNUMXミクロンの範囲の赤外線を放射することを示唆しています。

正確な方法論は、Plancks定数、Boltzmann定数、温度および光の計算を含む物理学の多くの法則を使用して解決できます。したがって、中心方程式は次のように表すことができます。

中心方程式

基本的なポイントは、私たちの太陽系では、人間を含む物体が赤外線を吸収および放出することであり、上記の式はXNUMXつの間の差を表しています。

日常生活では、赤外線に対する人間の感受性–与えることと受け取ることは途中で気付くことができます。 携帯電話、電気モーター、ヘアドライヤー、ハイブリッド車、電気パイロン、電話マストなど、私たちが毎日使用する電気機器からもいくつかの電磁周波数(EMF)が送信されます。 ナイトカメラなどの熱画像装置は、通常、人間と人間の視覚に対して7〜14ミクロンの範囲で最も感度が高く設定されていることに注意してください。

最初の問題は、赤外線放射に関しては、人体が白紙の状態から遠く離れているということです。 従来の科学的知恵と測定は、人間は通常、約9.5ミクロンの波長でほとんどの赤外線を放射することを示しています。 これは、ほとんどのシステムが動作するベンチマークであり、人間のコア温度を示します。

赤外線と水

IR / Humanインターフェイスの70番目の問題は、赤外線と水との関係です。 人間は少なくともXNUMX%の水で構成されているため、この関係は非常に重要です。

赤外線波長の性質は、実際には吸水挙動によって定義できます。 異なる波長は異なる方法で分子を攪拌します。 波長の大きさは、分子がどのように振動するかによって測定できます。

すべての分子は、(理論上の)絶対零度(-273.15°C)を超える温度にある限り、振動します。 それらが振動すると、振動(赤外線)周波数を発し、科学者は、分子が特定の温度にあるとき、それぞれの異なるタイプの分子が異なる赤外線周波数を放出し、赤外線分光計(周波数を測定する機械)で測定できることを解明しました分子はで振動しています。

私たちのほとんどは、私たちの体が70-90%の水で構成されている必要があることを認識しているため、水のスペクトル吸収率を知ることは興味深いかもしれません。 残念ながら、科学分野の多くの場合と同様、それに対する簡単な答えはありません!」

公表された情報源によると、最後のカウントでは、「水はおよそ64,000の吸収率を記録しています! –合併症は、温度、大気圧、固体液体、または気体から生じます。 異なる波長は、水(H2O)分子をさまざまな方法で攪拌します。 以下に、その攪拌のいくつかの例を示します(伸縮または曲げとして知られています)。 淡い青色は「H2」を表し、濃い青色は「O」を表します。

グラフ
赤外線スペクトルによる水の吸収率を示すグラフも表示されます。

 

上記の4〜8ミクロン範囲での水の吸光度は、水がその分子構造内で曲げ振動を受ける波長であることに注意してください。

私の見解では、水分子の興奮(曲がり)と人体の間には直接的な相関関係があります。何かが振動すると、それは暖まり始めます。 移動するこれらの数十億の分子の振動効果は、実際に私たちの体の中心温度を最大1度まで暖めることです。

赤外線のこの能力は、「文字通り体の芯に浸透する」ことで、赤外線をこの快適な暖房の主要で明白な出口にします。これは、多くの医療、おそらくスポーツやパフォーマンスベースのアプリケーションに適用できます。

人間と動物における無毒化の促進における赤外線源の実験的役割について、主に日本から、そして一部は米国から、研究と文献が現れ始めています。 それだけでなく、特定の病気への影響においても。 これらは初期の段階ですが、これらの研究のいくつかは、先導的なものとして振り返ることができます。

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