0

Gjatësia e valëve të infra të kuqe të preferuara për ngrohjen e rehatshme

AUTHOR DATA KRIJUAR VERSION NUMRI I DOKUMENTIT
Dr. Gerard McGranaghan 14 tetor 2014 V1.1 CC11 - 00041

Prezantimi

Ky dokument është një studim i shkurtër i informacionit në lidhje me ngrohjen me infra të kuqe të njerëzve dhe kafshëve, që zakonisht quhet ngrohje e rehatisë. Ajo shpjegon arsyetimin shkencor prapa përdorimit të rrezatimit infra të kuq të mesëm dhe të gjatë kur përdoret për ngrohje.

Rrezatimi infra të kuq përdoret si ngrohje komode për ngrohjen e njerëzve dhe kafshëve. Njerëzit dhe kafshët janë të ekspozuar ndaj infra të kuqe pothuajse çdo ditë përmes diellit, dhe kanë evoluar mekanizma të veçantë brenda lëkurës së tyre për të përfituar maksimalisht nga ky burim. Një njohuri e këtyre mekanizmave dhe karakteristikave duhet të merret parasysh kur zgjidhni llojin e ngrohësit për ngrohjen e rehatisë. Megjithë intensitetin e lartë dhe efektin e fuqishëm të ngrohjes të ngrohësve të valëve të shkurtra, ky dokument shpjegon disavantazhet dhe problemet shëndetësore që mund të shkaktojnë përdorimi i ngrohësve "valë të shkurtër".

Sfond

Infra të kuqe është rrezatimi elektromagnetik jo-jonizues brenda në gjatësinë vale të 780nm deri 1mm. Brenda kësaj brezi të gjerë valësh, shpesh ndahet më tej në tre rajone, IR-A, IR- B dhe IR-C të kategorizuara si më poshtë

  • IR-A: 700nm-1400nm (0.7μm-1.4μm)
  • IR-B: 1400nm-3000nm (1.4μm-3μm)
  • IR-C: 3000nm-1mm (3μm-1000μm)

Rrezatimi infra të kuq shkakton një efekt ngrohjeje kur godet një sipërfaqe, në rastin e ngrohjes së komoditetit kjo është normalisht lëkura. Sidoqoftë, jo të gjitha rrezatimet Infra të kuqe shndërrohen në nxehtësi. I gjithë rrezatimi infra të kuq mund të jetë

  • Absorbohet
  • transmetueshme
  • reflektuar

Sasia e secilës varet nga sipërfaqja dhe karakteristikat e materialit. IR që reflektohet nuk do të shndërrohet në nxehtësi, ndërsa IR që është zhytur shndërrohet në nxehtësi direkt. IR që transmetohet mund të shndërrohet pjesërisht në nxehtësi në varësi të trashësisë së objektivit, dhe se sa rrezatim mund të kalojë përmes. Gjatësia e shkurtër e valëve është zakonisht më transmetuese dhe për këtë arsye depërtuese, ndërsa energjia me infra të kuqe me valë të mesme dhe të gjatë zakonisht depërtojnë më pak duke shndërruar pjesën më të madhe të energjisë së tyre për t'u ngrohur në mikro rajonin sipërfaqësor.

Përvetësim

Në lidhje me trupin e njeriut, thithja varet shumë nga karakteristikat e lëkurës. Lëkura thith kryesisht për shkak të përmbajtjes së saj 80% ose më shumë, prandaj ka një spektër thithjeje si uji (Robinson 2014). E parë në figurën 1 më poshtë, nga tre bende biologjikisht të rëndësishme, IR-A dhe IR-B kanë thithje më të ulët krahasuar me IR-C. Kjo do të thotë që IR-C dhe IR-B të cilat ndodhin në gjatësi vale më të gjata thithen më mirë nga lëkura e njeriut. Kjo përkthehet në ngrohje më efikase të njerëzve përmes këtyre bandave të gjata dhe të mesme. Sigurisht, përdorimi i një ngrohës i cili jep IR-A do të ngroh akoma lëkurën, por do të jetë më pak efikas pasi lëkura nuk thith gjithashtu.

Figura 1: Spektri i thithjes së ujit
Figura 1: Spektri i thithjes së ujit

aftësi reflektimi

Lëkura mund të reflektojë rrezatimin IR si dhe përsëri kjo varet fuqimisht nga gjatësia e valës. E parë në Figurën 2, lëkura ka një reflektim të lartë në grupet biologjikisht të rëndësishme IR-A dhe kjo zvogëlohet dhe del në nivelet e brezave IR-B dhe IR-C.

Figura 2: Reflektiviteti i lëkurës së njeriut (i theksuar) në spektrin infra të kuq
Figura 2: Reflektiviteti i lëkurës së njeriut (i theksuar) në spektrin infra të kuq

Kjo do të thotë se për të gjithë rrezatimin infra të kuqe që godet lëkurën, një pjesë e madhe e IR-A (rrezatimi me valë të shkurtër) do të pasqyrohet dhe prandaj nuk do të shkaktojë ngrohje.

Prandaj infra të kuqe në gjatësi vale ndihmojnë në mënyrë të favorshme me thithjen e lartë dhe reflektim të ulët të cilat janë dy veti thelbësore që kërkohen për ngrohjen efektive të një objektivi. Në të kundërt, infra të kuqe në gjatësi të shkurtër të valëve nuk absorbohet mirë dhe reflektohet nga sipërfaqja e lëkurës.

Transmetuesi

Më në fund, lëkura mund të transmetojë rrezatimin gjithashtu dhe është përsëri një funksion i gjatësisë së valës. Në fakt, për afër IR (~ 1.2 μm dmth afër afër fundit të IR-A) rreth 65% e IR mund të arrijnë deri tek dermis (Schroeder et al. 2008). Përtej 2 μm lëkura është e errët. Në fakt, përkundër faktit që lëkura do të nxehet nga IR-A që kapërcen reflektimin e lartë të lëkurës, IR e afërt është potencialisht më e rrezikshme se IR e mesit dhe e largët sepse mund të depërtojë në zonën dermale të lëkurës dhe të shkaktojë demtim me i madh.

Figura 3: Transmetimi spektral i indeve të njeriut
Figura 3: Transmetimi spektral i indeve të njeriut

Prandaj, IR-C biologjikisht i rëndësishëm ka thithje të lartë, reflektim të ulët dhe transmetueshmëri të ulët, të gjitha këto janë në dobi të ngrohjes së lëkurës, e cila në fund të fundit transmeton nxehtësinë në brendësi të trupit duke shpërndarë në indin më të freskët të brendshëm. Shtë gjithashtu një brez i valës thelbësisht i sigurt për këtë arsye, komoditeti IR zakonisht synon gjatësi vale më të gjata (të qetë në rajonet IR-B dhe IR-C)

shëndetësor

Përveç rrezikut të drejtpërdrejtë të kontaktit me emetuesin e nxehtë vetë, rrezatimi me rreze infra të kuqe me intensitet të lartë mund të shkaktojë djegie termike nëse lëkura merr ekspozim shumë të gjatë ose njësia e ngrohësit pozicionohet shumë afër objektivit. Këto efekte të plakjes janë të njohura nga krahët e Bakers dhe fytyrat e flluskave të qelqit (Cho et al 2009). Dëmtimi i syrit mund të ndodhë gjatë një periudhe të gjatë kohore, kështu që rekomandohen syze ose afate kohore (Voke 1999). Pranë IR është përgjegjës për fotografimin e lëkurës (Schroeder et al. 2008), ku ekspozimi IR-A shkakton efekte biologjike të ngjashme me dritën UV (Schroeder et al 2009). Prandaj nëse është e mundur, IR-B dhe IR-C duhet të përdoren si alternativa që nuk kanë këto efekte të dëmshme.

Nisur nga arsyet e mësipërme në kufizimet natyrore të trupit të njeriut drejt IR-A, është më e dobishme dhe më pak e dëmshme të përqendroheni në brezin e mesëm IR-B adresa IR-C në gjatësi vale midis mikronëve 3-10. Prodhimi spektral i ngrohësve qeramikë vendoset kështu shumë mirë për detyra të tilla (shiko Figurën 4 më poshtë)

Figura 4: Profili i emetimit spektral i emetuesve qeramikë
Figura 4: Profili i emetimit spektral i emetuesve qeramikë

përmbledhje

Rrezatimi infra të kuq absorbohet, transmetohet ose reflektohet në varësi të karakteristikave të sipërfaqes. Në rastin e njerëzve ose kafshëve, kjo sipërfaqe është lëkura. Lëkura që mbulon trupin e njeriut ka evoluar thithjen, transmetimin dhe karakteristikat reflektuese ndoshta si rezultat i ekspozimit ndaj diellit. Karakteristikat e mbrojtjes natyrore kanë evoluar siç janë thithja e favorshme e IR me valë të gjatë dhe reflektimi i lartë i IR me valë të shkurtër. Për më tepër, studimet e fundit zbulojnë se IR me valë të shkurtër (IR-A) po dëmton lëkurën duke rezultuar në plakje të parakohshme. Infra të kuqe në bandat IR-B dhe IR-C nuk kanë efekte të tilla të dëmshme dhe duhet të favorizohen.

PLEASE NOTE: Produkte të Ngrohjes së Komfortit me Infra të kuqe mund të blihen Infra të kuqe Herschel.

Referencat

Peter Schroeder, Judith Haendeler, Jean Krutmann, Roli i rrezatimit infra të kuq pranë në fotografimin e lëkurës, Gerontologjia Eksperimentale, Vëllimi 43, Issue 7, korrik 2008, Faqet 629-632, ISSN 0531- 5565,

Korrespondenca personale. Profesori Anthony Robinson, Departamenti i Inxhinierisë Mekanike dhe Prodhuese, Trinity College, Dublin 2.

Soyun Cho, Mi Hee Shin, Yeon Kyung Kim, Jo-Eun Seo, Young Mee Lee, Chi-Hyun Park dhe Jin Ho Chung, Efektet e Rrezatimit infra të kuqe dhe Nxehtësia në Plakjen e Njeriutn vivo, Gazeta e Procedimeve të Simpoziumit Hulumtues të Dermatologjisë (2009) 14, 15-19;

Schroeder P, Calles C, Krutmann J. Parandalimi i efekteve të dëmshme të ndërmjetësuara nga rrezatimi infra të kuqe në lëkurën e njeriut. Letrat e terapisë së lëkurës. 2009 Qershor; 14 (5): 4-5.

Dr. Janet Voke, Efektet e rrezatimit në sy, Pjesa 1 - Efektet e rrezatimit infra të kuqe në indet e syrit, Optometria Sot, Maj 1999

Hyrja

Regjistrohu

Regjistrohu