| YAZAR | TARİH OLUŞTURULDU | VERSION | BELGE NUMARASI |
|---|---|---|---|
| Gerard McGranaghan | 14 Ekim 2014 | V1.1 | CC11 - 00041 |
Giriş
Bu belge, normalde konfor ısıtma olarak bilinen, insanların ve hayvanların kızılötesi ısıtmasıyla ilgili bilgilerin kısa bir incelemesidir. Konforlu ısıtma için kullanıldığında orta ve uzun dalga kızılötesi radyasyon kullanımının arkasındaki bilimsel mantığı açıklar.
Kızılötesi radyasyon, insanların ve hayvanların ısıtılmasında konforlu ısıtma olarak kullanılır. İnsanlar ve hayvanlar hemen hemen her gün güneş yoluyla kızılötesi ışınlara maruz kalır ve bu kaynaktan faydalanmayı maksimuma çıkarmak için derileri içinde özel mekanizmalar geliştirmiştir. Konforlu ısıtma için ısıtıcı tipini seçerken bu mekanizmaların ve özelliklerin bilgisi dikkate alınmalıdır. Kısa dalga ısıtıcıların yüksek yoğunluklu ve güçlü ısıtma etkisine rağmen, bu belge “kısa dalga” ısıtıcıların kullanımının neden olabileceği dezavantajları ve sağlık sorunlarını açıklamaktadır.
Olayın Arka Planı
Kızılötesi, 780nm ila 1mm arasındaki dalga boylarında iyonize olmayan elektromanyetik radyasyondur. Bu geniş dalga bandı içinde, genellikle IR-A, IR-B ve IR-C olmak üzere üç bölgeye bölünmüştür.
- IR-A: 700nm-1400nm (0.7μm-1.4μm)
- IR-B 1400nm-3000nm (1.4μm-3μm)
- IR-C: 3000nm-1mm (3μm-1000μm)
Kızılötesi ışınım bir yüzeye çarptığında ısınma etkisine neden olur, konforla ısıtma durumunda bu normalde cilttir. Ancak, tüm Kızılötesi radyasyon ısıya dönüştürülmez. Tüm kızılötesi radyasyon olabilir
- emilen
- İletilen
- yansıyan
Her birinin miktarı yüzeye ve malzeme özelliklerine bağlıdır. Yansıtılan IR, ısıya dönüştürülmez, oysa absorbe edilen IR doğrudan ısıya dönüştürülür. İletilen IR, hedefin kalınlığına ve ne kadar radyasyon geçebileceğine bağlı olarak kısmen ısıya dönüştürülebilir. Daha kısa dalga boyları genellikle daha fazla ileticidir ve bu nedenle nüfuz edicidir, orta ve uzun dalga kızılötesi enerji genellikle enerjisinin çoğunu yüzey mikro bölgesinde ısıya dönüştürmeye daha az dönüştürür.
Emme
İnsan vücuduyla ilgili olarak, emilim cilt özelliklerine büyük ölçüde bağlıdır. Cilt esas olarak 80% 'den dolayı emer veya bu nedenle su içeriği su benzeri bir emme spektrumuna sahiptir (Robinson 2014). Aşağıdaki Şekil 1'te görüldüğü üzere, biyolojik açıdan önemli üç banttan, IR-A ve IR-B, IR-C ile karşılaştırıldığında daha düşük absorpsiyona sahiptir. Bu, daha uzun dalga boylarında meydana gelen IR-C ve IR-B'nin insan cildi tarafından daha iyi emildiği anlamına gelir. Bu, bu uzun ve orta dalga bantları aracılığıyla insanların daha verimli bir şekilde ısıtılmasına çevrilmiştir. Elbette, IR-A sağlayan bir ısıtıcı kullanmak, cildi hala ısıtacaktır, ancak cilt de absorbe etmediğinden daha az verimli olacaktır.
Yansıtabilirlik
Cilt IR radyasyonunu da yansıtabilir ve yine de bu dalga boyuna bağlıdır. Şekil 2'te görüldüğü üzere, cilt biyolojik olarak önemli bant IR-A bantlarında yüksek bir yansıma özelliğine sahiptir ve bu, IR-B ve IR-C bantlarında azalmakta ve seviyelenmektedir.
Bu, cilde çarpan tüm kızılötesi radyasyonun, IR-A'nın (kısa dalga radyasyonun) büyük bir kısmının yansıtılacağı ve dolayısıyla ısınmaya neden olmayacağı anlamına gelir.
Bu nedenle, daha uzun dalga boylarında kızılötesi, bir hedefin etkili bir şekilde ısıtılması için gereken iki temel özellik olan yüksek emilim ve düşük yansıma özelliklerine olumlu bir şekilde yardımcı olmaktadır. Tersine, kısa dalga boylarında kızılötesi iyi emilmez ve cilt yüzeyinden yansır.
transmisyon
Son olarak, cilt de radyasyon iletebilir ve yine dalga boyunun bir fonksiyonudur. Aslında, IR'ye yakın (~ 1.2 iem yani IR-A'nın sonuna yakın) için IR'nin yaklaşık% 65'i dermise ulaşabilir (Schroeder ve arkadaşları 2008). 2 μm ötesinde cilt opaktır. Aslında, cildin yüksek yansıtıcılığını ortadan kaldıran IR-A ile ısınmasına rağmen, yakın IR, orta ve uzak IR'den potansiyel olarak daha tehlikelidir, çünkü cildin dermal bölgesine girebilir ve neden olabilir daha fazla yaralanma.
Bu nedenle, biyolojik olarak önemli IR-C, hepsi cildi ısıtmanın yararına olan ve sonuçta ısıyı daha serin iç dokuya difüzyon yoluyla vücudun içine ileten bir fayda sağlayan yüksek emme, düşük yansıtma ve düşük geçirgenliğe sahiptir. Aynı zamanda kendinden emniyetli dalga bantıdır, bu yüzden rahatlık IR'nin genellikle daha uzun dalga boylarını (rahatça IR-B ve IR-C bölgelerinde) hedef almasının nedeni budur.
Sağlık
Sıcak yayıcının kendisiyle doğrudan temas etme tehlikesinden ayrı olarak, yüksek yoğunluklu kısa dalga kızılötesi radyasyon, cilt çok uzun süre çok fazla poz alırsa veya ısıtıcı ünite hedefe çok yakın yerleştirilmişse termal yanmalara neden olabilir. Bu yaşlanma etkileri Fırıncılar kollarından ve cam üfleyicilerin yüzlerinden bilinmektedir (Cho ve diğ. 2009). Göz hasarı uzun bir süre boyunca oluşabilir, bu nedenle gözlükler veya zaman sınırları önerilir (Voke 1999). Yakın IR cildin fotograflanmasından sorumludur (Schroeder ve ark. 2008), burada IR-A maruziyeti UV ışığına benzer biyolojik etkiler yaratır (Schroeder ve ark. 2009). Bu nedenle, mümkünse, IR-B ve IR-C, bu zararlı etkileri olmayan alternatifler olarak kullanılmalıdır.
İnsan vücudunun IR-A'ya karşı doğal sınırlamaları üzerindeki yukarıdaki nedenler göz önüne alındığında, 3-10 mikronları arasındaki dalga boylarında orta aralıktaki IR-B ve IR-C dalga bantlarına konsantre olmak daha faydalı ve daha az zararlıdır. Seramik ısıtıcıların spektral çıktısı bu nedenle bu işler için çok iyi bir şekilde konumlandırılmıştır (aşağıdaki Şekil 4'e bakınız)
Özet
Kızılötesi radyasyon, yüzeyin özelliklerine bağlı olarak emilir, iletilir veya yansıtılır. İnsanlarda veya hayvanlarda, bu yüzey cilttir. İnsan vücudunu kaplayan cilt, muhtemelen güneşe maruz kalmanın bir sonucu olarak emme, iletim ve yansıtıcı özellikler geliştirmiştir. Doğal savunma özellikleri, uzun dalga IR'nin olumlu absorpsiyonu ve kısa dalga IR'nin yüksek yansıması gibi gelişmiştir. Ek olarak, yakın zamanda yapılan çalışmalar kısa dalga IR (IR-A) 'nın cildinize zarar verdiğini ve erken yaşlanmaya neden olduğunu tespit ediyor. IR-B ve IR-C bantlarındaki kızılötesi bu zararlı etkilere sahip değildir ve tercih edilmelidir.
LÜTFEN AKLINIZDA BULUNDURUN: Kızılötesi Konforlu Isıtma Ürünleri Herschel Kızılötesi.
Referanslar
Peter Schroeder, Judith Haendeler, Jean Krutmann, Cildin fotoğraflanmasında yakın kızılötesi radyasyonun rolü, Deneysel Gerontoloji, Cilt 43, Sayı 7, Temmuz 2008, Sayfa 629-632, ISSN 0531- 5565,
Kişisel Yazışma Anthony Robinson, Makine ve İmalat Mühendisliği Bölümü, Trinity College, Dublin 2.
Soyun Cho, Mi Hee Shin, Yeon Kyung Kim, Jo-Eun Seo, Genç Mee Lee, Chi-Hyun Park ve Jin Ho Chung, İnfrared Radyasyon ve Isının İnsan Deri Yaşlanmasına Etkilerin vivo, Araştırmacı Dermatoloji Dergisi Sempozyumu Bildiriler Kitabı (2009) 1415 – 19;
Schroeder P, Calles C, Krutmann J. İnsan cildinde kızılötesi-A radyasyona bağlı zararlı etkilerin önlenmesi. Cilt Terapi Mektupları. 2009 Jun; 14 (5): 4-5.
Janet Voke, Gözdeki radyasyon etkileri, Bölüm 1 - Oküler doku üzerindeki kızılötesi radyasyon etkileri, Optometri Bugün, Mayıs 1999
