红外线作用和用途(红外线的作用及应用)
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红外线有哪些作用?
红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在750纳米至1毫米之间,是波长比红光长的非可见光。覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途。 俗称红外光。真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像,与望远镜原理完全不同,白天不能使用,价格昂贵且需电源才能工作。
医用治疗红外线主要为近红外线(NIR, IR-A DIN)、短波红外线(SWIR, IR-B DIN)、中波长红外线(MWIR, IR-C DIN)、长波长红外线(LWIR, IR-C DIN)。[1] 近红外线或称短波红外线,波长0.76~1.5微米,穿入人体组织较深,约5~10毫米;远红外线或称长波红外线,波长1.5~400微米,多被表层皮肤吸收,穿透组织深度小于2毫米。
医用
红外线照射体表后,一部分被反射,另一部分被皮肤吸收。皮肤对红外线的反射程度与色素沉着的状况有关,用波长0.9微米的红外线照射时,无色素沉着的皮肤反射其能量约60%;而有色素沉着的皮肤反射其能量约40%。长波红外线(波长1.5微米以上)照射时,绝大部分被反射和为浅层皮肤组织吸收,穿透皮肤的深度仅达0.05~2毫米,因而只能作用到皮肤的表层组织;短波红外线(波长1.5微米以内)以及红色光的近红外线部分透入组织最深,穿透深度可达10毫米,能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织。
在红外线区域中,对人体最有益的波段就是4到14微米这个波段范围,这个在医术界里面统称为“生育光线”,因为这个红外线波段对生命的生长有这促进的作用,这个红外线对活化细胞组织,血液循环有很好的作用,能够提高人的免疫力,加强人体的新陈代谢。
红外线红斑
足够强度的红外线照射皮肤时,可出现红外线红斑,停止照射不久红斑即消失。大剂量红外线多次照射皮肤时,可产生褐色大理石样的色素沉着,这与热作用加强了血管壁基底细胞层中黑色素细胞的色素形成有关。
功效
红外线治疗作用的基础是温热效应。在红外线照射下,组织温度升高,毛细血管扩张,血流加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高。红外线治疗慢性炎症时,改善血液循环,增加细胞的吞噬功能,消除肿胀,促进炎症消散。红外线可降低神经系统的兴奋性,有镇痛、解除横纹肌和平滑肌痉挛以及促进神经功能恢复等作用。在治疗慢性感染性伤口和慢性溃疡时,改善组织营养,消除肉芽水肿,促进肉芽生长,加快伤口愈合。红外线照射有减少烧伤创面渗出的作用。红外线还经常用于治疗扭挫伤,促进组织肿张和血肿消散以及减轻术后粘连,促进瘢痕软化,减轻瘢痕挛缩等。
红外线对血液的作用
因为红外线能够深入人体的皮下组织,所以利用红外线反应,使皮下深层皮肤温度上升,扩张微血管,促进血液循环,复活酵素,强化血液及细胞组织代谢,对细胞恢复年轻有很大的帮助并能改善贫血。调节血压:高血压及动脉硬化一般是神经系统、内分泌系统,肾脏等细小动脉收缩及狭窄所造成。远红外线扩张微血管,促进血液循环能使高血压降低,又能改善低血压症状。
红外线对关节的作用
红外线深透力可达肌肉关节深处,使身体内部温暖,放松肌肉,带动微血管网的氧气及养分交换,并排除积存体内的疲劳物质和乳酸等老化废物对消除内肿,缓和酸痛之效果卓越。
红外线对自律神经的作用
自律神经主要是调节内脏功能,人长期处在焦虑状态,自律神经系统持续紧张,会导致免疫力降低,头痛,目眩,失眠乏力,四肢冰冷。红外线可调节自律神经保持在最佳状态,以上症状均可改善或祛除。
红外线对护肤美容的作用
红外线照射人体产生共鸣吸收,能将引起疲劳及老化的物质,如乳酸、游离脂肪酸、胆固醇、多余的皮下脂肪等,籍毛囊口和皮下脂肪的活化性,不经肾脏,直接从皮肤代谢。因此,能使肌肤光滑柔嫩。远红外线的理疗效果能使体内热能提高,细胞活化,因此促进脂肪组织代谢,燃烧分解,将多余脂肪消耗掉,进而有效减肥。
红外线对循环系统的作用
远红外线照射的全面性和深透性,对于遍布全身内外无以数计的微循环组织系统,是唯一能完全照顾的理疗方式。微循环顺畅之后,心脏收缩压力减轻,氧气和养分供应充足,自然身轻体健。强化肝脏功能:肝脏是体内最大的化学工厂,是血液的净化器。远红外线照射引起的体内热深层效应,能活化细胞,提高组织再生能力,促进细胞生长,强化肝脏功能,提高肝脏解毒、排毒作用,使内脏环境保持良好状态,可说是最佳的防病战略。
红外线对眼的作用
由于眼球含有较多的液体,对红外线吸收较强,因而一定强度的红外线直接照射眼睛时可引起白内障。白内障的产生与短波红外线的作用有关;波长大于1.5微米的红外线不引起白内障。
光浴对机体的作用
光浴的作用因素是红外线、可见光线和热空气。光浴时,可使较大面积,甚至全身出汗,从而减轻肾脏的负担,并可改善肾脏的血液循环,有利于肾功能的恢复。光浴作用可使血红蛋白、红细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞增加,轻度核左移;加强免疫力。局部浴可改善神经和肌肉的血液供应和营养,因而可促进其功能恢复正常。全身光浴可明显地影响体内的代谢过程,增加全身热调节的负担;对植物神经系统和心血管系统也有一定影响。
红外线的作用?
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由英国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。也可以当作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm 之间。
真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像,与望远镜原理完全不同,白天不能使用,价格昂贵且需电源才能工作。
[编辑本段]【红外线的物理性质】
在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线,红外线是不可见光线。所有高于绝对零度(-273.15℃)的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类:近红外线与远红外线。
近红外线或称短波红外线,波长0.76~1.5微米,穿入人体组织较深,约5~10毫米;远红外线或称长波红外线,波长1.5~400微米,多被表层皮肤吸收,穿透组织深度小于2毫米。
[编辑本段]【红外线的物理特性】
1.有热效应
一切物体都在不停的辐射红外线。物体的温度越高,辐射的红外线就越多。
热效应的应用:
人体生病的时候,虽然外面看起来没有什么变化,但是由于局部皮肤的温度不正常,如果在照相机里装上对红外感光的胶片,给皮肤拍照再与正常人的照片对比,可以对疾病作出诊断。这种相机拍出来的照片叫热谱图。
红外线照射到物体上最明显的效果就是产生热。冬天烤火,就是因为有大量的红外线从炉子里射到人身上,才能让我们感觉到热乎乎的。
根据红外线的热效应,人们还研究出了红外线夜视仪。红外线夜视仪在漆黑的夜晚也可以发现人的存在。夜间人的体温比周围草木或建筑的温度高,人体辐射出来的红外线就比他们强。可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆等。
物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线。各种物体吸收了红外线以后温度就会升高。我们就可以利用红外线的热效应来加热物品。家庭用的红外线烤箱,浴室用的暖灯,也就是浴霸等等。
物体加热
可以利用红外线烘干汽车表面的喷漆,烘干稻谷等作物。
烘干油漆,稻谷。
在医学上,还可以利用红外线的热效应进行理疗。在红外线照射下,组织温度升高,血流加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高。伤口就容易痊愈。
医学理疗
红外线的特性还有一条就是穿透能力很强。
2.穿透云雾的能力强(波长较长,易于衍射)
由于一切物体,都在不停地辐射红外线,并且不同物体辐射红外线的强度不同,利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线,然后用电子仪器对接到的信号进行处理,就可以察知被测物体的形状和特征,这种技术叫做红外线遥感技术,可以在卫星上勘测地热、寻找水源、监测森林火情、估计农作物的长势和收成。还有我们每天都要关注的天气预报,也是红外线遥感技术。
红外线遥感
在战争中,当敌机飞进我们的阵地时,红外线望远镜早就接收到了由它的发动部分—发动机辐射来的大量红外线,红外线在望远镜的光电变换器中产生了电流,再由电流产生可见光。于是黑暗中的飞机在镜中就现原形了。
我们每天都用到的电视遥控器也是利用了红外线。遥控器的前段有一个红外发光二极管,按下不同的键时,它可以发射不同的红外线,来实现电视机的遥控。
红外线遥控
[编辑本段]【红外线的生理作用和治疗作用】
人体对红外线的反射和吸收
红外线照射体表后,一部分被反射,另一部分被皮肤吸收。皮肤对红外线的反射程度与色素沉着的状况有关,用波长0.9微米的红外线照射时,无色素沉着的皮肤反射其能量约60%;而有色素沉着的皮肤反射其能量约40%。长波红外线(波长1.5微米以上)照射时,绝大部分被反射和为浅层皮肤组织吸收,穿透皮肤的深度仅达0.05~2毫米,因而只能作用到皮肤的表层组织;短波红外线(波长1.5微米以内)以及红色光的近红外线部分透入组织最深,穿透深度可达10毫米,能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织。
红外线红斑
足够强度的红外线照射皮肤时,可出现红外线红斑,停止照射不久红斑即消失。大剂量红外线多次照射皮肤时,可产生褐色大理石样的色素沉着,这与热作用加强了血管壁基底细胞层中黑色素细胞的色素形成有关。
红外线的治疗作用
红外线治疗作用的基础是温热效应。在红外线照射下,组织温度升高,毛细血管扩张,血流加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高。红外线治疗慢性炎症时,改善血液循环,增加细胞的吞噬功能,消除肿胀,促进炎症消散。红外线可降低神经系统的兴奋性,有镇痛、解除横纹肌和平滑肌痉挛以及促进神经功能恢复等作用。在治疗慢性感染性伤口和慢性溃疡时,改善组织营养,消除肉芽水肿,促进肉芽生长,加快伤口愈合。红外线照射有减少烧伤创面渗出的作用。红外线还经常用于治疗扭挫伤,促进组织肿张和血肿消散以及减轻术后粘连,促进瘢痕软化,减轻瘢痕挛缩等。
红外线对眼的作用
由于眼球含有较多的液体,对红外线吸收较强,因而一定强度的红外线直接照射眼睛时可引起白内障。白内障的产生与短波红外线的作用有关;波长大于1.5微米的红外线不引起白内障。
光浴对机体的作用
光浴的作用因素是红外线、可见光线和热空气。光浴时,可使较大面积,甚至全身出汗,从而减轻肾脏的负担,并可改善肾脏的血液循环,有利于肾功能的恢复。光浴作用可使血红蛋白、红细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞增加,轻度核左移;加强免疫力。局部浴可改善神经和肌肉的血液供应和营养,因而可促进其功能恢复正常。全身光浴可明显地影响体内的代谢过程,增加全身热调节的负担;对植物神经系统和心血管系统也有一定影响。
[编辑本段]【设备与治疗方法】
红外线光源
1、红外线辐射器
将电阻丝缠在瓷棒上,通电后电阻丝产热,使罩在电阻丝外的碳棒温度升高(一般不超过500℃),发射长波红外线为主。
红外线辐射器有立地式和手提式两种。立地式红外线辐射器的功率可达600~1000瓦或更大。
近年我国一些地区制成远红外辐射器供医用,例如有用高硅氧为元件,制成远红外辐射器。
2、白炽灯
在医疗中广泛应用各种不同功率的白炽灯泡做为红外线光源。灯泡内的钨丝通电后温度可达2000~2500℃。
白炽灯用于光疗时有以下几种形式:
立地式白炽灯:用功率为250~1000W的白炽灯泡,在反射罩间装一金属网,以为防护。立地式白炽灯,通常称为太阳灯。
手提式白炽灯:用较小功率(多为200W以下)的白炽灯泡,安在一个小的反射罩内,反射罩固定在小的支架上。
3、光浴装置
可分局部或全身照射用二种。根据光浴箱的大小不同,在箱内安装40~60W的灯泡6~30个不等。光浴箱呈半圆形,箱内固定灯泡的部位可加小的金属反射罩。全身光浴箱应附温度计,以便观察箱内温度,随时调节。
红外线治疗的操作方法
1、患者取适当体位,裸露照射部位。
2、检查照射部位对温热感是否正常。
3、将灯移至照射部位的上方或侧方,距离一般如下:
功率500W以上,灯距应在50~60cm以上;功率250~300W,灯距在30~40cm;功率200W以下,灯距在20cm左右。
4、应用局部或全身光浴时,光浴箱的两端需用布单遮盖。通电后3~5分钟,应询问患者的温热感是否适宜;光浴箱内的温度应保持在40~50℃。
5、每次照射15~30分钟,每日1~2次,15~20次为一疗程。
6、治疗结束时,将照射部位的汗液擦干,患者应在室内休息10~15分钟后方可外出。
[附]注意事项
(1)治疗时患者不得移动体位,以防止烫伤。
(2)照射过程中如有感觉过热、心慌、头晕等反应时,需立即告知工作人员。
(3)照射部位接近眼或光线可射及眼时,应用纱布遮盖双眼。
(4)患部有温热感觉障碍或照射新鲜的瘢痕部位、植皮部位时,应用小剂量,并密切观察局部反应,以免发生灼伤。
(5)血循障碍部位,较明显的毛细血管或血管扩张部位一般不用红外线照射。
照射方式的选择和照射剂量
1、不同照射方式的选择
红外线照射主要用于局部治疗,在个别情况下,如小儿全身紫外线照射时也可配合应用红外线做全身照射。局部照射如需热作用较深,则优先选用白炽灯(即太阳灯)。治疗慢性风湿性关节炎可用局部光浴;治疗多发性末梢神经炎可用全身光浴。
2、照射剂量
决定红外线治疗剂量的大小,主要根据病变的特点、部位、患者年龄及机体的功能状态等。红外线照射时患者有舒适的温热感,皮肤可出现淡红色均匀的红斑,如出现大理石状的红斑则为过热表现。皮温以不超过45℃为准,否则可致烫伤。
主要适应症和禁忌症
(一)适应症
风湿性关节炎,慢性支气管炎,胸膜炎,慢性胃炎,慢性肠炎,神经根炎,神经炎,多发性末梢神经炎,痉挛性麻痹、弛缓性麻痹,周围神经外伤,软组织外伤,慢性伤口,冻伤,烧伤创面,褥疮,慢性淋巴结炎,慢性静脉炎,注射后硬结,术后粘连,瘢痕挛缩,产后缺乳,乳头裂,外阴炎,慢性盆腔炎,湿疹,神经性皮炎,皮肤溃疡等。
(二)禁忌症
有出血倾向,高热,活动性肺结核,重度动脉硬化,闭塞性脉管炎等。
[附]处方举例
(1)红外线照射双膝关节:灯距40cm,30分钟,每日一次,7次。适应症:慢性风湿性关节炎
(2)红外线照射右侧胸廓(下半部)灯距50cm,20分钟,每日一次,8次。适应症:右侧干性胸膜炎
(3) 太阳灯照射腰骶部:灯距40cm,20~30分钟,每日一次,6次。适应症:腰骶神经根炎
(4)全身光浴:箱内温度40~45℃,20~30分钟,每日一次,8次。适应症:多发性末梢神经炎
(5)左小腿局部光浴:20~30分钟,每日一次,8次。适应症:左侧腓总神经外伤
红外线污染
红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛,因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤伤害,其情况与烫伤相似,最初是灼痛,然后是造成烧伤。红外线对眼的伤害有几种不同情况,波长为7500~13000埃的红外线对眼角膜的透过率较高,可造成眼底视网膜的伤害。尤其是11000埃附近的红外线,可使眼的前部介质(角膜晶体等)不受损害而直接造成眼底视网膜烧伤。波长19000埃以上的红外线,几乎全部被角膜吸收,会造成角膜烧伤(混浊、白斑)。波长大于 14000埃的红外线的能量绝大部分被角膜和眼内液所吸收,透不到虹膜。只是13000埃以下的红外线才能透到虹膜,造成虹膜伤害。人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。
红外线可以人为制造,自然界中也广泛存在,在焊接过程中也会产生,危害焊工眼部健康;一般的生物都会辐射出红外线,体现出来的宏观效应就是热度。
我们知道,热产生的原因,是组成物质的粒子做不规则运动.这个运动同时也辐射出电磁波,这些电磁波大部分都是红外线。
1、太阳光到了晚上的确是几乎没有了,但是地球上的物质都会辐射红外线,有的强烈有的平静。红外线照相是通过接收各种物质发出的红外线,再把他们展现出来,但是其本身不是通过发出红外线来照相的。
2、红外线透视和夜视是分别利用了红外线的不同性质。前面的夜视是因为人的肉眼不能看见红外线,而特殊设计的照相机和夜视仪却专门接受红外线,所以会出现我们觉得一片漆黑,而相机却能拍到东西,因为实际上到处都是红外线,对于红外照相机和夜视仪来讲是一片光明。
透视则是利用红外线的波长比可见光要长,可以穿过一些可见光不能通过的面料(比如混棉和尼龙),所以通过一定的选择滤波,可以得到这些面料后面的图像。
生活中红外线的应用
高温杀菌,红外线夜视仪,监控设备,手机的红外口,宾馆的房门卡,汽车、电视机的遥控器、洗手池的红外感应,饭店门前的感应门
红外线有什么好处?
红外线,波长比可见光长的电磁波,波长在1毫米到770纳米之间,在光谱上位于红色光外侧。具有很强热效应,并易于被物体吸收,通常被作为热源。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗等方面有广泛的用途。 俗称红外光。
红外线对人体皮肤、皮下组织具有强烈的穿透力。外界红外线辐射人体产生的一次效应可以使皮肤和皮下组织的温度相应增高,促进血液的循环和新陈代谢,促进人的健康[1] 。红外线理疗对组织产生的热作用、消炎作用及促进再生作用已为临床所肯定,通常治疗均采用对病变部位直接照射。近红外微量照射治疗对微循环的改善效果显著,尤以微血流状态改善明显。表现为辐照后毛细血管血流速度加快,红细胞聚集现象减少,乳头下静脉丛淤血现象减轻或消失,从而对改善机体组织、重要脏器的营养、代谢、修复及功能有积极作用[2]。
红外线对人体产生二次效应的机理目前尚未完全清楚。
有学者认为远红外线可对细胞产生共振作用,主要是引起细胞内外水分子的振动,使细胞活化,发生一系列有益于健康的细胞生物化学及细胞组织化学改变[1]。也有人认为波长8~14微米的远红外线可称为“生命光线”,能够显著改善人体微循环。它作用于人体水分子时可对人体内老化了的大分子团产生共振使之裂化,重新组合成较小的水分子团,在这个过程中,吸附在老化的分子团表面的污染物质得以去除,水的比重上升,附着于细胞膜表面的水分子增加,增强了细胞的活性和表面张力。由于渗透细胞膜的水分子增加,细胞内钙离子活性加强,因此增强了人体细胞的正常机能,使杀菌能力、免疫能力等均有所提高。此外,生命光线还可以使血液中不饱和脂肪酸的二重键或三重键被切断,饱和脂肪酸不容易再被氧化成血脂[过氧化脂质],减少了血管内脂质的沉积,使血管壁光滑,从而减少动脉硬化、白内障等心血管疾病或眼科疾病的发生,对人体健康起着良好的促进功效。