इन्फ्रारेड विकिरण विकिरण का एक प्राकृतिक रूप है। हर व्यक्ति रोजाना इसका शिकार होता है। सूर्य की ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा हमारे ग्रह पर अवरक्त किरणों के रूप में आता है। हालांकि, आधुनिक दुनिया में ऐसे कई उपकरण हैं जो इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग करते हैं। यह मानव शरीर को विभिन्न तरीकों से प्रभावित कर सकता है। यह काफी हद तक इन्हीं उपकरणों के उपयोग के प्रकार और उद्देश्य पर निर्भर करता है।
यह क्या है
इन्फ्रारेड विकिरण, या IR किरणें, एक प्रकार का विद्युत चुम्बकीय विकिरण है जो लाल दृश्य प्रकाश (जो 0.74 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य की विशेषता है) से लेकर लघु-तरंग रेडियो विकिरण (1 की तरंग दैर्ध्य के साथ) तक वर्णक्रमीय क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है। -2 मिमी)। यह स्पेक्ट्रम का काफी बड़ा क्षेत्र है, इसलिए इसे आगे तीन क्षेत्रों में विभाजित किया गया है:
- निकट (0,74 - 2.5 µm);
- मध्यम (2.5 - 50 माइक्रोन);
- दूर (50-2000 माइक्रोन)।
खोज इतिहास
1800 में इंग्लैंड के एक वैज्ञानिक डब्ल्यू. हर्शल ने अवलोकन किया कि सौर स्पेक्ट्रम के अदृश्य भाग (लाल बत्ती के बाहर) में थर्मामीटर का तापमान बढ़ जाता है। इसके बाद, प्रकाशिकी के नियमों के लिए अवरक्त विकिरण की अधीनता साबित हुई और दृश्य प्रकाश के साथ इसके संबंध के बारे में एक निष्कर्ष निकाला गया।
सोवियत भौतिक विज्ञानी ए.ए. ग्लैगोलेवा-अर्कदेवा के काम के लिए धन्यवाद, जिन्होंने 1923 में=80 माइक्रोन (आईआर रेंज) के साथ रेडियो तरंगें प्राप्त कीं, दृश्य विकिरण से आईआर विकिरण और रेडियो तरंगों में निरंतर संक्रमण का अस्तित्व था प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध। इस प्रकार, उनके सामान्य विद्युत चुम्बकीय प्रकृति के बारे में निष्कर्ष निकाला गया।
प्रकृति में लगभग सब कुछ इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम के अनुरूप तरंगदैर्ध्य उत्सर्जित करने में सक्षम है, जिसका अर्थ है कि यह इन्फ्रारेड विकिरण का स्रोत है। मानव शरीर कोई अपवाद नहीं है। हम सभी जानते हैं कि चारों ओर सब कुछ परमाणुओं और आयनों से बना है, यहाँ तक कि मनुष्य भी। और ये उत्तेजित कण IR लाइन स्पेक्ट्रा उत्सर्जित करने में सक्षम हैं। वे विभिन्न कारकों के प्रभाव में उत्तेजित अवस्था में जा सकते हैं, उदाहरण के लिए, विद्युत निर्वहन या गर्म होने पर। तो, गैस स्टोव की लौ के विकिरण स्पेक्ट्रम में पानी के अणुओं से λ=2.7 µm और कार्बन डाइऑक्साइड से λ=4.2 µm के साथ एक बैंड होता है।
रोजमर्रा की जिंदगी, विज्ञान और उद्योग में आईआर तरंगें
घर और काम पर कुछ उपकरणों का उपयोग करते हुए, हम शायद ही कभी खुद से मानव शरीर पर अवरक्त विकिरण के प्रभाव के बारे में पूछते हैं।इस बीच, इन्फ्रारेड हीटर आज काफी लोकप्रिय हैं। तेल रेडिएटर और convectors से उनका मूलभूत अंतर सीधे हवा को नहीं, बल्कि कमरे में सभी वस्तुओं को गर्म करने की क्षमता है। अर्थात्, फर्नीचर, फर्श और दीवारों को पहले गर्म किया जाता है, और फिर वे वातावरण को अपनी गर्मी छोड़ देते हैं। साथ ही, इन्फ्रारेड विकिरण जीवों - मनुष्यों और उनके पालतू जानवरों को भी प्रभावित करता है।
IR किरणों का व्यापक रूप से डेटा ट्रांसमिशन और रिमोट कंट्रोल में भी उपयोग किया जाता है। कई मोबाइल फोन के बीच फाइलों के आदान-प्रदान के लिए इन्फ्रारेड पोर्ट होते हैं। और एयर कंडीशनर, संगीत केंद्र, टीवी, कुछ नियंत्रित बच्चों के खिलौने के लिए सभी रिमोट कंट्रोल भी इन्फ्रारेड रेंज में विद्युत चुम्बकीय किरणों का उपयोग करते हैं।
सेना और अंतरिक्ष यात्रियों में इंफ्रारेड किरणों का प्रयोग
सबसे महत्वपूर्ण इन्फ्रारेड किरणें एयरोस्पेस और सैन्य उद्योगों के लिए हैं। इन्फ्रारेड विकिरण (1.3 माइक्रोन तक) के प्रति संवेदनशील फोटोकैथोड के आधार पर, नाइट विजन डिवाइस (विभिन्न दूरबीन, जगहें, आदि) बनाए जाते हैं। वे एक साथ अवरक्त विकिरण के साथ वस्तुओं को विकिरणित करते हुए, पूर्ण अंधेरे में लक्ष्य या निरीक्षण करने की अनुमति देते हैं।
इन्फ्रारेड किरणों के अत्यधिक संवेदनशील रिसीवरों के लिए धन्यवाद, घरेलू मिसाइलों का उत्पादन संभव हो गया। उनके सिर में सेंसर लक्ष्य के IR विकिरण पर प्रतिक्रिया करते हैं, जो आमतौर पर पर्यावरण से अधिक गर्म होता है, और मिसाइल को लक्ष्य तक निर्देशित करता है। इसी सिद्धांत के आधार परहीट डायरेक्शन फ़ाइंडर्स का उपयोग करके जहाजों, विमानों, टैंकों के गर्म भागों का पता लगाना।
आईआर लोकेटर और रेंजफाइंडर पूर्ण अंधेरे में विभिन्न वस्तुओं का पता लगा सकते हैं और उनसे दूरी माप सकते हैं। विशेष उपकरण - ऑप्टिकल क्वांटम जनरेटर जो अवरक्त क्षेत्र में उत्सर्जित होते हैं, उनका उपयोग अंतरिक्ष और लंबी दूरी के स्थलीय संचार के लिए किया जाता है।
विज्ञान में इन्फ्रारेड विकिरण
सबसे आम में से एक आईआर क्षेत्र में उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा का अध्ययन है। इसका उपयोग परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की विशेषताओं के अध्ययन में, विभिन्न अणुओं की संरचनाओं को निर्धारित करने के लिए, और इसके अलावा, विभिन्न पदार्थों के मिश्रण के गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण में किया जाता है।
दृश्य और IR किरणों में पिंडों के बिखरने, संचरण और परावर्तन के गुणांकों में अंतर के कारण, विभिन्न परिस्थितियों में लिए गए फोटो कुछ अलग होते हैं। इन्फ्रारेड छवियां अक्सर अधिक विवरण दिखाती हैं। ऐसी छवियों का व्यापक रूप से खगोल विज्ञान में उपयोग किया जाता है।
शरीर पर अवरक्त किरणों के प्रभाव का अध्ययन
मानव शरीर पर अवरक्त विकिरण के प्रभाव पर पहला वैज्ञानिक डेटा 1960 के दशक का है। शोध के लेखक जापानी डॉक्टर तदाशी इशिकावा हैं। अपने प्रयोगों के दौरान, वह यह स्थापित करने में सक्षम थे कि इन्फ्रारेड किरणें मानव शरीर में गहराई से प्रवेश करती हैं। उसी समय, थर्मोरेग्यूलेशन प्रक्रियाएं होती हैं, जो सॉना में होने की प्रतिक्रिया के समान होती हैं। हालांकि, कम परिवेश के तापमान पर पसीना आना शुरू हो जाता हैलगभग 50 डिग्री सेल्सियस है), और आंतरिक अंगों का ताप बहुत गहरा होता है।
इस हीटिंग के दौरान, रक्त परिसंचरण बढ़ जाता है, श्वसन प्रणाली के जहाजों, चमड़े के नीचे के ऊतक और त्वचा का विस्तार होता है। हालांकि, किसी व्यक्ति पर लंबे समय तक अवरक्त विकिरण के संपर्क में रहने से हीट स्ट्रोक हो सकता है, और मजबूत अवरक्त विकिरण अलग-अलग डिग्री के जलने की ओर ले जाता है।
आईआर सुरक्षा
मानव शरीर पर अवरक्त विकिरण के जोखिम को कम करने के उद्देश्य से गतिविधियों की एक छोटी सूची है:
- विकिरण की तीव्रता को कम करना। यह उपयुक्त तकनीकी उपकरणों के चयन, अप्रचलित उपकरणों के समय पर प्रतिस्थापन के साथ-साथ इसके तर्कसंगत लेआउट के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
- विकिरण के स्रोत से श्रमिकों को हटाना। यदि उत्पादन लाइन अनुमति देती है, तो उत्पादन लाइन के रिमोट कंट्रोल को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
- स्रोत या कार्यस्थल पर सुरक्षात्मक स्क्रीन की स्थापना। मानव शरीर पर अवरक्त विकिरण के प्रभाव को कम करने के लिए इस तरह की बाड़ को दो तरह से व्यवस्थित किया जा सकता है। पहले मामले में, उन्हें विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्रतिबिंबित करना चाहिए, और दूसरे मामले में, उन्हें देरी करनी चाहिए और विकिरण ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करना चाहिए, इसके बाद इसे हटा देना चाहिए। इस तथ्य के कारण कि सुरक्षात्मक स्क्रीन को विशेषज्ञों को उत्पादन में होने वाली प्रक्रियाओं की निगरानी करने के अवसर से वंचित नहीं करना चाहिए, उन्हें पारदर्शी या पारभासी बनाया जा सकता है। इसके लिए सिलिकेट याक्वार्ट्ज ग्लास, साथ ही धातु की जाली और जंजीरें।
- गर्म सतहों का थर्मल इंसुलेशन या कूलिंग। थर्मल इन्सुलेशन का मुख्य उद्देश्य श्रमिकों को जलने के जोखिम को कम करना है।
- व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (विभिन्न चौग़ा, अंतर्निहित प्रकाश फिल्टर, ढाल के साथ काले चश्मे)।
- निवारक उपाय। यदि उपरोक्त क्रियाओं के दौरान शरीर पर अवरक्त विकिरण के संपर्क का स्तर काफी अधिक रहता है, तो काम करने और आराम करने का एक उपयुक्त तरीका चुना जाना चाहिए।
मानव शरीर के लिए लाभ
मानव शरीर को प्रभावित करने वाले इन्फ्रारेड विकिरण से वासोडिलेशन, ऑक्सीजन के साथ अंगों और ऊतकों की बेहतर संतृप्ति के कारण रक्त परिसंचरण में सुधार होता है। इसके अलावा, त्वचा में तंत्रिका अंत पर किरणों के प्रभाव के कारण शरीर के तापमान में वृद्धि का एनाल्जेसिक प्रभाव पड़ता है।
यह देखा गया है कि अवरक्त विकिरण के प्रभाव में की जाने वाली सर्जरी के कई फायदे हैं:
- सर्जरी के बाद दर्द सहना थोड़ा आसान होता है;
- तेजी से सेल पुनर्जनन;
- किसी व्यक्ति पर इंफ्रारेड रेडिएशन का प्रभाव ओपन कैविटी पर सर्जरी के मामले में आंतरिक अंगों को ठंडा होने से बचाता है, जिससे शॉक का खतरा कम हो जाता है।
जलने वाले रोगियों में, अवरक्त विकिरण नेक्रोसिस को दूर करने की संभावना पैदा करता है, साथ ही पहले चरण में ऑटोप्लास्टी भी करता है। इसके अलावा, बुखार की अवधि कम हो जाती है, एनीमिया और हाइपोप्रोटीनेमिया कम स्पष्ट होते हैं, और जटिलताओं की आवृत्ति कम हो जाती है।
यह सिद्ध हो चुका है कि इंफ्रारेड रेडिएशन कुछ कीटनाशकों के प्रभाव को कमजोर कर सकता है, जिससे गैर-विशिष्ट प्रतिरक्षा बढ़ जाती है। हम में से बहुत से लोग राइनाइटिस के इलाज और सामान्य सर्दी के कुछ अन्य अभिव्यक्तियों के बारे में नीले आईआर लैंप के साथ जानते हैं।
मनुष्यों को नुकसान
यह ध्यान देने योग्य है कि मानव शरीर के लिए अवरक्त विकिरण से होने वाले नुकसान भी बहुत महत्वपूर्ण हो सकते हैं। सबसे स्पष्ट और आम मामले त्वचा में जलन और जिल्द की सूजन हैं। वे या तो इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम की कमजोर तरंगों के बहुत लंबे समय तक संपर्क के साथ या तीव्र विकिरण के दौरान हो सकते हैं। जब चिकित्सा प्रक्रियाओं की बात आती है, तो यह दुर्लभ होता है, लेकिन फिर भी, अनुचित उपचार के साथ हीट स्ट्रोक, अस्टेनिया और दर्द का बढ़ना होता है।
आधुनिक समस्याओं में से एक है आंखों में जलन। उनके लिए सबसे खतरनाक IR किरणें हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य 0.76-1.5 माइक्रोन की सीमा में है। उनके प्रभाव में, लेंस और जलीय हास्य गर्म हो जाते हैं, जिससे विभिन्न विकार हो सकते हैं। सबसे आम दुष्प्रभावों में से एक फोटोफोबिया है। इसे लेजर पॉइंटर्स और वेल्डर के साथ खेलने वाले बच्चों को याद रखना चाहिए जो व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरणों की उपेक्षा करते हैं।
दवा में आईआर किरणें
इन्फ्रारेड विकिरण से उपचार स्थानीय और सामान्य है। पहले मामले में, शरीर के एक निश्चित हिस्से पर एक स्थानीय क्रिया की जाती है, और दूसरे में, पूरे शरीर को किरणों की क्रिया के संपर्क में लाया जाता है। उपचार का कोर्स रोग पर निर्भर करता है और 15-30 मिनट के 5 से 20 सत्रों तक हो सकता है। प्रक्रियाओं को अंजाम देते समय, एक शर्त हैसुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग। आंखों के स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए, विशेष कार्डबोर्ड पैड या चश्मे का उपयोग किया जाता है।
पहली प्रक्रिया के बाद, त्वचा की सतह पर अस्पष्ट सीमाओं के साथ लाली दिखाई देती है, लगभग एक घंटे के बाद गुजरती है।
आईआर उत्सर्जक की कार्रवाई
कई चिकित्सा उपकरणों की उपलब्धता के साथ, लोग उन्हें निजी इस्तेमाल के लिए खरीदते हैं। हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि ऐसे उपकरणों को विशेष आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए और सुरक्षा नियमों के अनुपालन में उपयोग किया जाना चाहिए। लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह समझना महत्वपूर्ण है कि, किसी भी चिकित्सा उपकरण की तरह, इन्फ्रारेड तरंग उत्सर्जक का उपयोग कई बीमारियों के लिए नहीं किया जा सकता है।
| तरंग दैर्ध्य, µm | उपयोगी क्रिया |
| 9.5 माइक्रोन | भुखमरी, कार्बन टेट्राक्लोराइड विषाक्तता, इम्यूनोसप्रेसेन्ट्स के उपयोग के कारण इम्युनोडेफिशिएंसी राज्यों में प्रतिरक्षा सुधारात्मक कार्रवाई। यह प्रतिरक्षा के सेलुलर लिंक के सामान्य संकेतकों की बहाली की ओर जाता है। |
| 16.25 माइक्रोन | एंटीऑक्सिडेंट क्रिया। यह सुपरऑक्साइड और हाइड्रोपरऑक्साइड से मुक्त कणों के निर्माण और उनके पुनर्संयोजन के कारण होता है। |
| 8, 2 और 6.4 µm | प्रोस्टाग्लैंडीन हार्मोन के संश्लेषण पर प्रभाव के कारण जीवाणुरोधी क्रिया और आंतों के माइक्रोफ्लोरा का सामान्यीकरण, जिससे एक इम्युनोमोड्यूलेटिंग प्रभाव होता है। |
| 22.5 µm | अनेक के अनुवाद में परिणामअघुलनशील यौगिक, जैसे रक्त के थक्के और एथेरोस्क्लोरोटिक सजीले टुकड़े, घुलनशील अवस्था में, उन्हें शरीर से निकालने की अनुमति देते हैं। |
इसलिए, एक योग्य विशेषज्ञ, एक अनुभवी चिकित्सक को चिकित्सा का एक कोर्स चुनना चाहिए। उत्सर्जित अवरक्त तरंगों की लंबाई के आधार पर, उपकरणों का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।
