Die Wirkung von Strahlung auf den menschlichen Körper

Die Epidermis hat eine Fläche von ca. 2 m ², ist in jeder Hinsicht ein Cover, die fungiert als eine physische Barriere gegen Außen und unterstützt gleichzeitig das regulierende System (temperaturempfindliche Rezeptor-Zellen), Blutgefäße und die Schweißdrüsen. Die Bestrahlung der Epidermis hat unterschiedliche Reaktionen entsprechend der Größe und der Wellenlänge. Im Gegensatz zu Licht durchdringen kurzwellige Röntgenstrahlen den Körper, große Dosen sind schädlich.

Mit zunehmender Wellenlänge verringert sich die Eindringtiefe, eine Bestrahlung der Epidermis mit Infrarot-C wird vollständig in der äußeren Schicht absorbiert wo sich die thermischen Rezeptoren befinden, die reagieren, indem sie an das zentrale Nervensystem die Impulse senden, die erhöhte Durchblutung und Schwitzen ermöglichen. Die UV-Strahlen und Röntgenstrahlen dringen in tiefere Schichten der Epidermis und können Gewebeschäden verursachen, weil die Wärme-Rezeptoren sich in der äußeren Schicht befinden und nicht erkennen, dass die steigende Temperatur einen Sonnenbrand der Haut riskieren kann.

Übertragung von Infrarot-Strahlung

Das Spektrum der Infrarot- und UV-Strahlen sind unsichtbar. Aus physikalischer Sicht besteht Infrarot aus elektromagnetischen Wellen.

Infrarot - Ultraviolett

Die Wellenlängen des Infrarot-A und B und UV-A und B sind schädlich für die Haut. Die Gefahr ist die Tiefe der Penetration durch die Haut, mit der Unmöglichkeit der Aktion unserer thermischen Rezeptoren, die sich in einer oberen Schicht befinden.

Wenn unsere thermischen Rezeptoren überschüssige Wärme auf dem Körper fühlen senden sie einen Impuls an das Gehirn und dies ermöglicht es uns nicht zu verbrennen. Eine andere Verteidigung sind die Augen, die uns erlauben, die Lichtintensität im Bereich von 0,78 µm bis 0,38 µm zu bewerten.

Die Wellenlänge der Infrarot-C Strahlen von Celsius (Paneel, Handtuchwärmer, Infrarot Sauna, Heizkörper), ist für die Haut gesund, da sie nicht tief eindringt lässt sie unsere Abwehr aktiv, die in der papillaren Ebene ist. Die Heizpaneele Celsius können nicht versehentlich Verbrennungen verursachen, da die IR-C Strahlung nur 7 μm bis 11 μm ist.

Die Übertragung und die Absorption von Wärme von der Quelle bis zum Verbraucher können auf verschiedene Weise verwendet werden. Der menschliche Körper kann Wärme aufnehmen, mittels Wärmeträger (Wasser, Luft, etc.) oder durch Strahlung, wie der Transport von Energie im Vakuum, wie von der Natur der Sonnenstrahlung verwendet. Die Sonnenstrahlen umfassen eine Vielzahl von Wellenlängen, nur ein Teil des Spektrums kommt zu uns, der andere bleibt zurück und wird abgeschwächt. Von der Atmosphäre als schädliche ultraviolette Teile.

Emission und Rezeption der Strahlung

Jedes Material existent im Universum absorbiert und emittiert Strahlung in unterschiedlicher Qualität, beeinflusst nicht nur dessen Struktur sowohl in fester oder flüssiger oder gasförmiger Form, sondern auch die Oberflächen wie glatte Oberfläche reflektiert mehr als raue Oberflächen welche hingegen besser absorbieren; welches ein Aufheizen des Materials erwirkt.

Gesamte Strahlung = (a + R + d = 1)
reflektierte (R), Absorbierte(a) und übertragen (d)
Absorption + Reflexion + Transmission = Gesamt Strahlung

Nach dem Stefan-Boltsmann Gesetz: Die volle ausstrahlende Kraft des Schwarzkörpers ist proportional zur vierten Potenz der Temperatur durch eine Konstante, Beispiel: = σΤ4, in W/m2, s ist Konstante σ Emission = 5,67 ∙ 10-8 (m ² K4). Die Strahlungsenergie, die ausgegeben wird, wird nicht gleichmäßig verteilt und hat eine maximale Charakteristik und kann entsprechend dem Gesetz der Bewegung ermittelt werden.

Das Gesetz der Bewegung von Wien

Das Produkt der Wellenlängen und die maximale spezifische Emission sind konstant. Höhere Temperaturen bedeuten kürzere Wellenlängen und die maximale Emission verschiebt sich mit zunehmender Intensität in Richtung kürzerer Wellenlängen, die λmax ∙ Τ = is = 2896 K . Λmax Wellenlängen sind hier in Mikrometer (μm) und Τ (absolute) Temperatur in Kelvin (K). Die maximale Emission eines Körpers mit einer Oberflächentemperatur von 37 ° C = 310 K λ = 9,3 μm Wellenlänge (2896:310 = 9.342).

Der menschliche Körper hat eine Temperatur von 37° C; in einer Umgebung, wo die Temperatur niedriger ist kühlt er durch die Ausstrahlung von Wärme an die Umgebung aus gemäß der Konvektion Atem, Sekretion und Strahlung.

Die alte Birne ist mehr ein Hitze-Heizkörper, den eine Lichtquelle, in der Tat die Spirale erreicht etwa 2300 K (ca. 2000 ° C) , das entspricht einer Wellenlänge von 1,25 μm; Diese Wellenlänge ist außerhalb des sichtbaren Licht Bereichs und verlängert sich von 0.380 auf 0,780 μm, denn nur der kühlere Teil der Spirale strahlt das Licht, das wir sehen, es hat eine Leistung als Lichtausbeute in Bezug auf Elektrizität absorbiert und umgewandelt in Lichtenergie von 5 %.

Ein physischer Körper, der die Strahlung emittiert, absorbiert sie gleichermaßen problemlos, das geschieht auch mit menschlichem Gewebe. Die epidermalen Absorptionsmerkmale bereits erwähnt sind in Wahrnehmung der Wärme im Vergleich zur erhaltenen Strahlung .

Der menschliche Körper hat seine eigene Energiebilanz und bezieht die meiste Kraft durch die Ernährung, die durch das Verdauungssystem umgewandelt wird und dann zusammengeführt wird in den Blutkreislauf.

Strahlungsquellen für die Wärmeabgabe

Nach dem zweiten Prinzip der Thermodynamik breitet sich die Wärme von einem heißen Körper zu einem kalter Körper aus. Jede Wärmequelle mit Oberflächentemperatur höher als die des Körpers, wird als Wärme wahrgenommen. Dadurch hängt natürlich auch der Abstand von der Wärmequelle ab. Es gibt beispielsweise die Wärme eines Herdes, die 100 ° C wird in einem Meter Entfernung als wärmer empfunden, als die Sonne die eine Oberflächentemperatur von 6000 ° C hat, aber 150 Millionen Kilometer entfernt ist.

In den 20-30 Jahren wurden Experimente mit Infrarot-Strahlung durch Kohlenstoff-Glühlampen gemacht, Glühlampen, Gehäuse Heizkörper und Gasheizkörper wurden auf eine Temperatur von mehr als 2500 ° C gebracht, dann in der 50-90 Jahren ging man zu Barren in Quarz und Keramik über, bei Temperaturen bis zu 300-400 ° C (was als ein gutes Ergebnis gehalten wurde, trotz der Gefahr des direkten Kontakts).

Vor kurzem hat man die Technologie der Elektroheizung Celsius entwickelt mit der es möglich war, sich an eine gesündere und stärkere Wellenlänge von 5 μm zu nähern. Die Wahrnehmung von Wärme ist am höchsten, dies wurde möglich dank einer dünnen Schicht den edlen Materialien entsprechend geformt, montiert und angeschlossen. Mit dieser dünnen Folie eingefügt in das Celsius-Paneel, gelingt es, in extremer Sicherheit 8.5 μm Infrarotwellen mit einem Niedrigenergieengagement abzugeben.