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什么是远红外线?

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-01-11  浏览次数:667
核心提示:远红外线是一种电磁波,类似于微波和X射线,但不同的是每一种波所携带的能量的不同,其中远红外线占据太阳辐射能量的72%。远红
   

 远红外线是一种电磁波,类似于微波和X射线,但不同的是每一种波所携带的能量的不同,其中远红外线占据  太阳辐射能量的72%。远红外线的波长范围为4μm-1000μm(日本远红外协会定义为3μm-1000μm),科学家将不同 波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域,称为近红外线、中红外线及远红外线。远红外线是红外线范围波段最宽的。(如下图所示)

        


远红外线:在太阳光谱中波长自0.76至1000微米的称为红外线。其中,0.76至2微米是近红外线,2至4微米的是中红外线,4至1000微米的是远红外线.

  太阳光线大致可分为可见光及不可见光。可见光经三棱镜后会折射出紫、蓝、青、绿、黄、橙、红颜色的光线(光谱)。红光外侧的光线,在光谱中波长自0.76至400微米的一段被称为红外光,又称红外线。

  红外线属于电磁波的范畴,是一种具有强热作用的放射线。红外线的波长范围很宽,人们将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域,相对应波长的电磁波称为近红外线、中红外线及远红外线。

  几十年前,航天科学家对处于真空、失重、超低温、过负荷状态的宇宙飞船内的人类生存条件进行调查研究,得知太阳光当中波长为 8~14微米的远红外线是生物生存必不可少的因素。因此,人们把这一段波长的远红外线称为“生命光波”。8~14微米的远红外线这一段波长的光线,与人体发射出来的远红外线的波长相近,能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”,同时具备了渗透性能,有效地促进动物及植物的生长。

 

红外线的划分方式
红外线分类

近红外线区

中间红外线区

远红外线区

按大气的三个波段划分

13微米

35微米

814微米

按红外光谱划分

13微米

340微米

401000微米

医学领域

 0.763微米

330微米

301000微米

 

 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。(但在实际应用中通常把2.5微波以上的红外线通称为远红外线。)

 


远红外线产生的微观原理 


 

  远红外线是电磁波的一种,它来自太阳光线及远红外线辐射性物质而来,当远红外辐射物质的分子吸收外界能量之后,外层电子受到激发并释放远红外线。

 当稳定状态的原子受到加热或电磁照射后,会因外界赋予能量产生电子激发,此时电子由i=k轨道移动到i=L轨道,再移回i=k轨道,期间会释放出能量。而特定物质会以放射红外线形式释放出能量。(下图所示)


    任何物质于绝对零度(-273 ℃)以上,皆会吸收与发放远红外线,但其波长及强度各异。唯充当加热用之远红外发射物质,首要条件需能耐高温、吸高热能,而且放射率要高。放射体的温度愈高或其放射率愈大,则放射能量也就愈高。

       自然界有无数的远红外放射源:宇宙星体、太阳、地球上的海洋、山岭、岩石、土壤、森林、城市、乡村、以及人类生产制造出来的各种物品,凡在绝对零度(-273℃)以上的环境,无所不有地发射出不同程度的红外线。现代物理学称之为热射线。由能量守恒定律得知,宇宙的能量不能发生,也不会消失,只可以改变能量的方式。热能便是宇宙能量的一种,可以用放射(辐射)、传导和对流的方式进行转换。在放射的过程中,便有一部份热能形成红外线。红外线放射速度与可见光线相同,而且能够像光一样直线前进;如果使用反射板,便能改变它的传导方向。

 

 

产生远红外线的方法

产生远红外线主要方法选择热交换能力强、能放射特定波长远红外线的材料,然后加工制造成各种形式、各种用途的的产品。远红外线纤维产品所采用的材料能有效放射5.6um-15um的远红外线,占整体波长90%以上。


常用发生远红外线的材料和产品有如下种类:

     1、生物炭:例如高温竹炭、备长炭、竹炭粉、竹炭粉纤维以及各种制品等。 

     2、电气石:例如电气石原矿、电气石颗粒、电气石粉、电气石微粉纺织纤维以及各种制品等。
     3、远红外陶瓷:例如利用电气石、神山麦饭石、桂阳石、火山岩等高负离子、远红外材料按照不同    比例配各种用途的陶瓷材料,再烧制成各种用途的产品。
     4、远红外陶瓷制品:例如远红外陶瓷球、陶瓷装饰建材、陶瓷涂料、陶瓷酒具餐具、陶瓷灯具、陶瓷工艺品、陶瓷微粉纺织纤维、陶瓷能量板、家用电器陶瓷元件等等。

能产生大量远红外线的材料

 


        广西地区地质结构奇特,远古时代火山活跃,稀散矿物和特种矿物资源极其丰富。随着当今世界环保和健康潮流的兴起,各种性能奇特的非金属矿物材料已经成为当前热门的远红外材料家族的主要成员。

 
 
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