Was ist ein Infrarot-Bestrahlungsgerät?
Infrarot-Bestrahlungsgeräte sind Geräte zur Bestrahlung von Gegenständen oder des menschlichen Körpers mit Infrarotstrahlung.
Infrarotstrahlung ist eine für das Auge unsichtbare Lichtart, die eine längere Wellenlänge als sichtbares Licht hat und als Wärmeenergie wahrgenommen wird. Infrarot-Bestrahlungsgeräte werden berührungslos eingesetzt und erfordern keinen direkten Kontakt mit dem Objekt oder der Person.
Dadurch ist es möglich, Objekte und den menschlichen Körper nicht-invasiv zu messen und zu untersuchen. Außerdem können die Messungen und Inspektionen in kurzer Zeit durchgeführt werden. Infrarotstrahlen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, sodass die Datenerfassung in Echtzeit erfolgen kann.
Anwendungen von Infrarot-Bestrahlungsgeräten
Infrarot-Bestrahlungsgeräte werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Im Folgenden werden Beispiele für die Verwendung von Infrarot-Bestrahlungsgeräten genannt.
1. Medizin
Die Technologie der Infrarot-Bestrahlungsgeräte wird auch in der Medizin eingesetzt. Nahinfrarotstrahlen sollen tief in den Körper eindringen, und Geräte, die eine punktuelle Bestrahlung mit hoher Leistung ermöglichen, werden bereits in medizinischen Einrichtungen eingesetzt. Bei der Behandlung kann nur der betroffene Bereich, der mit Nahinfrarotstrahlen bestrahlt wird, erwärmt werden.
Die Wirkung soll darin bestehen, die Blutzirkulation im schmerzhaften Bereich zu verbessern und die Symptome zu lindern. Vor allem die Bestrahlung des Ganglion stellatum wird häufig zur Verbesserung der Durchblutung eingesetzt. Diese Behandlung zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass sie für den Patienten weniger belastend ist als eine Behandlung mit Injektionen.
2. Kameras
Infrarot-Bestrahlungsgeräte werden zur Beleuchtung von Überwachungskameras und Schwarz-Weiß-Kameras eingesetzt. In Verbindung mit einer infrarotfähigen Überwachungskamera oder einer Schwarz-Weiß-Kamera ist es möglich, im Dunkeln oder durch Dunst zu filmen.
Allerdings muss auf die Infrarot-Strahlungsentfernung geachtet werden, da keine Aufnahmen möglich sind, wenn das Infrarotlicht die Kamera nicht erreicht. Die in den Produktspezifikationen angegebene Bestrahlungsdistanz ist oft als Maximalwert angegeben, sodass ein Produkt mit einer ausreichenden Bestrahlungsdistanz gewählt werden muss.
3. Umweltüberwachung
Sie werden häufig für die Umweltüberwachung eingesetzt. Die Infrarotspektroskopie wird eingesetzt, um Gasbestandteile und Schadstoffe in der Atmosphäre zu erkennen. Infrarotsensoren können auch bei der Erdbeobachtung und Wettervorhersage eingesetzt werden.
Funktionsweise der Infrarot-Bestrahlungsgeräte
Die Funktionsweisen von Infrarot-Bestrahlungsgeräten lassen sich in die Nutzung von Wärmestrahlung, Reflexion und Spektroskopie unterteilen.
1. Nutzung der Wärmestrahlung
Mit Hilfe der Wärmestrahlung wird die Infrarotstrahlung gemessen, die ein Objekt in Abhängigkeit von seiner Temperatur abstrahlt. Je höher die Temperatur ist, desto mehr Infrarotenergie wird abgestrahlt. Infrarot-Bestrahlungsgeräte können die von einem Objekt ausgehende Infrarotstrahlung erfassen und seine Temperatur messen.
2. Nutzung der Reflexion
Die Nutzung der Reflexion ist die Bewertung der Eigenschaften und des Zustands eines Objekts, indem es mit Infrarotstrahlung bestrahlt und sein Reflexionsmuster beobachtet wird. Das Reflexions- oder Absorptionsvermögen der Oberfläche eines Objekts hängt mit seiner chemischen Zusammensetzung und seinem Oberflächenzustand zusammen.
3. Einsatz der Spektroskopie
Die Spektroskopie ist eine Methode zur Messung des Absorptionsspektrums eines Stoffes in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Infrarotstrahlung. Stoffe absorbieren Infrarotstrahlung bei bestimmten Wellenlängen und transmittieren oder reflektieren Infrarotstrahlung bei anderen Wellenlängen. Infrarotspektrometer analysieren diese Absorptionsspektren, um Stoffe zu identifizieren und ihre Konzentration zu messen.
Auswahl eines geeigneten Infrarot-Bestrahlungsgeräts
Bei der Auswahl eines Infrarot-Bestrahlungsgerätes sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Im Folgenden finden Sie Beispiele für die Auswahl von Infrarot-Bestrahlungsgeräten. Nach Abwägung dieser Faktoren erfolgt die endgültige Auswahl auf der Grundlage budgetärer Überlegungen.
1. Anwendungszweck
Der spezifische Zweck, für den das Infrarot-Bestrahlungsgerät verwendet werden soll, muss klar definiert werden. Im medizinischen Bereich können die Zwecke unterschiedlich sein, z. B. die Messung der Körpertemperatur oder die Bewertung des Blutflusses. Es ist auch wichtig, Produkte auszuwählen, die für den menschlichen Körper unschädlich sind. Im industriellen Bereich sind Geräte auszuwählen, die für Zwecke im Zusammenhang mit dem Produktionsprozess geeignet sind, z. B. für die Temperaturüberwachung oder die Bewertung der Materialqualität.
2. Messabstand und Genauigkeit
Je nach Größe und Entfernung des zu messenden Objekts oder Bereichs ist es notwendig, ein Gerät mit einem geeigneten Messbereich oder Entfernungsbereich auszuwählen. Die Messung von Objekten außerhalb des Bereichs kann zu ungenauen Ergebnissen führen.
Überprüfen Sie auch die Messgenauigkeit und die Auflösung des Geräts entsprechend der erforderlichen Messgenauigkeit. Es ist besonders wichtig, ein Gerät zu wählen, das präzise Messungen durchführen kann, wenn in der medizinischen oder wissenschaftlichen Forschung eine hohe Präzision erforderlich ist.
3. Funktionen und Bedienbarkeit
Auch die Funktionalität und die Bedienbarkeit des Geräts sind wichtige Faktoren. Überprüfen Sie, ob das Gerät über eine leicht zu bedienende Schnittstelle und die erforderlichen Funktionen verfügt.
Auch die Stromversorgung ist ein wichtiger Faktor. Überprüfen Sie bei tragbaren Systemen die Batteriekapazität und die Batteriespezifikationen. Bei fest installierten Systemen sollten Sie vor der Auswahl die Versorgungsspannung und die erforderliche Stromkapazität prüfen.
4. Wellenlängenbereich
Je nach Wellenlängenbereich der Infrarotstrahlung unterscheiden sich die Absorptions- und Reflexionseigenschaften des Materials. Je nach Anwendung kann ein Gerät mit einem bestimmten Wellenlängenbereich erforderlich sein.
Das Nahinfrarot-Wellenlängenband liegt zwischen 0,75 µm und 1,4 µm. Es wird von optisch transparenten Materialien absorbiert, durchdringt aber einige Halbleitermaterialien und biologisches Gewebe. Zu den Anwendungen gehören die Messung der Sauerstoffsättigung von Gewebe in der Medizin und die optische Kommunikation.
Das Wellenlängenband der mittleren Infrarotstrahlung liegt zwischen 1,4 µm und 5 µm. Sie wird von vielen Materialien absorbiert, aber einige Fenstergläser und transparente Kunststoffe sind durchsichtig. Sie kann zur Materialanalyse und zur Branderkennung eingesetzt werden.
Das Wellenlängenband der Ferninfrarotstrahlung reicht von 5 µm bis 1000 µm. Sie wird zur Bewertung von Wärmestrahlung und Materialeigenschaften verwendet. Sie wird in der Wärmebildtechnik und der Infrarot-Thermografie eingesetzt.