A. 光電子是什麼他的領域有什麼
光電子學是指光波波段,即紅外線、可見光、紫外線和軟X射線(頻率范圍3×1011Hz~3×1016Hz或波長范圍1mm~10nm)波段的電子學。光電子技術在經過80年代與其相關技術相互交叉滲透之後,90年代,其技術和應用取得了飛速發展,在社會信息化中起著越來越重要的作用。
主要應用領域有光碟,激光,半導體等領域。
B. 監控攝像機的性能參數
攝像機的發展速度很快,從攝像管到CCD元件,以其構成的CCD攝像機具有體積小、重量輕、不受磁場影響、具有抗震動和撞擊等特點,同時清晰度、照度、可靠性等指標大大提高而被廣泛應用。CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫,它是一種半導體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。
被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至CCD晶元上,CCD根據光的強弱積累相應比例的電荷,各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下,逐點外移,經濾波、放大處理後,形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
一、CCD攝像機的分類
一按照成像色彩劃分
CCD攝像機按成像色彩劃分為彩色攝像機和黑白攝像機兩種。除色度處理方面不同外,其它原理基本一致。主要有光學系統、光電轉換系統、信號處理系統組成。其中光電轉換系統是攝像機的核心。
自然圖像通過光學鏡頭成像於攝像機的光靶面上,彩色攝像機的光學系統中使用相干分色棱鏡或特殊條狀濾色鏡將光信號分成紅、綠、藍三色光信號,光電轉換系統通過攝像管或CCD元件利用電視掃描方法把光圖像信號轉換成隨時間變化的視頻電信號,再經放大、處理、編碼而成為全電視信號。
二按照解析度劃分
按照解析度劃分為25萬像素左右,對應彩色330線/黑白400線的低檔型;25萬至38萬像素之間,對應彩色420線/黑白500線的中檔型;38萬像素以上,對應彩色大於或等於460線黑白570線以上的高檔型。
三按照攝像機靈敏度劃分
按照靈敏度可分為最低照度1至3lux的普通型;0.1lux左右的月光型;0.01lux以下的星光型以及原則上可以為0Lux,採用紅外光源成像的紅外照明型。
四按照CCD靶面尺寸劃分
攝像機攝像器件(CCD)的尺寸分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中以1/3英寸和1/2英寸最為常見。
CCD尺寸
水平(mm)
垂直(mm)
對角線(mm)
1英寸
12.7
9.6
16
2/3英寸
8.8
6.6
11
1/2英寸
6.4
4.8
8
1/3英寸
4.8
3.6
6
1/4英寸
3.6
2.4
4
1/5英寸的CCD攝像機正待開發之中,將來也會在市場上佔有一定比例。一般來說,大的CCD晶元,其相應的象素麵積也較大,接收所攝光的面積增大,必然使象素輸出電荷增多,靈敏度上升,在弱光條件下具有較好的拍攝能力,容易使攝像機整體質量提高,圖像細部明顯細膩自然。而光學系統聚焦影像時的焦平面越小,則成像過程中丟失的細節就越多,得到的影像放大後細部過渡就可能有突變的現象,顯得不自然。另外小尺寸CCD擁有更多的象素和更高的解析度也會導致單個像素的感光面積縮小,有曝光不足的可能。單個像素的面積越小,其感光性能越低,信噪比越低,動態范圍越窄。每個象素上的信息趨於與在它附近的象素的信息混合(在電子學上這個概念叫做色度亮度干擾)。
二、CCD感測器的技術發展趨勢
CCD是攝像機的核心器件,因此其性能高低將直接影響攝像機的品質,並且CCD的發展是攝像機更新換代的基礎。
CCD感測器有兩種,第一種是特殊CCD感測器,如紅外CCD晶元(紅外焦平面陣列器件)、高靈敏度背照式和電子轟擊式CCD、EBCCD等,另外還有大靶面如2048×2048、4096×4096可見光CCD感測器、寬光譜范圍(紫外光→可見光→近紅外光→3-5μm中紅外光→8-14um遠紅外光)焦平面陣列感測器等。目前已有商業化產品,並廣泛應用於各個領域。第二種是通用型或消費型CCD感測器,在許多方面都有較大地進展,總的方向是提高CCD攝像機的綜合性能。
一CCD感測器的像面尺寸向集成化、輕量化方向的發展。
由於製造CCD感測器的矽片和加工成本都很高,所以很希望一片6.5英寸的矽片上光刻出更多的CCD感測器晶元;由於光刻機的進步,所以在仍保持具有很高靈敏度的特性下,CCD感測器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向發展。在1993年,1/2英寸的CCD感測器占總產量的5%;1/4英寸的CCD感測器占總產量的10%;1/3英寸的CCD感測器占總產量的85%。在1997年,在總產量比1993年增加200%以上的情況下,1/2英寸的CCD感測器仍有很大發展,已佔總產量的15%(1/2英寸由於靶面較大仍有許多場合需要,尤其在科研領域中);1/4英寸的CCD感測占總產量的60%。也就是說,1/2英寸較大靶面尺寸CCD感測器仍有很大增長。1/4英寸的CCD感測器的產量比1/3英寸的CCD感測器來說,占總產量的比例在減少。
二CCD感測器向高素數、多制式發展
各種CCD感測器的像面尺寸在減少,但其像素數在增加,已由早期的512(H)×596(V)向795(H)×596(V)發展,甚至出現超過百萬像素的CCD感測器。為提高水平方向和垂直方向的分辨能力,已從通常的隔行掃描向逐行掃描格式發展。
三降低CCD感測器的工作電壓、減少功耗
在初期研製的CCD攝像機有+24V、+22V、+17V和+5V等,目前通用的為+12V。為配合PC攝像機和網路圖像傳輸的應用,逐步以+12V和+5V兩種工作電壓為主。
⑷提高CCD攝像機的製造效率
為了降低CCD攝像機的製造成本,實現高速自動化生產,製造廠家追求緊密性結構,致力於CCD攝像機的小型化,即由Dip On Board(DOB)過錫板工藝改進為Chip On Board(COB)板上連接IC晶元的貼片方式。到目前為止,已實現多層板的Multi Chip Mole(MCM)多晶元集成模組化製造技術。
五CCD攝像機的數字化
在製造CCD攝像機時,從以往的Analog模擬系統逐步實現DSP數字化處理,可以藉助電子計算機和專門軟體系統實現對CCD攝像機,特別是對彩色CCD攝像機的各種參數的量化調整,可以確保CCD攝像機性能指標的優化一致性以及在特殊使用條件下的參數量化修改。
三、CCD攝像機的技術性能、特點及進展
一Hyper-D高動態范圍CCD攝像機
CCD攝像機是一種用來模擬人眼的光電探測器。但是人眼在觀察目標時,可以看清目標的最低照度為1Lux,當目標照度達到3×105Lux時,即為人眼動態范圍,這種攝像機被稱為Hyper-D CCD攝像機。
二從模擬Analog CCD攝像機向DSP數字處理CCD攝像機方向的發展
採用DSP技術,可以使CCD攝像機在數字檢測和數字運算技術上能夠有效實現智能化逆光背景補償;能夠自動跟蹤白平衡,即可以在任何條件下檢測和跟蹤「白色」,並以數字運算處理功能來再現原始的景物色彩。
北京欣智恆科技有限公司 專業的攝像機生產廠家 電話 010-82872655
C. 怎麼檢測紅外線
用紅外焦平面陣列加上紅外鏡頭,比如現在比較常見的熱像儀。
D. 紅外血管成像儀的缺點
熱成像儀的優缺點
紅外熱圖的優點
1.紅外熱像儀系被動接受人體的自身輻射而形成熱圖像,在攝取熱圖像過程中,人體不接受x線、超聲波、電磁波的作用,這種診斷方法對人體無害,可用於各類病人,包括孕婦、胎兒,可隨意頻繁使用。俄羅斯發生核泄漏後,目前有用紅外成像儀取代x線的趨勢.
2.非接觸測量,病人無任何痛苦,檢查方法簡便迅速,特別適用於門診。
3.一次可以觀察多個臟器甚至全身,可作為探索性檢查,進而再進一步重點觀測或作其它輔助檢查。尤適用於健康檢查。
4.反應靈敏,度高,分辯率高(溫度分辯率為0.05°C,空間分辯率0.8mrad)
5.高清晰度彩色圖像:直觀形象加上豐富的軟體處理功能,便於分析診斷,即查即果,不致延誤診療。
6.信息貯藏存,便於復查對比。
和任何影像學診斷一樣,各有其優缺點,都有一個相互補充、修正的問題,臨床醫生必須提供准確的病史、體征、實驗室檢查及其它影像學診斷資料,排除各種干擾因素,綜合考慮才能作出較符合實際的診斷。
醫用熱成像儀於肢體循環的6大優點:
1.測皮膚溫度:用皮溫計等方法只能觀察測試局部溫度,紅外熱像儀不但可以觀測整個肢體,甚至全身的溫度,而且還能設計觀測某一點的溫度,對全面及重點部位血液循環的研究提供了有利條件。
2.反應靈敏及時:用皮溫計測量一般需1~3分鍾才能得出結果。而用熱成像儀能即刻靈敏的顯示溫度分布圖像及數據。
3.度高:可以反映出0.05℃~0.1℃的溫度變化,因而可認為它代表了肢體的實際溫度和血流循環情況。
4.進行連續的動態觀察:可將不同時間的溫度進行對比分析。體表溫度隨體內外環境的改變而改變,紅外熱圖可以連續觀察其動態變化,並可通過記錄器錄像,進行重復分析。因而可充分觀察血液循環改變的規律。這是其它方法所不能解決的。經統計學處理,可將不同時間、不同條件、不同部位的記錄圖像一次調出,進行比較分析。
5.無需接觸測試肢體,且可近距離觀察監護。
6.應用范圍廣,臨床價值大:可進行顯微外科手術前、後觀測及術後近、遠期隨訪;胸廓出口綜合征診斷及冶療觀察;燒傷深度的判斷;探測腫瘤的位置及范圍;血管性疾病(如血栓性閉塞性脈管炎、雷諾氏病等)的診斷及療效評價;關節炎的診斷、病變部位及范圍等;葯物療效觀察,如血管擴張葯,可以了解葯物作用強弱、作用持續時間等。
熱成像儀的缺點
1.深層組織及過於肥胖的人較難觀察。
2.目前尚不能直接觀察腎臟及心臟(目前已用於冠心病的診斷)。
3.目前國內機器只能站立或坐位檢查(新近已經解決卧位檢查問題)。
4.受干擾因素較多。此不是必然缺點,可以設法排除干擾因素。
E. 為什麼在衛星遙感中熱紅外的空間解析度比其他波段的解析度低很多。。
因為紅外線的波長比較長。
F. 紅外測溫儀 技術指標
1,溫度段的確定
2,被測物體大小(直徑)的確定
3,測量距離(距離系數比,被測目標和測溫探頭的距離)要求
4,測量精度的要求,允許誤差是多少
5,重復性精度(這個參數主要是看產品的使用穩定性)
6,對反應時間的要求,一般情況下紅外測溫儀都能滿足要求
7,對輸入輸出的要求,是否要連接其他設備
8,瞄準方式(目視和激光)
上面這些基本上是紅外測溫儀的主要技術參數了,像還有關於探測器類型、響應波長、工作環境溫度等也是在選擇的時候要注意的問題。
關於技術指標的話你也可以參考網路的"紅外測溫儀"相關詞條!
G. 什麼是紅外焦平面陣列作用是什麼一般用在什麼上
一般用在成像設備上,如熱像儀等,可以成像和測溫。
H. 舉例說明現代電子技術在軍事領域中有哪些作用
以下簡要介紹光電子技術在軍事領域中的各種應用。(伊拉克戰爭中美軍飛機、導彈、智能炸彈都應用下面的電子技術了)
1. 信息獲取
軍事上獲取信息主要有三類感測器:雷達、光電子和聲學。它們各有優缺點,
適用於不同場合、不同對象,可以單獨使用,也可以組合使用。
光電感測器由於工作波長短(頻率高),所以角解析度、距離解析度(時間分
辨率)和光譜解析度都很高,特別是能夠獲取高解析度圖像信息。其缺點是大氣傳
輸衰減大(同微波雷達相比),尤其在惡劣天氣條件下難以發揮作用。常用的軍事
光電感測器有:
* CCD相機
* 紅外(點目標)探測器
* 紅外成像儀(熱像儀)
* 多光譜像機
* 紫外探測器
* 激光測距儀
* 激光雷達(成像、化學戰劑和生物戰劑探測、測振、測速)
* 激光陀螺
* 光纖陀螺
* 光纖水聽器
* 其它光纖感測器
值得指出的是,圖像信息在軍事上的地位和作用變得越來越重要,不僅各級指
揮所需要在大屏幕上觀察敵我態勢,進行判決和決策;精確制導武器用成像制導代
替點源制導,可提高目標識別能力和命中精度(譬如攻擊一座大型建築物時,可以
選擇攻擊它的哪一層哪一部分);武器平台的駕駛員憑借圖像信息可以更自如地操
縱駕駛;甚至小分隊和單兵如果有一台顯示器在手,能顯示他們在戰場的准確位置
以及周圍的敵我態勢,那麼他們的生存能力和作戰能力將大大提高。
紅外焦平面陣列(IRFPA)經多年研究,到90年代初開始成熟。美、法、英等
發達國家決定以IRFPA取代已使用了10年多的紅外探測器組件。基於IRFPA的成像系
統不僅顯著提高了熱解析度和空間解析度,還降低了成本壓縮了體積和重量。新一
代熱像儀的作用距離可以提高40%至100%。現在,正在努力改善碲鎘汞材料的工藝
以提高成品率,降低造價,並向更大規模發展。同時尋求新的材料,以大幅度提高
材料的均勻性和成品率,譬如量子阱IRFPA已有產品被改進的LANTIRN採用。值得注
意的另一個發展熱點是非製冷IRFPA,等效雜訊溫差0.075—0.1K;640×640元的即
將推出。非製冷IRFPA的性能較差,但價格底、結構簡單,適於輕武器觀測瞄準,
還可以用於戰場監視、遠距離警戒和某些戰術導彈,並且在國民經濟中有廣泛的用
途。
CCD相機在軍事中大量使用。在高輻射環境下,作為CCD基片的Si材料易受傷,
導致電荷轉移效率下降,嚴重時會完全失效,被稱為「CCD的輻射軟化」。90年代
初,研究開發出一種全新的「有源像素感測器」(APS)。它的每個像素有其自己
的選擇和讀出晶體管,工作原理類似於RAM器件,將在高輻射環境下取代CCD。
為了在水下或霧天獲取圖像信息,發展了一種主動成像的「遠距離選通成像技
術」。它是用激光脈沖照射目標,用帶距離門和像增強器的CCD探測從目標反射的
回波而成像。由於距離門的寬度很窄(從幾個ns到幾百個ns可調),可以濾除絕大
部分背景雜訊,從而獲得清晰圖像,同時還獲得目標距離數據。
2. 信息傳輸
情報偵察、指揮與控制以及後勤供應都有大量信息要傳輸分配,特別是圖像信
息的信息量很大。據美國國防部關於海灣戰爭致國會的最後報告稱:在海灣地區的
90天中,他們所進行的電子通信聯絡工作比在歐洲40年還要多。
作為軍用信息傳輸的手段是多種多樣的,主要有衛星通信、光纖通信、微波通
信和短波通信,並用各種通信手段組成多種網路。以美國為例,美國國防部的通信
系統網路有:自動數字網、國防通信系統、國防數據網、國防衛星通信系統、國防
交換網、超高頻衛星通信和全球軍事指揮與控制系統;此外,海軍、空軍還有各自
的通信網路。
值得注意的是空間激光通信重新活躍。70年代中期,空間激光通信的研究開發
曾活躍了一個時期,但由於激光器泵源壽命和效率等問題沒有大的突破。現在,由
於DPSSL和大功率二極體的發展,空間激光通信(包括衛星間和衛星對地面通信)
研究開發重新活躍。星對星通信主要解決互相對准和精密跟蹤(微弧度級)技術,
沒有大氣衰減問題。星對地激光通信則要考慮天氣影響,雲霧會不會完全遮擋激光。
國外有人作了全面分析,認為只要地面站選擇恰當,只要建3—5個地面站,則至少
一個站處在無雲霧視線上的概率為99—99.9% 。這就為星對地激光通信掃除了一大
障礙。
光纖通信在軍用信息傳輸中有重要地位。在干線通信方面,軍用民用沒有本質
差別。
光纖在武器平台內部信息傳輸方面的作用越來越大,一是由於抗電磁干擾和無
電磁輻射,二是由於帶寬寬,三是由於體積重量遠比同軸電纜小。此外,光纖可以
把信息傳輸和感測器結合起來,形成「靈巧蒙皮」和「靈巧結構」。再發展一步,
還有可能把信息獲取同光電對抗結合起來,即以低功率激光進行測量以獲取信息,
在發現敵方目標的威脅時,即發射強激光進行對抗。
3. 信息存儲與顯示
軍事上對信息存儲的要求是多方面的, 而且要求越來越高。 光存儲的優點是
存儲密度高,保存時間長,可用於訓練、裝備維修等。為適應惡劣環境, 需採用
加固措施。星載偵察系統要求很高的存儲密度, 人們寄希望於全息體存儲, 其理
論存儲密度可高達1015位元組/cm3, 但還存在不少問題待研究解決。
顯示器作為人機界面,在軍事上有很重要的作用。例如美空軍F-22戰斗機駕駛
倉里有四個大的有源矩陣液晶顯示屏(AMLCD),中間一個是戰況顯示,左邊一個
是防禦顯示,右邊一個是目標攻擊顯示,下邊一個是警告和導航信息顯示。此外,
高級指揮所需要大屏幕顯示,「虛擬現實」(也作「靈鏡」、「虛擬實境」)需要
雙目微型平板顯示器以實現三維顯示。
4. 光電對抗
光電對抗包括武器平台及其它重要軍事設施的防衛(自衛),和對敵方偵察衛
星等光電裝備進行的先發制人的干擾和壓制。常用的有激光警告器、激光干擾機、
紅外誘餌彈、紅外干擾彈、煙幕或水幕、激光防護鏡、紅外隱身服等。
激光致盲武器研究了多年,美國已有裝備,海灣戰爭時曾運到戰場兩台裝有激
光武器的戰車,戰後又生產了若乾颱。盡管國際上醞釀簽訂禁止激光武器的條約,
但很難從根本上禁止。對於固定波長的激光器,比如0. 53μm綠光(Nd激光的二倍
頻),可以用防護鏡加以防護,但對波長可調諧的激光器就很難防護.俄羅斯立了一個
叫"光子屏障"的課題,擬綜合運用多種技術包括可飽和吸收、非線性光學等來解決
這個問題。其難點在於既要對強激光迅速(皮秒級)產生極大的衰減(106 — 107),
又要不顯著影響視覺,即除激光波長以外的可見光要高透過。
從對抗的需求,軍方關注3—5μm和8—12μm的強激光源。解決辦法之一是
用光參量震盪器和其它非線性光學技術。用半導體激光器或其它激光器直接產生這
兩個波段的相干輻射也許是更好的辦法。
軍用光電子技術在軍事需求牽引和技術發展推動下正在迅速發展。值得注意的
發展趨勢有:
1. 光電子技術同微波的融合
這一融合過程早已開始,比如用光纖傳輸電視信號的有線電視,用光纖和T/R
組件於相控陣雷達等。為了實現二者的融合,需要研製一些新型光電子器件,如光
纖微波延遲線、光調制器、光開關、發生極短脈沖器件、光變換型電場采樣頭等。
2. 光電子器件和系統的微型化
微電子、微機械和微光學的結合,產生了各種微機電和微光機產品。人們正在
研製具有各種功能的微型機器人,設想用它們去執行偵察、警戒、破壞等軍事任務。
為此,需要各種微型光電感測器。即使在較大的武器裝備中也希望感測器做得輕小、
省電、免維修。因此,各種軍事光電子器件和系統的微型化已成為一個重要的發展
方向。
3. 基於新型材料的光電子器件
光電子器件的性能在很大程度上取決於材料。值得注意的是,基於有機材料的
各種新型光電子器件,包括有機聚合物光波導和發光器件,還有碳60和納米材料等。
五十年代末出現的紅外製導空空導彈開創了光電子技術軍事應用的先河,六十
年代誕生的激光和七十年代問世的光纖通信大大拓寬了軍用光電子技術的活動天地。
四十年來,光電子技術已取得長足進步,滲透到各種武器裝備中使其威力倍增。
廣泛採用光電子技術已成為現代高技術局部戰爭的重要標志之一。展望二十一世紀,
光電子技術在軍事領域中必將扮演更加重要的角色。
I. 紅外熱像儀的探測,識別,辨認距離各指的是什麼啊
1、識別距離:
將探測的目標能大致分出種類的距離。
2、辨認距離:
在分別出種類的基礎上的細分。
3、探測距離:
能將目標與背景及一些引起注意的目標清晰分別開來的最大臨界。
熱像儀主要用於研發或工業檢測與設備維護中,在防火、夜視以及安防中也有廣泛應用。熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像,熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。
(9)紅外焦平面陣列解析度作用距離指標擴展閱讀:
熱像儀的應用:
1、對於發電機、電動機的不平衡負載,軸承溫度過高,碳刷、滑環和集流環發熱,繞組短路或開路,冷卻管路堵塞,過載過熱等問題進行監測。
2、可以對電氣設備進行維修檢查。而對於安全防盜,屋頂查漏,環保檢查,節能檢測,無損探傷,森林防火,醫療檢查,質量控制等也比較有幫助。
3、可以監控像火山爆發、山體滑坡等突發的自然環境變化。
4、對於變壓器的套管過熱,過載,接頭松動,冷卻管堵塞不暢,接觸不良,三相負載不平衡等進行監測。
J. 紅外線的應用
紅外線是波長介乎微波與可見光之間的電磁波,波長在750納米至1毫米之間,是波長比紅光長的非可見光。覆蓋室溫下物體所發出的熱輻射的波段。透過雲霧能力比可見光強。在通訊、探測、醫療、軍事等方面有廣泛的用途。 俗稱紅外光。真正的紅外線夜視儀是光電倍增管成像,與望遠鏡原理完全不同,白天不能使用,價格昂貴且需電源才能工作。
醫用治療紅外線主要為近紅外線(NIR, IR-A DIN)、短波紅外線(SWIR, IR-B DIN)、中波長紅外線(MWIR, IR-C DIN)、長波長紅外線(LWIR, IR-C DIN)。 近紅外線或稱短波紅外線,波長0.76~1.5微米,穿入人體組織較深,約5~10毫米;遠紅外線或稱長波紅外線,波長1.5~400微米,多被表層皮膚吸收,穿透組織深度小於2毫米。 紅外線照射體表後,一部分被反射,另一部分被皮膚吸收。皮膚對紅外線的反射程度與色素沉著的狀況有關,用波長0.9微米的紅外線照射時,無色素沉著的皮膚反射其能量約60%;而有色素沉著的皮膚反射其能量約40%。長波紅外線(波長1.5微米以上)照射時,絕大部分被反射和為淺層皮膚組織吸收,穿透皮膚的深度僅達0.05~2毫米,因而只能作用到皮膚的表層組織;短波紅外線(波長1.5微米以內)以及紅色光的近紅外線部分透入組織最深,穿透深度可達10毫米,能直接作用到皮膚的血管、淋巴管、神經末梢及其他皮下組織。
在紅外線區域中,對人體最有益的波段就是4到14微米這個波段范圍,這個在醫術界裡面統稱為「生育光線」,因為這個紅外線波段對生命的生長有這促進的作用,這個紅外線對活化細胞組織,血液循環有很好的作用,能夠提高人的免疫力,加強人體的新陳代謝。
紅外線紅斑
足夠強度的紅外線照射皮膚時,可出現紅外線紅斑,停止照射不久紅斑即消失。大劑量紅外線多次照射皮膚時,可產生褐色大理石樣的色素沉著,這與熱作用加強了血管壁基底細胞層中黑色素細胞的色素形成有關。
功效
紅外線治療作用的基礎是溫熱效應。在紅外線照射下,組織溫度升高,毛細血管擴張,血流加快,物質代謝增強,組織細胞活力及再生能力提高。紅外線治療慢性炎症時,改善血液循環,增加細胞的吞噬功能,消除腫脹,促進炎症消散。紅外線可降低神經系統的興奮性,有鎮痛、解除橫紋肌和平滑肌痙攣以及促進神經功能恢復等作用。在治療慢性感染性傷口和慢性潰瘍時,改善組織營養,消除肉芽水腫,促進肉芽生長,加快傷口癒合。紅外線照射有減少燒傷創面滲出的作用。紅外線還經常用於治療扭挫傷,促進組織腫張和血腫消散以及減輕術後粘連,促進瘢痕軟化,減輕瘢痕攣縮等。
紅外線對血液的作用
因為紅外線能夠深入人體的皮下組織,所以利用紅外線反應,使皮下深層皮膚溫度上升,擴張微血管,促進血液循環,復活酵素,強化血液及細胞組織代謝,對細胞恢復年輕有很大的幫助並能改善貧血。調節血壓:高血壓及動脈硬化一般是神經系統、內分泌系統,腎臟等細小動脈收縮及狹窄所造成。遠紅外線擴張微血管,促進血液循環能使高血壓降低,又能改善低血壓症狀。
紅外線對關節的作用
紅外線深透力可達肌肉關節深處,使身體內部溫暖,放鬆肌肉,帶動微血管網的氧氣及養分交換,並排除積存體內的疲勞物質和乳酸等老化廢物對消除內腫,緩和酸痛之效果卓越。
紅外線對自律神經的作用
自律神經主要是調節內臟功能,人長期處在焦慮狀態,自律神經系統持續緊張,會導致免疫力降低,頭痛,目眩,失眠乏力,四肢冰冷。紅外線可調節自律神經保持在最佳狀態,以上症狀均可改善或祛除。
紅外線對護膚美容的作用
紅外線照射人體產生共鳴吸收,能將引起疲勞及老化的物質,如乳酸、游離脂肪酸、膽固醇、多餘的皮下脂肪等,籍毛囊口和皮下脂肪的活化性,不經腎臟,直接從皮膚代謝。因此,能使肌膚光滑柔嫩。遠紅外線的理療效果能使體內熱能提高,細胞活化,因此促進脂肪組織代謝,燃燒分解,將多餘脂肪消耗掉,進而有效減肥。
紅外線對循環系統的作用
遠紅外線照射的全面性和深透性,對於遍布全身內外無以數計的微循環組織系統,是唯一能完全照顧的理療方式。微循環順暢之後,心臟收縮壓力減輕,氧氣和養分供應充足,自然身輕體健。強化肝臟功能:肝臟是體內最大的化學工廠,是血液的凈化器。遠紅外線照射引起的體內熱深層效應,能活化細胞,提高組織再生能力,促進細胞生長,強化肝臟功能,提高肝臟解毒、排毒作用,使內臟環境保持良好狀態,可說是最佳的防病戰略。
紅外線對眼的作用
由於眼球含有較多的液體,對紅外線吸收較強,因而一定強度的紅外線直接照射眼睛時可引起白內障。白內障的產生與短波紅外線的作用有關;波長大於1.5微米的紅外線不引起白內障。
光浴對機體的作用
光浴的作用因素是紅外線、可見光線和熱空氣。光浴時,可使較大面積,甚至全身出汗,從而減輕腎臟的負擔,並可改善腎臟的血液循環,有利於腎功能的恢復。光浴作用可使血紅蛋白、紅細胞、中性粒細胞、淋巴細胞、嗜酸粒細胞增加,輕度核左移;加強免疫力。局部浴可改善神經和肌肉的血液供應和營養,因而可促進其功能恢復正常。全身光浴可明顯地影響體內的代謝過程,增加全身熱調節的負擔;對植物神經系統和心血管系統也有一定影響。
紅外線光源
1.紅外線輻射器
將電阻絲纏在瓷棒上,通電後電阻絲產熱,使罩在電阻絲外的碳棒溫度升高(一般不超過500℃),發射長波紅外線為主。紅外線輻射器有立地式和手提式兩種。立地式紅外線輻射器的功率可達600~1000瓦或更大。
近年我國一些地區製成遠紅外輻射器供醫用,例如有用高硅氧為元件,製成遠紅外輻射器。
2.白熾燈
在醫療中廣泛應用各種不同功率的白熾燈泡做為紅外線光源。燈泡內的鎢絲通電後溫度可達2000~2500℃。
白熾燈用於光療時有以下幾種形式:
立地式白熾燈:用功率為250~1000W的白熾燈泡,在反射罩間裝一金屬網,以為防護。立地式白熾燈,通常稱為太陽燈。
手提式白熾燈:用較小功率(多為200W以下)的白熾燈泡,安在一個小的反射罩內,反射罩固定在小的支架上。
3.光浴裝置
可分局部或全身照射用二種。根據光浴箱的大小不同,在箱內安裝40~60W的燈泡6~30個不等。光浴箱呈半圓形,箱內固定燈泡的部位可加小的金屬反射罩。全身光浴箱應附溫度計,以便觀察箱內溫度,隨時調節。
紅外線治療的操作方法
1.患者取適當體位,裸露照射部位。
2.檢查照射部位對溫熱感是否正常。
3.將燈移至照射部位的上方或側方,距離一般如下:
功率500W以上,燈距應在50~60cm以上;功率250~300W,燈距在30~40cm;功率200W以下,燈距在20cm左右。
4.應用局部或全身光浴時,光浴箱的兩端需用布單遮蓋。通電後3~5分鍾,應詢問患者的溫熱感是否適宜;光浴箱內的溫度應保持在40~50℃。
5.每次照射15~30分鍾,每日1~2次,15~20次為一療程。
6.治療結束時,將照射部位的汗液擦乾,患者應在室內休息10~15分鍾後方可外出。
[附]注意事項
(1)治療時患者不得移動體位,以防止燙傷。
(2)照射過程中如有感覺過熱、心慌、頭暈等反應時,需立即告知工作人員。
(3)照射部位接近眼或光線可射及眼時,應用紗布遮蓋雙眼。
(4)患部有溫熱感覺障礙或照射新鮮的瘢痕部位、植皮部位時,應用小劑量,並密切觀察局部反應,以免發生灼傷。
(5)血循障礙部位,較明顯的毛細血管或血管擴張部位一般不用紅外線照射。
照射方式的選擇和照射劑量
1.不同照射方式的選擇
紅外線照射主要用於局部治療,在個別情況下,如小兒全身紫外線照射時也可配合應用紅外線做全身照射。局部照射如需熱作用較深,則優先選用白熾燈(即太陽燈)。治療慢性風濕性關節炎可用局部光浴;治療多發性末梢神經炎可用全身光浴。
2.照射劑量
決定紅外線治療劑量的大小,主要根據病變的特點、部位、患者年齡及機體的功能狀態等。紅外線照射時患者有舒適的溫熱感,皮膚可出現淡紅色均勻的紅斑,如出現大理石狀的紅斑則為過熱表現。皮溫以不超過45℃為准,否則可致燙傷。
主要適應症和禁忌症
(一)適應症
風濕性關節炎,慢性支氣管炎,胸膜炎,慢性胃炎,慢性腸炎,神經根炎,神經炎,多發性末梢神經炎,痙攣性麻痹、弛緩性麻痹,周圍神經外傷,軟組織外傷,慢性傷口,凍傷,燒傷創面,褥瘡,慢性淋巴結炎,慢性靜脈炎,注射後硬結,術後粘連,瘢痕攣縮,產後缺乳,乳頭裂,外陰炎,慢性盆腔炎,濕疹,神經性皮炎,皮膚潰瘍等。
(二)禁忌症
有出血傾向,高熱,活動性肺結核,重度動脈硬化,閉塞性脈管炎等。
[附]處方舉例
(1)紅外線照射雙膝關節:燈距40cm,30分鍾,每日一次,7次。適應症:慢性風濕性關節炎
(2)紅外線照射右側胸廓(下半部)燈距50cm,20分鍾,每日一次,8次。適應症:右側乾性胸膜炎
(3) 太陽燈照射腰骶部:燈距40cm,20~30分鍾,每日一次,6次。適應症:腰骶神經根炎
(4)全身光浴:箱內溫度40~45℃,20~30分鍾,每日一次,8次。適應症:多發性末梢神經炎
(5)左小腿局部光浴:20~30分鍾,每日一次,8次。適應症:左側腓總神經外傷
生活中高溫殺菌,紅外線夜視儀,監控設備,手機的紅外口,賓館的房門卡,汽車、電視機的遙控器、洗手池的紅外感應,飯店門前的感應門 具有成像清晰、製作簡單等特點,但它的致命弱點是紅外探照燈發出的紅外光會被敵人的紅外探測裝置發現。60年代,美國首先研製出被動式的熱像儀,它不發射紅外光,不易被敵發現,並具有透過霧、雨等進行觀察的能力。
1982年4月─6月,英國和阿根廷之間爆發馬爾維納斯群島戰爭。4月13日半夜,英軍攻擊阿根廷守軍據守的最大據點斯坦利港。3000名英軍布設的雷區,突然出現在阿軍防線前。英國的所有槍支、火炮都配備了紅外夜視儀,能夠在黑夜中清楚地發現阿軍目標。而阿軍卻缺少夜視儀,不能發現英軍,只有被動挨打的份。在英軍火力准確的打擊下,阿軍支持不住,英軍趁機發起沖鋒。到黎明時,英軍已佔領了阿軍防線上的幾個主要制高點,阿軍完全處於英軍的火力控制下。6月14日晚9時,14 000名阿軍不得不向英軍投降。英軍領先紅外夜視器材贏得了一場兵力懸殊的戰斗。
1991年海灣戰爭中,在風沙和硝煙彌漫的戰場上,由於美軍裝備了先進的紅外夜視器材,能夠先於伊拉克軍的坦克而發現對方,並開炮射擊。而伊軍只是從美軍坦克開炮時的炮口火光上才得知大敵在前。由此可以看出紅外夜視器材在現代戰爭中的重要作用。 光波爐的燒烤管由石英管或者銅管換成了鹵素管(即光波管),能夠迅速產生高溫高熱,冷卻速度也快,加熱效率更高,而且不會烤焦,從而保證食物色澤。從成本上來講,光波管成本只比銅管或者石英管增加幾元錢,所以,光波管在微波爐技術上的使用非常普遍。
光波爐有以下優點:優點一:不挑鍋具,保留電磁爐使用方便,外形美觀的優點。 彌補了電磁爐只能使用鐵質鍋具的缺陷,使用范圍擴大到所有的平底鍋具,被人稱為永不挑鍋具的爐具。優點二:採用高級微晶晶玻璃面板,面板可承受950度高溫,燒不破裂,不變色,面板明亮如鏡、容易清潔,環保。優點三:絕不存在高頻電磁波的輻射,眾所周知,一個普通電磁爐相當於15部手機的輻射,而光波爐遠紅外線,具有保健取暖,紅外波以87% 集中在8μm~15μm,紅外線輻射轉換率70%以上,紅外能量每平方765.9W,長期使用能起到保健理療功效,特別是能有效活化組織細胞,促進血液循環,加速新陳代謝,增強免疫,具有防臭、除濕、抗菌、抗疲勞、抗老化、保健強身的作用。優點四:功能之好,做出的飯菜味道好,由弱到強的火力設計,熱能強勁,熱力均勻,確保菜色香、味俱全。而且,它是專為安全設計的爐具,內設智能過熱保護裝置、可根據時間自動關機,即使您用後忘記關它,也決無後顧之憂。優點五:升溫快,最高溫度可達到700度,通過多段精確強弱功率控制,可急速烹調,且熱源集中、節能、省電。優點六:全新微電腦控制,高、低壓絕對分開,防過熱保護,防漏、防水、安全可靠。優點七:無明火,不產生一氧化碳,烹調時可見鹵素光,令使用者,輕易識別爐具是否正常工作。 起源:六十年代早期,瑞典AGA公司研製成功第二代紅外成像裝置,它是在紅外尋視系統的基礎上以增加了測溫的功能,稱之為紅外熱像儀。
開始由於保密的原因,在發達的國家中也僅限於軍用,投入應用的熱成像裝置可的黑夜或濃厚幕雲霧中探測對方的目標,探測偽裝的目標和高速運動的目標。由於有國家經費的支撐,投入的研製開發費用很大,儀器的成本也很高。以後考慮到在工業生產發展中的實用性,結合工業紅外探測的特點,採取壓縮儀器造價。降低生產成本並根據民用的要求,通過減小掃描速度來提高圖像解析度等措施逐漸發展到民用領域。
六十年代中期,AGA公司研製出第一套工業用的實時成像系統(THV),該系統由液氮致冷,110V電源電壓供電,重約35公斤,因此使用中便攜性很差,經過對儀器的幾代改進,1986年研製的紅外熱像儀已無需液氮或高壓氣,而以熱電方式致冷,可用電池供電;1988年推出的全功能熱像儀,將溫度的測量、修改、分析、圖像採集、存儲合於一體,重量小於7公斤,儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。
九十年代中期,美國FSI公司首先研製成功由軍用技術(FPA)轉民用並商品化的新一紅外熱像儀(CCD)屬焦平面陣列式結構的一種凝成像裝置,技術功能更加先進,現場測溫時只需對准目標攝取圖像,並將上述信息存儲到機內的PC卡上,即完成全部操作,各種參數的設定可回到室內用軟體進行修改和分析數據,最後直接得出檢測報告,由於技術的改進和結構的改變,取代了復雜的機械掃描,儀器重量已小於二公斤,使用中如同手持攝像機一樣,單手即可方便地操作。 原理:紅外熱成像儀是根據凡是高於一切絕對零度(-273.15℃)以上的物體都有輻射紅外線的基本原理、利用目標和背景自身輻射紅外線的差異來發現和識別目標的儀器。
特點:由於各種物體紅外線輻射強度不同、從而使人、動物、車輛、飛機等清晰地被觀察到,而且不受煙、霧及樹木等障礙物的影響,白天和夜晚都能工作。是目前人類掌握的最先進的夜視觀測器材。但由於價格特別昂貴,目前只能被應用於軍事上,但由於熱成像的應用范圍非常廣泛、電力、地下管道、消防醫療、救災、工業檢測等方面都有巨大的市場,隨著社會經濟的發展、科學技術的進步、紅外熱成像這項高技術在二、三十年內必將大規模地應用於民間市場、為人類做出貢獻。