電磁スペクトルの一部を示す図遠赤外線(FIR)または長波とは、電磁放射の赤外線スペクトル内の特定の範囲を指します。波長が 15 μm(マイクロメートル)から 1 mm の範囲の放射を含み、これは周波数範囲が約 20 THz から 300 GHz に相当します。これにより、遠赤外線放射はCIE IR-B および IR-C バンド内に位置付けられます。[ 1 ] FIR スペクトルのより長い波長は、テラヘルツ放射として知られる範囲と重なります。[ 2 ]さまざまな情報源が、遠赤外線範囲を定義するために異なる境界を使用する場合があります。たとえば、天文学者は、25 μm から 350 μm の間の波長として定義することがよくあります。[ 3 ]赤外線光子は、可視光スペクトルの光子よりもエネルギーが著しく低く、数十倍から数百倍のエネルギーしかありません。[ 4 ]
アプリケーション
天文学
約5Kから340Kの温度範囲にある物体は、ウィーンの変位則に従って、黒体放射 の結果として遠赤外線領域の放射線を放出します。この特性は、新しい星の形成と密接に関連している星間ガスの観測に利用されています。
天の川銀河中心部の遠赤外線画像で観測される明るさは、その領域に星が高密度に存在するため、周囲の塵が加熱され、遠赤外線スペクトルでの放射が引き起こされることに起因します。天の川銀河中心部を除くと、M82銀河は空で最も目立つ遠赤外線天体であり、その中心領域からは天の川銀河全体の星からの放射量を合わせた量に相当する遠赤外線が放出されています。2012年5月29日現在 M82の中心部の塵を加熱する原因は依然として不明である。[ 3 ]
加熱
赤外線暖房(IR)は、ガスや電気の対流暖房よりも効率的な方法でエリアを暖める方法です。研究によると、IRは従来のシステムよりも速く、より均一に、より効率的に暖めます。[ 7 ] [ 8 ]建物内の居住ゾーンでスポット暖房、ゾーン暖房、スマート暖房を実現するための計画設計の一部として、IR暖房がますます利用されています。[ 7 ] 長波またはFIR暖房の用途は複数ありますが、一般的なものとして放射パネルヒーターがあります。放射パネルヒーターは通常、放射ダイ上の薄い電気絶縁板と背面の断熱材の間に抵抗線またはリボンのグリッドが挟まれています。[ 9 ]サイズと柔軟性により、[ 10 ]赤外線パネルヒーターは壁や天井に取り付けることができ、省スペースのメリットがさらに高まります。電気FIRパネルヒーターは、熱供給から熱生成まで最大98.5%の効率があり、快適な温度、温度制御、低い初期投資を実現できることが示されています。[ 11 ]
治療法
研究者らは、あらゆる形態の放射熱の中で、遠赤外線放射だけが人体が感知できる熱の形でエネルギーを伝達することを観察している。[ 12 ]研究者らは、この種の放射熱が皮膚を約1.5インチ(3.8cm )の深さまで浸透できることを発見した。生物医学の分野では、繊維にFIRを放出するセラミックが埋め込まれた織物を使用した実験が行われている。これらの研究は、被験者の筋肉収縮によって誘発される疲労の開始を遅らせる可能性があることを示している。 [ 13 ]研究者らは、これらのセラミックによる遠赤外線放射(cFIRと呼ばれる)の放出が細胞修復を促進する可能性があると示唆している。
一部の温熱パッドは、「遠赤外線」療法を提供すると謳われており、より深い浸透効果が得られるとされています。しかし、物体から放出される赤外線放射量は、黒体放射の法則に従い、その温度によって決まります。したがって、同じ温度であれば、すべての温熱パッドは同じ種類の赤外線放射を放出します。温度が高いほど赤外線放射量は増えますが、火傷を防ぐために注意が必要です。
参考文献
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- ↑ Pan, Zhongli; Atungulu, Griffiths Gregory (2010-07-26). Infrared Heating for Food and Agricultural Processing . CRC Press. ISBN 978-1-4200-9099-4。
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外部リンク
- Vatansever, F.; Hamblin, MR (2012年11月1日) [2012年10月16日]. 「遠赤外線放射 (FIR): その生物学的影響と医療応用」 . Photonics & Lasers in Medicine . 1 (4): 255–266 . doi : 10.1515/plm-2012-0034 . PMC 3699878 . PMID 23833705 .
- Niklaus, S.; Albertini, S.; Schnitzer, TK; Denk, N. (2020年3月). 「神話と誤解への挑戦:ラットの赤色光視覚」 . Animals . 10 ( 3). Basel, CH: 422. doi : 10.3390/ani10030422 . PMC 7143485. PMID 32138167 .