​​🎄Искренне поздравляю всех участников нашего сообщества с Новым годом! Желаю крепкого здоровья, неиссякаемого вдохновения и безграничного полета мысли в 2022 году! 🎄

Уверен что многие беларусы вошли в 2022 год с лучиком Света. Поэтому и первой заметкой в Новом году будет заметка про свет. Чтобы избежать избитых тем, свет у нас будет инфракрасным, несущим тепло. Благо этот тип излучения, на мой взгляд, является очень недооцененным - в интернете достаточно мало интересной информации про волны с длиной > 750 нм. А у меня как раз есть несколько личных историй связанных именно с ИК. Про ультрафиолет я писал (UVA, UVC), теперь пришло время для infrared storytelling. Про бани-сауны, "горячие" цеха, метамерные метки на денежных купюрах и лечение онкозаболеваний.
⟡⟡⟡⟡⟡
Для далеких от научно-технического мира людей, ИК - это пульт дистанционного управления, камера для ночной съемки в подъезде, более продвинутые (платежеспособные) могут вспомнить инфракрасные сауны. И все. Меж тем мы живем в мире тепла, а везде где есть тепло - присутствует и инфракрасное излучение. Любые нагретые твёрдые тела излучают непрерывный инфракрасный спектр. Инфракрасное излучение - это та часть спектра неионизирующего излучения, которая находится между микроволнами и видимым светом. Оно является естественной частью окружающей человека среды, а значит люди подвергаются его воздействию в небольших объемах во всех сферах повседневной жизни, дома или во время отдыха на солнце.

ИК это свет с длиной волны от 750~780 нм до 10000 нм. Весь диапазон делится на три поддиапазона: IRA (NIR)=780-1400 нм, IRB (MWIR)=1400-3000 нм, IRC (FIR)=3000-10000 нм. Деление привязано к связанным с длиной волных характеристикам поглощения инфракрасного излучения в биологических тканях (и возникающим при этом эффектам). Самый известный источник инфракрасного излучения - это наше Солнце. Через озоновый слой в стратосфере проходит все излучение с длиной волны вплоть до 5000 нм, причем в летние месяцы солнечная радиация может достигать интенсивности в 1 кВт/м2.

Вторым по сочетанию значимость/интенсивность можно считать инфракрасное излучение возникающее при дуговой сварке, а также излучение на литейных производствах и в металлургии. Интенсивности экспозиции здесь варьируются от 0.5 до 1.2 кВт/м2. Хотя фиксируемые значения могут быть гораздо выше: 2,1-4,9 кВт/м2 в кузнечных и литейных цехах, 3,5-7 кВт/м2 ― в стеклодувных цехах, 7-14 кВт/м2 ― в мартеновских, электросталеплавильных, доменных цехах металлургических производств. Дополнительно в производственные источники ИК можно включить и цеха вулканизации (термической сшивки) различных материалов (каучуков, пластмасс и композитов). Далее у нас идут мощные ксеновые дуговые лампы, вольфрам-галогенные лампы накаливания, т.н. инфракрасные лампы (в том числе керамические) и открытые электрокамины/ТЭНы с нихромовыми нагревателями. Эти устройства часто используются для сушки (в т.ч. сушки красок), в медицинских физиотерапевтических процедурах (прогревание), в качестве мощных источников освещения (театральные софиты/прожекторы в киноиндустрии) и проч (Patreon-таблица).

Интересно, что в отличие от оптического излучения в видимом диапазоне эволюция не выработала для глаз человека защиты от мощных источников инфракрасных лучей. На яркое солнце практически невозможно долго смотреть, а вот смотреть на раскаленные предметы, или горящие в камине дрова вполне по силам каждому. Мало кто задумывается чем это может быть чревато для хрусталика глаза. Чуть получше ситуация обстоит с кожей, у которой имеется огромное количество температурных рецепторов (те самые TRPA/TRPV), которые могут сработать на инфракрасный нагрев. Например при лучистости/интенсивности ИК-изулучения в 2 кВт/м2 – болевые рецепторы в коже срабатывают примерно за 50 секунд, если интенсивность увеличить до 10 кВт/м2 - болевая реакция возникнет за 5 секунд. Но, подробнее про биологические эффекты в следующей заметке.