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紅外熱像儀的原理及特點(diǎn)
2012-10-12
紅外熱像儀的原理：
從物理學(xué)原理分析，人體就是一個(gè)自然的生物紅外輻射源，能夠不斷向周圍發(fā)射和吸收紅外輻射。正常人體的溫度分布具有一定的穩(wěn)定性和特征性，機(jī)體各部位溫度不同，形成了不同的熱場(chǎng)。當(dāng)人體某處發(fā)生疾病或功能改變時(shí)，該處血流量會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化，導(dǎo)致人體局部溫度改變，表現(xiàn)為溫度偏高或偏低。根據(jù)這一原理，通過(guò)熱成像系統(tǒng)采集人體紅外輻射，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成偽色彩熱圖，利用專用分析軟件，經(jīng)專業(yè)醫(yī)師對(duì)熱圖分析，判斷出人體病灶的部位、疾病的性質(zhì)和病變的程度，為臨床診斷提供可靠依據(jù)。
紅外熱像儀的特點(diǎn)：
我們周圍的物體只有當(dāng)它們的溫度高達(dá)1000℃以上時(shí)，才能夠發(fā)出可見(jiàn)光。相比之下，所有溫度在絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體，都會(huì)不停地發(fā)出熱紅外線。例如，可以計(jì)算出一個(gè)正常的人所發(fā)出的熱紅外線能量，大約為100瓦。所以，熱紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在最為廣泛的輻射。熱輻射除存在的普遍性之外，還有另外兩個(gè)重要的特性。
1、大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線，但是對(duì)3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口，可以使人們?cè)谕耆珶o(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的現(xiàn)場(chǎng)，清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外成像技術(shù)為軍事上提供了先進(jìn)的夜視裝備并為飛機(jī)、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了非常重要的作用。
2、物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來(lái)對(duì)物體進(jìn)行無(wú)接觸溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境等等方面提供了一個(gè)重要的檢測(cè)手段和診斷工具。
從物理學(xué)原理分析，人體就是一個(gè)自然的生物紅外輻射源，能夠不斷向周圍發(fā)射和吸收紅外輻射。正常人體的溫度分布具有一定的穩(wěn)定性和特征性，機(jī)體各部位溫度不同，形成了不同的熱場(chǎng)。當(dāng)人體某處發(fā)生疾病或功能改變時(shí)，該處血流量會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化，導(dǎo)致人體局部溫度改變，表現(xiàn)為溫度偏高或偏低。根據(jù)這一原理，通過(guò)熱成像系統(tǒng)采集人體紅外輻射，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成偽色彩熱圖，利用專用分析軟件，經(jīng)專業(yè)醫(yī)師對(duì)熱圖分析，判斷出人體病灶的部位、疾病的性質(zhì)和病變的程度，為臨床診斷提供可靠依據(jù)。
紅外熱像儀的特點(diǎn)：
我們周圍的物體只有當(dāng)它們的溫度高達(dá)1000℃以上時(shí)，才能夠發(fā)出可見(jiàn)光。相比之下，所有溫度在絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體，都會(huì)不停地發(fā)出熱紅外線。例如，可以計(jì)算出一個(gè)正常的人所發(fā)出的熱紅外線能量，大約為100瓦。所以，熱紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在最為廣泛的輻射。熱輻射除存在的普遍性之外，還有另外兩個(gè)重要的特性。
1、大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線，但是對(duì)3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口，可以使人們?cè)谕耆珶o(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的現(xiàn)場(chǎng)，清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外成像技術(shù)為軍事上提供了先進(jìn)的夜視裝備并為飛機(jī)、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了非常重要的作用。
2、物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來(lái)對(duì)物體進(jìn)行無(wú)接觸溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境等等方面提供了一個(gè)重要的檢測(cè)手段和診斷工具。
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