Kirjeldage lühidalt meditsiinilise infrapuna termomeetri tööpõhimõtet
Optilise süsteemi infrapunatermomeeter, fotodetektor, signaalivõimendi ja signaalitöötlus, kuvari väljund ja muud komponendid. Optiline süsteem läheneb oma vaatevälja sihtmärgi infrapunakiirguse energia, vaatevälja suurus termomeetri optiliste komponentide ja nende asukoha kindlaksmääramiseks. Infrapunaenergia fokusseeritakse fotodetektorile ja muundatakse vastavaks elektrisignaaliks. See signaal teisendatakse võimendite ja signaalitöötlusahelate abil sihtmärgi temperatuuriks ning korrigeeritakse sihtmärgi kiirgustihedust vastavalt instrumendis kasutatavatele algoritmidele.
Looduses kiirgavad kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, pidevalt ümbritsevasse ruumi infrapunakiirgust. Objekti infrapunakiirguse energia suurus ja jaotus lainepikkuse järgi – ja selle pinnatemperatuuril on väga tihe seos. Seetõttu suudab see objekti enda poolt kiiratava infrapunaenergia mõõtmise kaudu täpselt määrata selle pinnatemperatuuri, mis on infrapunakiirguse termomeetria objektiivseks aluseks.
Mustkeha on idealiseeritud radiaator, mis neelab kõik kiirgusenergia lainepikkused, ei peegeldu ega edasta energiat, selle pinna kiirgusvõime on 1. Kuid tegelike objektide olemasolu looduses ei ole peaaegu kõik mustad kehad, et selgitada ja saada infrapunakiirguse seaduse jaotust, tuleb teoreetilises uuringus valida sobiv mudel, mille Planck esitas kehaõõne kiirguse poolt. kvantimise vibrooniline mudel, mis viis Plancki musta keha kiirguse seaduseni, st musta keha spektraalse kiirguse lainepikkuse, mis on kogu infrapunakiirguse teooria lähtepunktiks, seda nimetatakse musta keha kiirguseks Musta keha kiirguse seadus. Kõikide reaalsete objektide kiirguse hulk on lisaks kiirguse lainepikkusele ja objekti temperatuurile seotud ka materjali tüübi, valmistusviisi, termilise protsessi ning pinnaseisundi ja keskkonnatingimuste ning muude teguritega.
Seetõttu on musta keha kiirgusseaduse kohaldamiseks kõikidele reaalsetele objektidele vaja kehtestada proportsionaalsuskoefitsient ehk emissioon, mis on seotud materjali olemuse ja pinna olekuga. See koefitsient väljendab reaalse objekti soojuskiirguse lähedust musta keha kiirgusele ja selle väärtus jääb nulli ja väärtuse vahele, mis on väiksem kui üks. Kiirgusseaduse kohaselt on seni, kuni on teada materjali kiirgusvõime, mis tahes objekti infrapunakiirguse omadused. Peamised emissiooni mõjutavad tegurid on: materjali tüüp, pinna karedus, füüsikaline ja keemiline struktuur ning materjali paksus. Infrapunakiirguse termomeetri kasutamisel sihtmärgi temperatuuri mõõtmiseks tuleb kõigepealt mõõta sihtmärki selle infrapunakiirguse ribavahemikus ja seejärel termomeetri abil arvutada mõõdetava sihtmärgi temperatuur. Ühevärvilised püromeetrid on võrdelised kiirguse hulgaga ribas; kahevärvilised püromeetrid on võrdelised kahe sagedusala kiirguse hulga suhtega.
