醫(yī)用紅外熱像儀--人體紅外輻射特性

一、皮膚紅外輻射發(fā)射率

人體紅外輻射遵從熱輻射定律(詳**章**節(jié))。人體是一個(gè)良好的高效的熱輻射體。發(fā)射率用 e (l .T)來表證。人體在正常37℃左右時(shí)e 為0.98-0.99，近似為1。其輻射特性近似于黑體，不斷地向周圍空間發(fā)散著紅外輻射能量。在環(huán)境溫度為21-240C且無氣流擾動的空間里，人體熱量的散失60% 以紅外輻射的形式進(jìn)行的。人體輻射的紅外線主要波長集中在3-50mm，輻射能量的46%在8-14mm中紅外波段，*大以量輻射集中于9.35mm附近，可以通過維恩移位定律證實(shí)。將人體視為黑體根據(jù)斯蒂芬-玻爾茲曼定律，一成年男性，33C體表面積為1.73m2 體表溫度33℃時(shí)人體輻射功率為137W。醫(yī)用紅外熱像儀--人體紅外輻射特性

二、人體對紅外線的反射和散射

人體對紅外反射率平均為0.34(0.55-0.62)，有色素沉著者反射率為0.42，皮膚充血時(shí)為0.14。人體對紅外線的散射微不足道，可以不計(jì)。醫(yī)用紅外熱像儀--人體紅外輻射特性

三、人體對紅外線的吸收

取決于紅外線的波長和皮膚狀態(tài)。人體皮膚含70%左右的水，因此可視為與水的吸收光譜相近。當(dāng)紅外線的吸收波長與被輻照物體的波長相對應(yīng)時(shí)，物體分子將產(chǎn)生共振吸收。共振吸收呈現(xiàn)明顯的吸收峰。人體皮膚角質(zhì)層+透明層吸收率a(當(dāng)波長為3mm時(shí))這0.59，顆粒層+ 棘細(xì)胞層0.064，基層乳 頭+真皮a為0.006。醫(yī)用紅外熱像儀--人體紅外輻射特性

四、紅外輻射在人體中的穿透深度

穿透深度是指人體紅外輻射強(qiáng)度下降到表面強(qiáng)度一半時(shí)時(shí)的深度。水是組成任何生物體的主要成分，因此，任何一種不能透過薄水層的輻射都是無法透過人體組織的。1cm厚的水層就能將人體的紅外線全部吸收。在正常體溫下，皮膚對紅外的通透只有兩個(gè)窗口：波長為300-525nm和800-1400nm，即這兩個(gè)波段的紅外線容易通過皮膚。這就給紅外成像提出了技術(shù)上的要求。醫(yī)用紅外熱像儀--人體紅外輻射特性

紅外線的穿透力取決于波長，波長愈長，被吸收的愈多，穿透深度也愈小;反之波長愈短，穿透力愈強(qiáng)。遠(yuǎn)紅外絕大部分被人體上皮和真皮層所吸收，一般穿透深度在0.05-1mm,近紅外穿透深度達(dá)1cm 。醫(yī)用紅外熱像儀--人體紅外輻射特性