АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В МЕДИЦИНЕ.

Электромагнитное излучение, занимающее спектральную область

между красной границей видимого света (l = 760 нм) и коротковолновом радиоизлучением (l = 1-2 мм), называют инфракрасным (ИК).

ИК область спектра условно разделяют на близкую (0,760¸2,5 мкм), среднюю (2,5¸50 мкм) и далекую (50¸2000 мкм).

Нагретые твердые и жидкие тела испускают непрерывный ИК спектр. Если в законе Вина вместо *m подставить пределы ИК-излучения, то получим соответственно температуры 3800¸1,5 К. Это означает, что все жидкие и твердые тела в обычных условиях практически не только являются источниками ИК-излучения, но и имеют максимальное излучение в ИК области спектра.

При невысоких температурах энергетическая светимость тел мала. Поэтому несмотря на кажущуюся доступность источников

ИК-излучения далеко не все тела могут быть использованы в качестве таких источников. В связи с этим наряду с тепловыми ис-

точниками ИК-излучения используют еще ртутные лампы высокого давления и лазеры, которые уже не дают сплошного спектра. Мощным источником ИК-излучения является Солнце, около 50% его излучения лежит в ИК области спектра.

Лечебное применение ИК-лучей основано на их тепловом действии. Наибольший эффект достигается коротковолновым ИК-излучением, близким к видимому свету. Для лечения используют специальные лампы: лампы накаливания (соллюкс) и ИК-излучатели (инфраруж), укрепленные в специальном рефлекторе на штативе. ИК излучатели устроены подобно бытовым электрическим нагревателям с круглым рефлектором. Спираль нагревательного элемента накаливается током до температуры 400 - 500 *С.

ИК излучение проникает в тело на глубину около 20 мм, поэ тому в большей степени прогреваются поверхностные слои. Терапевтический эффект как раз и обусловлен возникающим температурным градиентом, что активизирует деятельность терморегулирующей системы.

Усиление кровоснабжения облученного места приводит к благоприятным лечебным последствиям.

В медицине с диагностическими целями проводят фотографирование в ИК-лучах. Различие оптических свойств видимого и ИК-из-

лучения позволяет увидеть детали, не видимые глазом и на обычной фотографии. С помощью этого метода диагностируют кожные и сосудистые заболевания.

Полезную информацию на молекулярном уровне дает спектроскопия ИК-излучения.

Методы обнаружения и измерения ИК-излучения делятся в основном на две группы: тепловые и фотоэлектрические. Примером

теплового приемника служит термоэлемент, нагревание которого вызывает электрический ток. К фотоэлектрическим приемникам относятфотоэлементы, ЭОП, фотосопротивления.

Обнаружить и зарегистрировать ИК-излучение можно также фотопластинками и фотопленками со специальным покрытием.

Электромагнитное излучение, занимающее спектральную областьмежду фиолетовой границей видимого света (l= 400 нм) и длинноволновой частью рентгеновского излучения (l= 10 нм), называютультрафиолетовым (УФ).

В области ниже 200 нм УФ-излучение сильно поглощается всеми телами, в том числе и тонкими слоями воздуха, поэтому особого интереса для медицины не представляет. Остальная часть УФ спектра условно делится на три области:

А (400¸315 нм),

В (315¸280 нм) и

С (280¸200 нм).

Накаленные твердые тела при высоких температурах излучают заметную долю УФ-излучения. Однако максимум спектральной плотности энергетической светимости в соответствии с законом Вина, даже для наиболее длинной волны (400 нм) приходится на 7000 К. Практически это означает, что в обычных условиях тепловое излучение серых тел не может служить эффективным источником УФ-излучения. Наиболее мощным источником УФ-излучения является Солнце,

9% излучения которого на границе земной атмосферы составляет УФ. В лабораторных условиях в качестве источников УФ-излучения используют электрический разряд в газах и парах металлов. Такое излучение уже не является тепловым и имеет линейный спектр.

УФ-излучение необходимо для работы УФ микроскопов, люминесцентных микроскопов, для люминесцентного анализа. Главное применение УФ-излучения в медицине связано с его специфическим воздействием, которое обусловлено фотохимическими процессами.

Так, например, УФ (области В и С) обладает антирахитным действием, так как фотохимическим путем образует витамин Д из его провитамина.Эти же области УФ-излучения вызывают покраснение кожи (эритему), которое в зависимости от дозы облучения может вызвать даже ожоги.

Область А УФ играет важную роль в образовании пигмента, ко- торый придает коже коричневую окраску.

Бактерицидное действие УФ наиболее эффективно вызывается областью С. Это свойство используют для предотвращения распрост- ранения заразных болезней и стерилизации помещения, в которомпроводятся микробиологические работы. УФ может быть при избыточном воздействии причиной конъюнк-тивита (область С) и рака (область В).

Измерение УФ-излучения в основном осуществляется фотоэлект-рическими приёмниками: фотоэлементами, ФЭУ. Индикаторами УФ света являются люминесцирующие вещества и фотопластинки.

Источником УФ-излучения, применяемого для лечебных и профи-лактических целей, являются специальные газоразрядные лампы:ртутно-кварцевые, бактерицидные и другие.Наибольшее значение для медицины имеют лампы, в которыхэлектрический разряд происходит в атмосфере ртутных паров. Приэтом возбужденные атомы ртути дают интенсивное излучение в УФобласти спектра. Ртутные лампы разделяются на лампы низкого (0,01¸1,0 мм ртутного столба), высокого (150¸ 400 мм ртутногостолба) и сверхвысокого (выше атмосферного) давления. Из них в медицине используются лампы низкого и высокого давления.

Медицинская ртутно-кварцевая лампа высокого давления предс-тавляет прямую трубку из кварцевого стекла, из которой удален воздух (рис.).

Трубка наполнена аргоном под невысоким давлением и содержит также небольшое количество ртути. Впаянные по концам ме-таллические электроды Э для улучшения эмиссии электронов покрыты окислами щелочных металлов. При включении питающего напряжения в аргоне возникает тлеющий разряд. Разряд начинается за счет тех единичных ионов и электронов, которые имеются в естественном газе и поддерживается за счет вторичной ионизации. При этом электроды вследствие бомбардировки их ионами газа и электронами нагреваются, и с их поверхности происходит электронная эмиссия. Нагревается вся лампа, и имеющаяся в ней ртуть испаряется. Возникает дуговой разряд в ртутных парах, давление которых при этом повышается до необходимого предела: устанавливается рабочий режим лампы. При этом лампа дает излучение с линейчатым спектром в УФ области (максимум излучения при l=365 нм), а также в сине-фиолетовой части видимого света. Это излучение и наблюдается глазом при работе лампы.

Лампу включают в сеть переменного тока, параллельно лампе через кнопку включен конденсатор (С), разряд которого облегчает зажигание лампы. Последовательно с лампой включается дроссель (Д), который стабилизируется ток в цепи лампы. При разряде в газе незначительное изменение напряжения между электронами может вызвать непропорционально большое изменение тока, которое нарушает работу лампы. При изменении тока в дросселе возникает э.д.с. самоиндукции, противодействующая этому изменению, и таким образом сила тока автоматически поддерживается неизменной.

Ртутная лампа низкого давления, называемая в медицине бактерицидной лампой, представляет собой трубку из увиолевого стекла, на концах которой имеются два электрода в форме спиралей накала (рис. 2).

Трубка заполнена аргоном под давлением в несколько мм ртутного столба и в ней помещается капля метталической ртути. Лампа включается в сеть последовательно с дросселем, параллельно электродам лампы включен стартер. Он представляет неоновую лампочку с биметаллическим электродом, который замыкает цепь тока для накала спиралей основных электродов.

Как только электроды лампы нагреются и возникнет электронная эмиссия, ток через стартер уменьшится и биметаллическая пластинка размыкает цепь. При этом между электродами в лампе возникает тлеющий раз-

ряд в атмосфере аргона. Постепенно ртуть испаряется и ее пары заполняют трубку. Лампа переходит на рабочий режим, при котором тлеющий разряд происходит уже в атмосфере ртутных паров и между холодными электродами. Давление ртутных паров в лампе составляет 6*10** мм ртутного столба. Лампа дает излучение с линейчатым спектром преимущественно в УФ области, максимум которого (до 70% всего излучения) падает на длину волны 253,7 нм.

В настоящее время для целей освещения применяются лампы, которые называют люминесцентными. Они устроены подобно ртутной лампе низкого давления, но делаются из простого стекла, внутрен- няя сторона которого покрыта соответствующим люминофором. УФ излучение возбужденных атомов ртути падает изнутри лампы на люминофор, который дает уже видимое излучение определенного состава. В зависимости от состава люминофора лампы дают белый свет раз-

личных оттенков и часто называются лампами дневного света. В спектре люминесцентной лампы сочетается сплошной спектр излуче- ния люминофора с линейчатым спектром частично проходящего через люминофор излучения паров ртути.

Применяется также люминесцентная лампа, которая дает длинноволновое УФ излучение (максимум при 310 - 320 нм), содержащееся в солнечном излучении достигающем земной поверхности. Лампа называется эритемной и применяется для освещения в школах, яслях, больницах при недостатке солнечного света.

Дата добавления: 2016-06-05 | Просмотры: 887 | Нарушение авторских прав