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2020 年 04 月 23 日 星期 放大 缩小 默认  

红外测温溯源

梁爽

  疫情防控期间,人们出入公共场所少不了要挨红外测温仪“一枪”,只有测试体温正常才能顺利通过。那么,红外测温是如何实现的呢?

  热成像的基本原理可以追溯至古埃及。公元前1700年,一份用纸莎草制作的书写载体记载了有关“热成像”的早期实践。公元前400年,医生们在病人身上涂上一层薄薄的泥浆,观测哪些部位的泥浆干得更快。他们将泥浆的干燥速度归结于身体表面的冷热温度,并进一步认为更快干燥的部位便是疾病隐藏之处。

  古希腊医学家希波克拉底曾这样说道:“无论身体哪个部位感觉到过热或过冷,都会在此处发现疾病。”除了为世人奉上著名的“希波克拉底誓言”,希波克拉底在热成像发展的时间轴上开启了最初的原点。

  公元2世纪,古希腊科学家发现物质在加热或冷却时会随之膨胀或收缩,由此发明了最早的测温设备。

  16世纪末,意大利物理学家伽利略对温度计加以改进,并在朋友的建议下添加了刻度,逐渐形成了沿用至今的温度计读数标准。

  1800年,英国天文学家威廉·赫歇尔取得了热学上的重大突破。在用棱镜分离彩虹不同颜色的实验中,他发现了一种全新的可见光光谱——红外线。由于人体新陈代谢的自然效应会在红外光谱中不断释放出不同程度的能量,并在人体内以热的形式表达出来。这一发现使得通过设备测量人体内的红外线热量成为可能。

  在赫歇尔发现红外线后的35年,热电装置的发明拉开了现代测温技术发展的序幕,从而确立了人体发炎部位的温度高于正常部位的标准。也正是通过这个装置,人们才能够设定另一个标准,即人体的正常温度为37℃。

  20世纪20年代,人们开始使用摄影技术来记录红外光谱。上世纪30至50年代,通过特殊的红外传感器,测温技术在成像方面取得了很大改进,但多被用于军事领域,如部队移动探测。直到战后解密,红外技术才再次回归其最初的用途——临床医学。

  自上世纪60年代起,热成像技术应用于更广泛的公共和私人范畴。计算机的发明也为彩色成像、图像分析以及图像和数据的存储提供了极大便利。得益于当今最先进的技术,人们能够捕捉清晰、详细的图像,取得更可靠的医学解释。作为一门高度精细化的科学,热成像已经在神经学、血管医学、运动医学等诸多领域建立了标准化的应用。

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