Свойства древесины, проявляющиеся при воздействии излучений

Различные виды излучений, представляющих собой электромагнитные колебания, охватывают огромный диапазон длин волн. Наибольшую длину имеют радиоволны (от миллиметров до десятков километров), их воздействие на древесину было частично рассмотрено в п. 3.6.

Далее описываются свойства древесины, проявляющиеся при действии излучений с длиной волны от 1000 микрометров (мкм) до 0,3 пикометра [1 пикометр (пм) = 1 • 10'¹² м].

Инфракрасное (ИК) излучение.

При нагревании тел происходит преобразование тепловой энергии в лучистую энергию электромагнитных колебаний. При этом нагретые тела испускают невидимые инфракрасные лучи с длинами волн от 1000 мкм до 0,77 мкм. Принято различать три области ИК-спектра: дальнюю (с длинами волн от 1000 мкм до 50 мкм); среднюю (от 50 до 2,5 мкм) и ближнюю (от 2,5 до 0,77 мкм).

Способность древесины пропускать, поглощать и отражать инфракрасные лучи зависит от длины волны падающего излучения. В МЛТИ было установлено, что проницаемость древесины инфракрасными лучами с длиной волны Я = 5...6,5 мкм крайне мала. Позднее в ИХД было установлено, что наибольшая отражательная способность древесины наблюдается при волнах длиной X = 1,0... 1,1 мкм (коэффициент отражения достигает 0,8). В дальней области ИК-спектра коэффициент отражения значительно меньше и составляет 0,1 ...0,15.

Максимум проницаемости наблюдается при длине волны X = = 1... 1,1 мкм. В дальней области проницаемость постоянна. С увеличением плотности древесины проницаемость уменьшается. Через радиальные поверхности древесины проницаемость больше, чем через тангенциальные. Повышение влажности древесины приводит к увеличению ее проницаемости для ИК-излучений. Значительная часть энергии инфракрасных лучей поглощается поверхностной зоной (глубиной до 3...4 мм) образцов древесины. При этом наибольшее поглощение наблюдается в дальней области ИК-спектра. При длине волн 8... 15 мкм коэффициент поглощения находится в пределах 0,7 ...0,9. В ближней области, в частности при А = 1,93 мкм, коэффициент отражения воды в десятки раз меньше, чем древесины, поэтому повышение влажности древесины приводит к уменьшению ее отражательной способности. Это дает возможность измерять влажность поверхностных зон массивной древесины методом ИК-спектроскопии.

Ультрафиолетовое излучение.

Эти лучи имеют длины волн от 0,38 мкм до 10 нм [1 нм (нанометр) = 10~⁹ м = 10 А (ангстрем)]. Ультрафиолетовое излучение вызывает свечение — люминесценцию — некоторых веществ. Каждое люминесцентное вещество дает излучение определенного спектрального состава. Свечение, которое исчезает сразу же после прекращения облучения объекта, называется флуоресценцией.

Из 150 исследованных древесных пород (по данным ЛТА) флуоресценция была обнаружена у подавляющего большинства пород (90 %). Чаще всего облученная древесина светится фиолетовым светом (40 % исследованных пород), синим или голубым светом (25 % пород). Темно-фиолетовым светом светится 15 % пород; реже всего наблюдается желтое или зелено-желтое свечение (10%).

Рентгеновское излучение.

Рентгеновское излучение имеет длину волн примерно от 5 нм до 0,6 пм. Рентгеновские лучи, проходя через исследуемый объект, по-разному поглощаются отдельными его участками. Чем выше плотность участка, тем меньше интенсивность прошедших через него лучей. Располагая по ходу лучей за исследуемым объектом светящийся экран, можно наблюдать на нем внутренние дефекты объекта (пустоты, включения и т.п.).

Рентгеновскими лучами могут быть просвечены крупные круглые сортименты (диаметром до 40...50 см); эти лучи позволяют также просвечивать стволы растущих деревьев при помощи передвижных установок. Используя рентгеновские лучи, можно обнаружить в древесине ряд скрытых пороков — заросшие сучки, ходы насекомых, внутренние трещины, гнили, пустоты, а также металлические включения.

Лекция 4

Пороки древесины.

1.Классификация;

2.Характеристика;