石英紫外線(xiàn)燈*的原理是什么?
紫外線(xiàn)的分類(lèi):
根據(jù)生物效應(yīng)的不同,將紫外線(xiàn)按照波長(zhǎng)劃分為四個(gè)波段:
UVA波段,波長(zhǎng)320~400nm,又稱(chēng)為長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線(xiàn) 。它有很強(qiáng)的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的長(zhǎng)波紫外線(xiàn) 有超過(guò)98%能穿透臭氧層和云層到達(dá)地球表面,UVA可以直達(dá) 肌膚的真皮層,破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維,將我們的皮膚曬黑。360nm波長(zhǎng)的UVA紫外線(xiàn)符合昆蟲(chóng)類(lèi)的趨光性反應(yīng)曲線(xiàn),可制作誘蟲(chóng)燈。300-420nm波長(zhǎng)的UVA紫外線(xiàn)可透過(guò)完全截止可見(jiàn)光的特殊著色玻璃燈管,僅輻射出以365nm為中心的近紫外光,可用于礦石鑒定、舞臺(tái)裝飾、驗(yàn)鈔等場(chǎng)所。
UVB波段,波長(zhǎng)275~320nm,又稱(chēng)為中波紅斑效應(yīng)紫外線(xiàn) 。中等穿透力,它的波長(zhǎng)較短的部分會(huì)被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外線(xiàn)大部分被臭氧層所吸收,只有不足2%能到達(dá)地球表面,在夏天和午后會(huì)特別強(qiáng)烈。UVB紫外線(xiàn)對(duì)人體具有紅斑作用,能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成,但長(zhǎng)期或過(guò)量照射會(huì)令皮膚曬黑,并引起紅腫脫皮。紫外線(xiàn)保健燈、植物生長(zhǎng)燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃(不透過(guò)254nm以下的光)和峰值在300nm附近的熒光粉制成。
UVC波段,波長(zhǎng)100~275nm,又稱(chēng)為短波*紫外線(xiàn)。它的穿透能力最弱,無(wú)法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線(xiàn)幾乎被臭氧層完全吸收。短波紫外線(xiàn)對(duì)人體的傷害很大,短時(shí)間照射即可灼傷皮膚,長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌。紫外線(xiàn)*燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線(xiàn)。
UVD波段,波長(zhǎng)小于100nm,又稱(chēng)為真空紫外線(xiàn)。
紫外線(xiàn)的*原理
紫外線(xiàn)*就是通過(guò)紫外線(xiàn)的照射,破壞及改變微生物的DNA(脫氧核糖核酸)結(jié)構(gòu),使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代,達(dá)到*的目的。真正具有*作用的是UVC紫外線(xiàn),因?yàn)镃波段紫外線(xiàn)很易被生物體的DNA吸收,尤以253.7nm左右的紫外線(xiàn)*。
紫外線(xiàn)*屬于純物理*方法,具有簡(jiǎn)單便捷、廣譜*、無(wú)二次污染、便于管理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),隨著各種新型設(shè)計(jì)的紫外線(xiàn)燈管的推出,紫外線(xiàn)*的應(yīng)用范圍也不斷在擴(kuò)大。
紫外線(xiàn)*燈的結(jié)構(gòu)
紫外線(xiàn)*燈(UV燈)實(shí)際上是屬于一種低壓汞燈,和普通日光燈一樣,利用低壓汞蒸汽(<10-2Pa)被激發(fā)后發(fā)射紫外線(xiàn)。不同的是日光燈的燈管采用的是普通玻璃,253.7nm紫外線(xiàn)不能透出來(lái),只能被燈管內(nèi)壁的熒光粉吸收后激發(fā)出可見(jiàn)光。如果改變熒光粉的成分和比例,它就可以發(fā)出我們通常所見(jiàn)的不同顏色的光。一般*燈的燈管都采用石英玻璃制作,因?yàn)槭⒉A?duì)紫外線(xiàn)各波段都有很高的透過(guò)率,達(dá)80%-90%,是做*燈的*材料。
*燈有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極低壓汞蒸氣放電燈等幾種結(jié)構(gòu),可按外型和功率分為多種類(lèi)型。
石英玻璃與普通玻璃在性能上有很大的差別,主要是熱膨脹系數(shù)不同,一般不能封接鋁蓋燈頭,所以*燈的燈頭材質(zhì)多采用膠木、塑料或陶瓷。
紫外線(xiàn)*燈的燈管
因成本關(guān)系與用途不同,也有用紫外線(xiàn)穿透率<50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的。高硼玻璃的生產(chǎn)工藝與節(jié)能燈一樣,因此成本很低,但它在性能上遠(yuǎn)比不上石英*燈,其*效果有相當(dāng)大的差異。
高硼燈管的紫外光強(qiáng)度很容易衰減,點(diǎn)燈數(shù)百小時(shí)后紫外線(xiàn)強(qiáng)度就大幅下降到初始時(shí)的50%-70%。而石英燈管在點(diǎn)燃2000-3000小時(shí)后,紫外線(xiàn)強(qiáng)度只減到初始時(shí)的80%-70%,光衰程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高硼燈。
還一種透紫外光較高的普通玻璃,比高硼玻璃要高得多,比石英玻璃略低。但光衰比石英*燈大,并且不能產(chǎn)生臭氧。菲利浦生產(chǎn)的一種*燈上的燈管就使用這種玻璃制作。
紫外線(xiàn)*燈的種類(lèi)
紫外線(xiàn)*燈的發(fā)光譜線(xiàn)主要有254nm和185nm兩條。254nm紫外線(xiàn)通過(guò)照射微生物的DNA來(lái)殺滅細(xì)菌,185nm紫外線(xiàn)可將空氣中的O2變成O3(臭氧),臭氧具有強(qiáng)氧化作用,可有效地殺滅細(xì)菌,臭氧的彌散性恰好可彌補(bǔ)由于紫外線(xiàn)只沿直線(xiàn)傳播、*有死角的缺點(diǎn)。
石英玻璃在煉制的時(shí)候,如果添加足夠數(shù)量的鈦(Ti)元素,就能使透過(guò)它的紫外線(xiàn)在200nm以下發(fā)生截止,而對(duì)254nm紫外線(xiàn)透過(guò)基本無(wú)影響。適當(dāng)控制鈦元素的添加量,就可有效的控制185nm紫外線(xiàn)的逸出量。根據(jù)這一特點(diǎn), 我們可以制作低臭氧(無(wú)臭氧)、臭氧、高臭氧等三種紫外線(xiàn)*燈管。
紫外線(xiàn)*燈的應(yīng)用
1.每一種微生物都有其特定紫外線(xiàn)殺滅、死亡劑量標(biāo)準(zhǔn),其劑量是照射強(qiáng)度與照射時(shí)間的乘積(*劑量=照射強(qiáng)度·照射時(shí)間/K=I·t),即紫外線(xiàn)的照射劑量則取決于紫外線(xiàn)的強(qiáng)度大小以及照射時(shí)間的長(zhǎng)短,高強(qiáng)度短時(shí)間與低強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間之照射其效果是相同的。
2.石英燈管使用一段時(shí)間后會(huì)逐漸老化,紫外線(xiàn)照射強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰退,為達(dá)到徹底*的效果,應(yīng)定期檢查測(cè)石英燈的照射強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不夠時(shí)應(yīng)立即更換。
3.紫外線(xiàn)的只能沿直線(xiàn)傳播,穿透能力弱,任何紙片、鉛玻璃、塑料都會(huì)大幅降低照射強(qiáng)度 。因此*時(shí)盡量應(yīng)使*部位充分暴露于紫外線(xiàn)下,定期擦拭燈管,以免影響紫外線(xiàn)穿透率及照射強(qiáng)度。
4.紫外線(xiàn)對(duì)人體的的皮膚能產(chǎn)生很大的傷害性,不要在有人的場(chǎng)所使用UV燈,更不要用眼睛直視點(diǎn)燃的燈管,由于短波紫外線(xiàn)不能透過(guò)普通玻璃,所以戴眼鏡可避免眼睛受傷害。
5.在有人員活動(dòng)的場(chǎng)所,一般不能使用臭氧燈管,因?yàn)槌粞鯐?huì)促進(jìn)人體的血紅蛋白凝結(jié),造成人體供氧不足,發(fā)生頭暈、惡心的感覺(jué),影響身體健康,特別在臭氧濃度達(dá)到>0.3ppm (mg/m2 )時(shí),將會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害。
6.低壓放電燈中之紫藍(lán)色光芒為汞蒸氣壓,雖然汞蒸氣壓的強(qiáng)度與紫外線(xiàn)仍然有其關(guān)聯(lián)性,但是并不直接代表紫外線(xiàn)之強(qiáng)度,這也就是說(shuō),紫外線(xiàn)的強(qiáng)度無(wú)法用肉眼來(lái)判定。
7.燈具加反光罩可以保證紫外線(xiàn)能量的集中,另外可以避免給工作人員造成損傷。反光罩一定要用對(duì)253.7nm紫外線(xiàn)材料吸引少反射多的材料制作,表面氧化拋光處理過(guò)的鋁對(duì)短波紫外線(xiàn)的反射系數(shù)*,所以一般紫外線(xiàn)燈具的反光系統(tǒng)均用鋁材制成。
紫外線(xiàn)*燈存在的問(wèn)題
1、工藝特殊,制造困難,價(jià)格較高。由于石英玻璃的特殊性質(zhì),使得*燈的生產(chǎn)不能規(guī)?;斐墒?燈的成本較高,阻礙它的進(jìn)一步推廣運(yùn)用。
2、光衰較大,壽命不長(zhǎng)。一般廠家生產(chǎn)的紫外線(xiàn)*燈點(diǎn)燃數(shù)百小時(shí)后,它的紫外光強(qiáng)度衰減很快,*達(dá)到30%,*效果大大減弱。另外,加工中造成的陰極損傷也影響了紫外線(xiàn)*燈的壽命。由于紫外線(xiàn)*燈的光衰與熒光燈光衰在機(jī)理上不完全相同,所以這一問(wèn)題還有待各方努力解決。
3、由于燈絲及陰極材料不同, 與T8、T5熒光燈同功率的UV燈管,也不能用相同的鎮(zhèn)流器驅(qū)動(dòng)。
我司所生產(chǎn)的紫外線(xiàn)*燈的產(chǎn)品特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì):
1、熱陰極有效壽命8000小時(shí),冷陰極在20000小時(shí)以上。
2、*石英玻璃管,羥基含量小于等于50ppm、紫外線(xiàn)透過(guò)率大于等于90%。
3、鋯鋁片技術(shù),吸附管內(nèi)雜氣,延長(zhǎng)使用壽命。
4、超低汞技術(shù),汞含量小于等于5mg,達(dá)歐盟標(biāo)準(zhǔn)。