Тверской Городской Форум

Статьи, обзоры и общение

УФ лампа

Содержание

3 различные задачи, которые должна обеспечить бактерицидная лампа

Источники светового потока ультрафиолетового спектра создаются различными конструкциями для:

  1. обеззараживания жилых либо производственных помещений;
  2. лечения людей с простудами и снижения воспалительных процессов при артрите, остеохондрозе или других заболеваниях;
  3. решения косметических вопросов.

При обеззараживании бактерицидным источником уничтожаются вредные для организма вирусы, микробы, плесени, грибки, представители патогенной микрофлоры.

В медицине обученный персонал обрабатывает УФ лучами пациентов на специальном оборудовании с проведением контрольных осмотров и анализом выполненных тестов.

Стоматологи проводят ультрафиолетовое отбеливание зубов строго по отработанной технологии с обязательным использованием защитных средств.

Для домашних условий выпускаются более простые бактерицидные приборы, требующие меньшего объема медицинских знаний. Однако они тоже требуют строго соблюдения разработанных правил и защит: использования специальных очков, соблюдения длительности облучения, выполнения других мероприятий.

Косметические процедуры проводятся в профессиональных соляриях для создания профилактического загара. Он не только придает пациенту красивый внешний вид, но и повышает иммунитет за счет выработки организмом витаминов группы D.

Под каждую из этих трех функций разработаны уникальные источники света, работающие в своем спектре частот электромагнитных волн ультрафиолетового диапазона. На этом основано их правильное использование.

Универсального прибора, позволяющего одновременно осуществлять все эти три задачи не разработано. При выборе конструкции облучателя для дома вам необходимо определиться в первую очередь с его возможностями и назначением.

А для этого важно понять принцип работы и технологию уничтожения вредителей в организме.

Что такое ультрафиолет и как он работает простыми словами

Так называют электромагнитное излучение, занимающее промежуточное положение между волнами видимого спектра и жестким рентгеном с длинами волн от 400 до 100 нм.

Диапазон от 400 до 315 нм считается длинноволновым (обозначатся А), 315÷218 — средневолновым (B), 280÷100 — коротковолновым (С).

Бактерицидное воздействие ультрафиолета, как высокоточного оружия, основано на необратимых повреждениях нитей ДНК. Как следствие, клеточные мембраны и РНК тоже уничтожаются, что значительно выгоднее способов химической дезинфекции.

Длинноволновый диапазон обладает наиболее слабым биологическим воздействием. Лучи средневолнового спектра уже имеют противорахитичные свойства, а волны 280÷200 нм уничтожают простейшие микроорганизмы.

Основными искусственными источниками уф излучений выступают ртутные и ксеноновые лампы.

Спектры инактивации ДНК и поглощения белка зависят от длины, воздействующей на нее электромагнитной волны.

Другим словами: бактерицидным воздействием обладают не все, а только те УФ лучи, которые хорошо поглощаются плазмой клеток микроорганизмов. Причем они разрушают не только функциональную структуру микробов, но и их наследственный аппарат.

Ультрафиолет:

  • повреждает структуру ДНК;
  • прекращает клеточное дыхание;
  • исключает последующее воспроизводство клеток.

Таким образом, микробы от УФ лучей гибнут не только в первом, но и в очередных, последующих поколениях. Они полностью прекращают свое развитие. За счет этого воздушные массы в комнате стерилизуются.

Однако следует учитывать, что при не правильном применении ультрафиолета наносится серьезный вред даже организму взрослого человека:

  • повреждение глазной роговицы и последующее ослабление зрения у сварщиков, нахватавшихся «солнечных зайчиков» — один из ярких примеров. Поэтому работать с бактерицидными лампами всегда необходимо в защитных очках;
  • покраснения и ожоги кожи, ее мутации, приводящие к меланомам и раку, преждевременному старению связаны с чрезмерным загаром. Поэтому в соляриях используется самый мягкий ультрафиолет, а его дозировка строго регламентирована.

Искусственные УФ источники в быту, кроме медицинских целей используются для:

  • деградации красок и полимеров при реставрационных работах;
  • обеззараживания воздуха и внешних поверхностей мебели от бактерий;
  • дезинфекции питьевой воды;
  • ловли кровесосущих насекомых;
  • ускорения высыхания красок;
  • очистки бассейнов и ряда других задач.

Что надо знать при выборе бактерицидной уф лампы: 6 важных параметров

Поскольку я считаю принцип «не навреди» самым главным, то на первую позицию выдвигаю вопросы безопасной эксплуатации.

Как снизить риски повреждения здоровья при покупке ультрафиолетовых источников

Лампы коротковолнового диапазона испускают жесткое излучение, воздействующее на воздух атмосферы. Из него выделяется газ озон. Его молекула из трех атомов создается за счет преобразования кислорода, состоящего из двух таких же элементарных частиц.

Химическая формула озона О3 образуется из соединений кислорода О2.

Газообразный озон является сильным ядом с резким специфическим запахом. Он обладает:

  • свойствами мощного окислительного реагента;
  • эффективным дезинфицирующим воздействием.

Озон высоких концентраций повреждает органы дыхания человека, вызывая общетоксическое, раздражающее, канцерогенное действие. Это может привести к летальному исходу.

Вырабатываемый из воздуха озон при облучении ультрафиолетом причиняет вред комнатным растениям, аквариумным рыбкам, домашним питомцам. Их необходимо удалять из зоны обеззараживания.

После окончания этой процедуры остатки озона в комнате никуда не исчезают. Поэтому требуется проветривание, иначе они будут продолжать свою работу, причиняя вред вместо пользы.

Для обеспечения безопасности к выбору ламп, вырабатывающих озон следует относиться очень внимательно, а при их эксплуатации — соблюдать технологию пользования и разработанные правила.

Источники УФ излучения по воздействию на организм человека делят на две группы:

  1. опасные — вырабатывающие озон при облучении молекул воздуха;
  2. безвредные, допускающие пребывание человека в зоне действия лампы.

Следует учитывать, что такое деление несколько условно. Людям, находящемся внутри пространства любой бактерицидной установки, всегда надо проявлять осторожность, соблюдать меры безопасности.

Учтите, что ультрафиолетовое облучение любой конструкции создается разогретыми парами ртути. Колба же такого источника просто изготавливается из разных сортов стекла. Оно может быть:

  1. кварцевым;
  2. или увиолевовым.

Кварцевый состав стекла пропускает через себя весь спектр УФ лучей, а увиолевый способен задерживать, отфильтровывать самые опасные для организма волны длиной до 200 нм, образующие вредный озон.

Поэтому второй вариант конструкции является более безопасным для человека. Примером такой конструкции может служить обыкновенная лампа ДРЛ (дуговая разрядная), созданная для уличного освещения.

Ее устройство хорошо видно на фоте с разбитым стеклом, выполняющим защитную функцию.

Если ее включить под напряжение в таком состоянии (без защитного экрана), то она будет вырабатывать жесткий спектр УФ лучей, надежно уничтожающих микроорганизмы и бактерии.

Такой режим в народе называют кварцеванием, что в принципе довольно упрощенно. При нем создается большая опасность для здоровья человека. Поступать так — рисковать своим здоровьем.

Выбирайте в продаже только безопасные для собственной жизни источники УФ излучений. Сразу приобретайте к ним необходимые средства защиты и правильно их используйте.

Амальгамные ультрафиолетовые лампы

Их конструкция отличается повышенной безопасностью за счет того, что ртуть используется не в свободном состоянии паров, а связана сплавами висмута и индия. Такой состав называют амальгамой.

При ее работе создается меньшее давление паров, чем в классической конструкции. Если же колба случайно разбивается, то в наружную среду выделяется ртуть в количествах, не способных достичь пределов допустимой концентрации.

Ртутно-ксеноновые лампы

У чисто ксеноновых источников света внутри колбы с кварцевым стеклом по концам расположены электроды из вольфрама. Внутренняя полость заполнена газом ксеноном.

При ее работе вырабатывается видимый спектр света, близкий к диапазону дневного.

В такую конструкцию добавляют немного паров ртути. Они создают излучение уже голубовато-белого цвета с большим количеством ультрафиолетовых лучей.

Ртутно-ксеноновые источники света имеют небольшие габариты и применяются для решения физиотерапевтических задач, озонирования помещений, стерилизации объектов.

В быту их часто называют просто «ксеноновые лампы», но это не корректно и неправильно.

Как выбрать конструкцию УФ лампы по ее назначению и воздействию на окружающую среду

В принципе назначение бактерицидного облучателя тесно переплетается с его конструкцией и безопасностью для человека.

Приборы обеззараживания окружающей среды

Приобретение для дома таких источников тесно связано с излучателями жесткого диапазона волн.

Они обычно выполнены в простом корпусе с минимумом органов управления. Особенности применения указываются в технической и сопроводительной документации, а приемы эксплуатации часто приведены понятными картинками прямо на заводской упаковке.

2 популярных бытовых облучателя универсального назначения

Прибор ОУФ6-04 Солнышко

Производством этого сертифицированного продукта занимается российская компания из Нижнего Новгорода. В народе его просто называют ультрафиолетовой лампой.

Однако это большое упрощение, поскольку прибор предназначен для:

  • лечения и профилактической обработки при воспалениях, инфекциях и аллергии;
  • проведения УФО процедур не только взрослым, но и детям от трех лет;
  • обеззараживания воздуха, стерилизации помещений, уничтожения микроорганизмов на площадях до 30 кв метров;
  • защиты испускаемого жесткого излучения увеолевовым стеклом.

Прибором для лечения успешно пользуются врачи различных специальностей: терапевты, хирурги, невропатологи, стоматологи, ЛОР-специалисты, гинекологи, педиатры, дерматологи.

Для подключения требуется обычная бытовая розетка на 220 вольт 50 герц. Мощность потребления прибора не превышает 50 ватт. Вес до 1кг.

Рабочий цикл составляет до 30 минут непрерывной эксплуатации и последующий обязательный перерыв не менее 15 минут.

Облучатель стерилизатор Квазар

Производитель — российский медицинский комплекс SOEKS из Москвы, известный своей продукцией дозиметров, тестеров нитратов и УФ излучателей.

Ультрафиолетовый облучатель СОЭКС Квазар позволяет в домашних условиях:

  • непрерывно обеззараживать воздух в помещениях даже в присутствии людей;
  • эффективно лечить кожные и ЛОР-заболевания;
  • дезинфицировать сложные поверхности от микроорганизмов.

Прибор снабжен:

  • дисплеем с интуитивно понятным интерфейсом;
  • автоматическим таймером, обеспечивающим автономное окончание лечебных процедур;
  • режимом рециркуляции;
  • функцией контроля ресурса работы УФ лампы и простой возможностью ее замены.

Продажа предлагает много других конструкций подобных приборов. Эти две приведены в качестве примера. Выбирайте медицинское изделие под свои нужды.

3 способа монтажа и установки бактерицидных источников

Удобство эксплуатации — немаловажный фактор, который стоит учесть при выборе любого прибора. С этой целью УФ лампы для дома изготавливаются:

  • со стационарным креплением на стену для обеззараживания отдельного помещения;
  • с возможностью размещение на рабочем столе или полу;
  • либо мобильным, переносным корпусом, позволяющим использовать ее в разных местах комнаты.

2 типа устройств открытого и закрытого типа: отличия в эффективности и безопасности

Под конструкциями открытого типа понимаются те изделия, которые направляют свое излучение сразу на окружающие предметы. Их УФ лучи пронизывают близлежащее пространство без использования специальной защиты.

При этом способе создается максимальная эффективность борьбы с вредными микроорганизмами, которые полностью погибают под воздействием облучения.

В этом случае человеку очень важно соблюдать технику безопасности, защищать свое тело одеждой, а глаза — специальными очками. А лучше всего покинуть помещение на период его дезинфекции.

Лампы закрытого типа работают иначе. У них закрытый корпус увеличенных габаритов. Внутри расположен вентилятор, принудительно прокачивающий воздух из помещения. Одновременно происходит его обработка УФ лучами, которые не выпускаются наружу.

Воздух из помещения постоянно циркулирует через полость устройства, которое получило название «Рециркулятор».

Подобные конструкции удобно использовать в быту, когда требуется присутствие человека при их работе. Они отмечаются повышенной безопасностью при снижении концентрации патогенных микробов.

К недостаткам рециркуляторов относятся:

  • их неспособность полностью уничтожить все микроорганизмы, так как часть их просто не поступает с потоками воздуха под облучение;
  • обеззараживания окружающих предметов и поверхностей не происходит.

Рециркуляторы хорошо подходят для профилактической обработки помещений. Они малоэффективны при проведении полной стерилизации, особенно если в комнате находится заболевший человек с инфекцией.

Учтите, что последовательная обработка помещений бактерицидными лампами закрытого и открытого типа позволяет наиболее эффективно проводить дезинфекцию.

Когда и как правильно пользоваться ультрафиолетовым источником

При работе с ультрафиолетом, как и любой другой жизненной ситуации, необходимо соблюдать чувство меры, выбирать оптимальный результат.

Излишняя степень стерилизации помещений отрицательно сказывается на человеческом здоровье. Ведь наш организм обладает иммунитетом, который требует постоянной тренировки. Без нее он ослабнет, не будет развиваться.

По этой причине частое применение УФ источников в быту противопоказано для нашего здоровья. Ими необходимо пользоваться в период массовых вспышек инфекционных заболеваний, когда они принесут максимум пользы.

Это же предполагает, что борьбу с плесенью и грибками следует вести до полного их уничтожения, и только после их гибели прекращать обработку.

Выдержка из акта по санитарной обработке ламп

Поверхность колбы со временем загрязняется, чем ухудшается качество обеззараживания. Главный санитарный врач РФ своим решением для очистки таких поверхностей в медицинских приборах определил:

  1. Обесточить источник и дать ему возможность остыть.
  2. Проветрить помещение.
  3. Обработать лампочки трехпроцентным раствором обычной перекиси водорода, затем водой с моющим средством, а потом — тампоном с этиловым спиртом.
  4. Дождаться высыхания.
  5. Зачехлить изделие.

В домашних условиях таких нормативов не предусмотрено, но надо учитывать, что пыль может до 50% ухудшить работоспособность излучателя. Поэтому периодически такая процедура не будет лишней.

Особенности утилизации УФ источников света

Практически все бактерицидные лампы содержат в своем составе пары ртути. Они очень опасны для здоровья человека и требуют надежной переработки после выработки прибором своего ресурса.

Просто так выкидывать отработавшие свой срок подобные изделия нельзя, как и отправлять их в бытовой мусор. Они будут отравлять окружающую нас среду, приносить вред людям и живым организмам.

Подобные опасные приборы необходимо сдавать в пункты приема, которые имеются во всех городах. В удаленных жилищах сельской местности этот вопрос решается сложнее. Такую продукцию необходимо безопасно складировать, накапливать, а затем массово вывозить на утилизацию.

Вполне вероятно, что стеклянная колба УФ лампы будет случайно разбита. В этом случае ртуть из нее попадет в помещение.

Чек лист выбора бактерицидной лампы для дома

Мощность источника подбирается по площади обрабатываемой поверхности и характеру стоящих задач. Для стерилизации 35 квадратных метров достаточно излучателя на 15 ватт, а на большую территорию приобретают уже 30-ти ваттные приборы.

Всегда вначале следует четко определиться с назначением приобретаемого устройства и его возможностями.

Безопасно эксплуатировать в домашних условиях удобнее безозоновые конструкции.

Внимательно изучите комплектацию прибора, наличие дополнительных излучателей, насадок, средств защиты человека.

Более детальные рекомендации смотрите в чек листе выбора бактерицидной лампы. Особое внимание обратите на противопоказания к применению. Иначе вместо пользы может быть нанесен серьёзный вред организму.

Учесть особенности конструкции УФ облучателей вам поможет видеоролик владельца МедТехника.

Ультрафиолетовые приборы используются в медицине, полиграфии, криминалистике, косметологи и других сферах деятельности.

Ультрафиолетовое излучение, не смотря на многие свои полезные свойства, при чрезмерном воздействии способно вызвать ожоги и другие необратимые изменения в организме.

Как обезопасить человека от вредного излучения?

  1. Использовать ультрафиолетовые лампы только по назначению врача.
  2. Проконсультироваться со специалистом, чтобы правильно подобрать прибор для конкретных целей.
  3. Внимательно изучить технические характеристики и инструкцию.
  4. Мощность лампы должна соответствовать размерам помещения.
  5. Использовать закрытые лампы или специализированные приборы, так как они наиболее безопасны для людей.
  6. Не оставлять без присмотра детей и животных во время процедуры!
  7. Использовать специальные защитные очки и средства во избежание серьезных ожогов.
  8. После использования проветривать помещение.

ВАЖНО! Необдуманное применение ультрафиолетовых приборов и халатность влекут за собой печальные последствия.

Необходимо помнить, что ультрафиолетовое излучение способно годами накапливаться в организме человека. Поэтому его регулярное воздействие вызывает старение кожи и увеличивает риск развития рака кожи и глаз, а также других опасных заболеваний.

Предыдущая

УльтрафиолетовыеУльтрафиолетовый очиститель воздуха для дома

Следующая

УльтрафиолетовыеРефлектор Минина — панацея, проверенная временем

Давайте начнем с краткого глоссария — ниже приведен список наиболее распространенных терминов, обычно используемых для описания мощности или интенсивности УФ-ламп. Данная статья поможет разобраться всем, кто планирует использовать ультрафиолетовые лампы или ультрафиолетовые сушки, а так же специалистам, которые хотят иметь более полную картину про маркировки и обозначения ультрафиолетового излучения, мер измерений и других сокращения в области УФ полимеризации.

Watt (Ватты) — это общее количество энергии, которое лампа будет излучать при полной мощности. К сожалению, это не является полезным показателем для УФ излучения, потому что ультрафиолетовые лампы крайне неэффективны. Излучение в общей мощности включают в себя; Белый свет, инфракрасное (IR) тепло и существенно низкая доля ультрафиолетовой (UV) энергии.

92% остальное излучение и тепло

Watt/cm (Вт/см) — или удельная мощность, «Вт на сантиметр» это то же самое, что Ватты, но разбито на каждый линейный сантиметр дуги УФ лампы (ARC).
Пример: у вас есть 33-сантиметровая дуговая лампа, которая работает при 160 Вт/см.
33 см ARC x 160 Вт/см = 5 280 Вт = ~ 5,3 кВт

Watt/cm2 (Вт/см2) — это значение для энергоемкости и если был использован правильный УФ-радиометр; он точно индицирует пиковую выходную мощность ультрафиолетовой лампы. Интенсивность также может быть выражена в более низких уровнях как мВт/см2 (милливатт) или даже ниже как мкВт/см2 (микроватт). Часть на конце (/ см2) обозначает квадратный сантиметр. Он представляет размер детектора, используемого в радиометре.

«Солнышко» — детям: когда, кому и сколько пользоваться УФ-облучателем

Все радиометры рассчитывают на основе квадратно-сантиметрового датчика, чтобы обеспечить определенную однородность измерений в данной отрасли.

J/cm2 (Дж/см2) — это значение для дозы энергии и точно описывает общее накопленное воздействие УФ-излучения. Самый просто способом измерения дозы ультрафиолетового излучения это использовать тестовые полоски для замера УФ (есть в продаже в нашем каталоге). Это Вт/см2, умноженное на время. Подобно Вт/см2, в более низких дозах он может быть представлен как мДж/см2 (миллиджоуля) или даже ниже, как мкДж/см2 (микроджоуля). Примечание: 1 джоуль = 1 Вт/см2/ секунду

Отлично, теперь, когда мы все ориентируемся в данной терминологии в одной плоскости, давайте поговорим.
Мы получаем много запросов от клиентов, которые хотят знать, какое «количество или мощность» нужно для их УФ-оборудования, когда они планируют «высушить» определенные чернила, лаки или другие УФ-материалы. Большинство разочарованы, когда мы не можем дать им точный ответ сразу.
Как правило, лучшим источником для получения этого «числа» должен быть производитель УФ-краскок, покрытий или лака, клея. Однако некомпетентные поставщики наших клиентов дают очень расплывчатые ответы. Хорошим примером является случай, когда спецификация требует «выдержки при использовании типичной УФ-лампы 1 кВт для отверждения». Просто из глоссария выше вы уже знаете, что это данная информация практически бесполезная. Вот несколько дополнительных пунктов о том, почему это так:

  • Что такое стандартная ультрафиолетовая лампа 1 кВт? Это ртутная лампа или с добавкой как Железо или Галлий? Это спектрально три разные лампы, но все они доступны в 1 кВт.
  • Что такое УФ-лампа? Корпус (кассеты) УФ лампы имеют отражатели, окружающие колбу для перенаправления энергии лампы на материал. Эти отражатели различаются, потому что они предназначены для разных целей. Форма отражателя или эллипса, влияет на количество ультрафиолета в конечном итоге получаемого на точку и интенсивность этого ультрафиолета. Вы можете поместить одну и ту же ртутную лампу 1 кВт в несколько различных корпусов УФ-отражателей и получить столько же разных результатов. Но в практике данный показатель имеет незначительную корреляцию.
  • Насколько чист отражатель и когда менять на новую ультрафиолетовую лампу? Обычная ультрафиолетовая лампа электродного ртутного типа имеет срок полезного использования 1000 часов работы, металлогалогенные присадки снижают срок службы и это всего около 500 часов. Отражатель алюминия становится мутным из-за воздействия ультрафиолета и озона. Это обесцвечивание так же происходит от сильного нагрева и может стать точечным и кривым от грязи, которая припеклась во время работы. Отражатель отвечает за отражение около 50% или более энергии ультрафиолета излучаемого лампой на материал. Таким образом грязный отражатель влияет на интенсивность ультрафиолетового излучения даже если установлена ​​новая лампа.
  • Когда вы в последний раз проверяли состояние корпусов ламп, расстояние до материала или фокусировку ультрафиолетовых ламп в камере отражателя? Некоторые виды корпусов ламп имеют очень точную точку фокусировки и интенсивность ультрафиолетового излучения также экспоненциально уменьшается на расстоянии. В высокопроизводительных системах (от 200 Вт/см) чаще при флексопечати при незначительном изменении одного из параметров (фокусное расстояние, положение лампы, сдвиг геометрии отражателя) может изменить качество полимеризации в худшую сторону. Так же мутное кварцевое стекло так может стать серьезной причиной плохой полимеризации.

Как правильно поступить?

В большинстве случаев в конечном итоге вам решать, что такое качественное УФ-отверждение. К счастью у нас есть некоторые возможности и опыт для решения задач в области УФ полимеризации.
Нужен новый рефлектор или кварцевое стекло? Мы также поставляем УФ-системы и ультрафиолетовые лампы, а так же иные компоненты для УФ-сушек.
Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения помощи: [email protected]

Запрос «Ультрафиолет» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Ультрафиоле́товое излуче́ние (ультрафиолетовые лучи, УФ-излучение) — электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм (7,5⋅1014—3⋅1016Гц). Термин происходит от лат. ultra — сверх, за пределами и фиолетовый (violet). В разговорной речи может использоваться также наименование «ультрафиолет».

Источники ультрафиолета

Природные источники

Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов:

  • от концентрации атмосферного озона над земной поверхностью (см. озоновые дыры)
  • от высоты Солнца над горизонтом
  • от высоты над уровнем моря
  • от атмосферного рассеивания
  • от состояния облачного покрова
  • от степени отражения УФ-лучей от поверхности (воды, почвы)

Искусственные источники

Благодаря созданию и совершенствованию искусственных источников УФ излучения (УФ ИИ), шедшими параллельно с развитием электрических источников видимого света, сегодня специалистам, работающим с УФ излучением в медицине, профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях, сельском хозяйстве и т. д., предоставляются существенно большие возможности, чем при использовании естественного УФ излучения. Разработкой и производством УФ ламп для установок фотобиологического действия (УФБД) в настоящее время занимаются ряд крупнейших электроламповых фирм и др. Номенклатура УФ ламп для УФБД весьма широка и разнообразна: так, например, у ведущего в мире производителя фирмы Philips она насчитывает более 80 типов. В отличие от осветительных, УФ источники излучения, как правило, имеют селективный спектр, рассчитанный на достижение максимально возможного эффекта для определённого ФБ процесса. Классификация искусственных УФ ИИ по областям применения, детерминированным через спектры действия соответствующих ФБ процессов с определёнными УФ диапазонами спектра:

  • Эритемные лампы были разработаны в 1960-х годах для компенсации «УФ недостаточности» естественного излучения и, в частности, интенсификации процесса фотохимического синтеза витамина D3 в коже человека («антирахитное действие»).

В 1970—1980 годах эритемные люминесцентные лампы (ЛЛ), кроме медицинских учреждений, использовались в специальных «фотариях» (например, для шахтёров и горных рабочих), в отдельных ОУ общественных и производственных зданий северных регионов, а также для облучения молодняка сельскохозяйственных животных.

Спектр ЛЭ30 радикально отличается от солнечного; на область В приходится большая часть излучения в УФ области, излучение с длиной волны λ < 300нм, которое в естественных условиях вообще отсутствует, может достигать 20 % от общего УФ излучения. Обладая хорошим «антирахитным действием», излучение эритемных ламп с максимумом в диапазоне 305—315 нм оказывает одновременно сильное повреждающее воздействие на коньюктиву (слизистую оболочку глаза). Отметим, что в номенклатуре УФ ИИ фирмы Philips присутствуют ЛЛ типа TL12 с предельно близкими к ЛЭ30 спектральными характеристиками, которые наряду с более «жёсткой» УФ ЛЛ типа TL01 используются в медицине для лечения фотодерматозов. Диапазон существующих УФ ИИ, которые используются в фототерапевтических установках, достаточно велик; наряду с указанными выше УФ ЛЛ, это лампы типа ДРТ или специальные МГЛ зарубежного производства, но с обязательной фильтрацией УФС излучения и ограничением доли УФВ либо путём легирования кварца, либо с помощью специальных светофильтров, входящих в комплект облучателя.

  • В странах Центральной и Северной Европы, а также в России достаточно широкое распространение получили УФ ОУ типа «Искусственный солярий», в которых используются УФ ЛЛ, вызывающие достаточно быстрое образование загара. В спектре «загарных» УФ ЛЛ преобладает «мягкое» излучение в зоне УФА. Доля УФВ строго регламентируется, зависит от вида установок и типа кожи (в Европе различают 4 типа человеческой кожи от «кельтского» до «средиземноморского») и составляет 1-5 % от общего УФ-излучения. ЛЛ для загара выпускаются в стандартном и компактном исполнении мощностью от 15 до 230 Вт и длиной от 30 до 200 см.
  • В 1980 г. американский психиатр Альфред Леви описал эффект «зимней депрессии», которую сейчас квалифицируют как заболевание и называют «сезонозависимое расстройство» (Seasonal Affective Disorder, сокращённо SAD). Заболевание связано с недостаточной инсоляцией, то есть естественным освещением. По оценкам специалистов, синдрому SAD подвержено примерно 10-12 % населения земли и прежде всего жители стран Северного полушария. Известны данные по США: в Нью-Йорке — 17 %, на Аляске — 28 %, даже во Флориде — 4 %. По странам Северной Европы данные колеблются от 10 до 40 %.

В связи с тем, что SAD является, бесспорно, одним из проявлений «солнечной недостаточности», неизбежен возврат интереса к так называемым лампам «полного спектра», достаточно точно воспроизводящим спектр естественного света не только в видимой, но и в УФ области. Ряд зарубежных фирм включило ЛЛ полного спектра в свою номенклатуру, например, фирмы Osram и Radium выпускают подобные УФ ИИ мощностью 18, 36 и 58 Вт под названиями, соответственно, «Biolux» и «Biosun», спектральные характеристики которых практически совпадают. Эти лампы, естественно, не обладают «антирахитным эффектом», но помогают устранять у людей ряд неблагоприятных синдромов, связанных с ухудшением здоровья в осенне-зимний период и могут также использоваться в профилактических целях в ОУ школ, детских садов, предприятий и учреждений для компенсации «светового голодания». При этом необходимо напомнить, что ЛЛ «полного спектра» по сравнению c ЛЛ цветности ЛБ имеют световую отдачу примерно на 30 % меньше, что неизбежно приведёт к увеличению энергетических и капитальных затрат в осветительно-облучательной установке. Проектирование и эксплуатация подобных установок должны осуществляться с учётом требований стандарта CTES 009/E:2002 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем».

  • Весьма рациональное применение найдено УФ ЛЛ, спектр излучения которых совпадает со спектром действия фототаксиса некоторых видов летающих насекомых-вредителей (мух, комаров, моли и т. д.), которые могут являться переносчиками заболеваний и инфекций, приводить к порче продуктов и изделий.

Эти УФ ЛЛ используются в качестве ламп-аттрактантов в специальных устройствах-светоловушках, устанавливаемых в кафе, ресторанах, на предприятиях пищевой промышленности, в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, складах одежды и пр.

Лазерные источники

Существует ряд лазеров, работающих в ультрафиолетовой области. Лазер позволяет получать когерентное излучение высокой интенсивности. Однако область ультрафиолета сложна для лазерной генерации, поэтому здесь не существует столь же мощных источников, как в видимом и инфракрасном диапазонах. Ультрафиолетовые лазеры находят своё применение в масс-спектрометрии, лазерной микродиссекции, биотехнологиях и других научных исследованиях, в микрохирургии глаза (LASIK), для лазерной абляции.

В качестве активной среды в ультрафиолетовых лазерах могут использоваться либо газы (например, аргоновый лазер, азотный лазер, эксимерный лазер и др.), конденсированные инертные газы, специальные кристаллы, органические сцинтилляторы, либо свободные электроны, распространяющиеся в ондуляторе.

Также существуют ультрафиолетовые лазеры, использующие эффекты нелинейной оптики для генерации второй или третьей гармоники в ультрафиолетовом диапазоне.

В 2010 году был впервые продемонстрирован лазер на свободных электронах, генерирующий когерентные фотоны с энергией 10 эВ (соответствующая длина волны — 124 нм), то есть в диапазоне вакуумного ультрафиолета.

Воздействие

Деградация полимеров и красителей

Многие полимеры, используемые в товарах широкого потребления, деградируют под действием УФ-света. Проблема проявляется в исчезновении цвета, потускнении поверхности, растрескивании, а иногда и полном разрушении самого изделия. Скорость разрушения возрастает с ростом времени воздействия и интенсивности солнечного света. Описанный эффект известен как УФ-старение и является одной из разновидностей старения полимеров. К чувствительным полимерам относятся термопластики, такие как, полипропилен, полиэтилен, полиметилметакрилат (органическое стекло), а также специальные волокна, например, арамидные (в том числе кевлар). Поглощение УФ приводит к разрушению полимерной цепи и потере прочности в ряде точек структуры.

Для предотвращения деградации в такие полимеры добавляются специальные вещества, способные поглощать УФ, что особенно важно в тех случаях, когда продукт подвергается непосредственному воздействию солнечного света.

Воздействие УФ на полимеры используется в нанотехнологиях, трансплантологии, рентгенолитографии и др. областях для модификации свойств (шероховатость, гидрофобность) поверхности полимеров. Например, известно сглаживающее действие вакуумного ультрафиолета (ВУФ) на поверхность полиметилметакрилата.

На здоровье человека

Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:

  • Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315—400 нм)
  • УФ-B лучи (UVB, 280—315 нм)
  • Дальний ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100—280 нм)

Практически весь УФ-C и приблизительно 90 % УФ-B поглощаются при прохождении солнечного излучения через земную атмосферу. Излучение из диапазона УФ-A поглощается атмосферой слабо, поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет УФ-A и в небольшой доле — УФ-B.

Несколько позже в работах О. Г. Газенко, Ю. Е. Нефёдова, Е. А. Шепелева, С. Н. Залогуева, Н. Е. Панфёрова, И. В. Анисимова указанное специфическое действие излучения было подтверждено в космической медицине. Профилактическое УФ-облучение было введено в практику космических полётов наряду с Методическими указаниями (МУ) 1989 г. «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников УФ-излучения)». Оба документа являются надёжной базой дальнейшего совершенствования УФ-профилактики.

Действие на кожу

Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам разной степени.

Ультрафиолетовое излучение приводит к образованию мутаций (ультрафиолетовый мутагенез). Образование мутаций, в свою очередь, может вызывать рак кожи, меланому кожи и её преждевременное старение. 86 % случаев развития меланомы кожи вызвано чрезмерным воздействием солнечных ультрафиолетовых лучей.

Защита кожи

Эффективным средством защиты от ультрафиолетового излучения служит одежда и специальные кремы от загара c числом «SPF» больше 10. Это число означает коэффициент ослабления экспозиции. То есть число 30 означает, что можно пробыть под солнцем в совокупности 30 часов и получить такое же воздействие, как за один час, но без защиты. Для любителей загара это на практике означает, что использование кремов с большим числом «SPF» — это отсутствие загара вообще и пустое времяпрепровождение на пляже. Рациональным является понижение числа «SPF» по мере появления загара, ограничение времени пребывания под солнцем и паузы в принятии солнечных ванн, чем использование кремов с числом «SPF» больше 6.

Типы защитных кремов

Синтетические кремы содержат минералы, отражающие ультрафиолет, такие как окись цинка, или сложные органические составы, полимеризующиеся на свету. Их коэффициент защиты достигает «SPF» 50. Натуральные средства защиты известны ещё с Древнего Египта, это различные растительные масла. Их коэффициент защиты невелик: «SPF» не больше 6,5. Долгосрочный прогноз, какова вероятность рака кожи от самих синтетических защитных кремов по сравнению от воздействия солнечного света, пока отсутствует.

Полный обзор и правила выбора ультрафиолетовой лампы

Действие на глаза

Ультрафиолетовое излучение средневолнового диапазона (280—315 нм) практически неощутимо для глаз человека и в основном поглощается эпителием роговицы, что при интенсивном облучении вызывает радиационное поражение — ожог роговицы (электроофтальмия). Это проявляется усиленным слезотечением, светобоязнью, отёком эпителия роговицы, блефароспазмом. В результате выраженной реакции тканей глаза на ультрафиолет глубокие слои (строма роговицы) не поражаются, так как человеческий организм рефлекторно устраняет воздействие ультрафиолета на органы зрения, поражённым оказывается только эпителий. После регенерации эпителия зрение, в большинстве случаев, восстанавливается полностью. Мягкий ультрафиолет длинноволнового диапазона (315—400 нм) воспринимается сетчаткой как слабый фиолетовый или серовато-синий свет, но почти полностью задерживается хрусталиком, особенно у людей среднего и пожилого возраста. Пациенты, которым имплантировали искусственный хрусталик ранних моделей, начинали видеть ультрафиолет; современные образцы искусственных хрусталиков ультрафиолет не пропускают (так делается для того, чтобы солнечный ультрафиолет не повреждал сетчатку). Ультрафиолет коротковолнового диапазона (100—280 нм) может проникать до сетчатки глаза. Так как ультрафиолетовое коротковолновое излучение обычно сопровождается ультрафиолетовым излучением других диапазонов, то при интенсивном воздействии на глаза гораздо ранее возникнет ожог роговицы (электроофтальмия), что исключит воздействие ультрафиолета на сетчатку по вышеуказанным причинам. В клинической офтальмологической практике основным видом поражения глаз ультрафиолетом является ожог роговицы (электроофтальмия).

Защита глаз

  • Для защиты глаз от вредного воздействия ультрафиолетового излучения используются специальные защитные очки, задерживающие до 100 % ультрафиолетового излучения и прозрачные в видимом спектре. Как правило, линзы таких очков изготавливаются из специальных пластмасс или поликарбоната.
  • Многие виды контактных линз также обеспечивают 100 % защиту от УФ-лучей (обратите внимание на маркировку упаковки).
  • Фильтры для ультрафиолетовых лучей бывают твёрдыми, жидкими и газообразными. Например, обычное стекло непрозрачно при λ < 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь специальные сорта стёкол (до 300—230 нм), кварц прозрачен до 110 нм, флюорит — до 120 нм. Для ещё более коротких волн нет подходящего по прозрачности материала для линз объектива, и приходится применять отражательную оптику — вогнутые зеркала. Однако для столь короткого ультрафиолета непрозрачен уже и воздух, который заметно поглощает ультрафиолет, начиная с 180 нм.

Сфера применения

Чёрный свет

Лампа чёрного света — лампа, которая излучает преимущественно в длинноволновой части ультрафиолетовой области спектра (диапазон UVA), то есть за коротковолновой границей спектральной области, занимаемой видимым светом.

Для защиты документов от подделки их часто снабжают люминесцентными метками, которые видны только в условиях ультрафиолетового освещения. Большинство паспортов, а также банкноты различных стран содержат защитные элементы в виде краски или нитей, светящихся в ультрафиолете.

Ультрафиолетовое излучение, даваемое лампами «чёрного» света, является достаточно мягким и оказывает наименее серьёзное негативное влияние на здоровье человека. Однако при использовании данных ламп в тёмном помещении существует некоторая опасность для глаз, связанная именно с незначительным излучением в видимом спектре: в темноте зрачок расширяется и больше излучения беспрепятственно попадает на сетчатку.

Обеззараживание ультрафиолетовым излучением

Ультрафиолетовые лампы используются для обеспложивания (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека. Полной стерилизации от микроорганизмов при помощи УФ-излучения добиться невозможно — оно не действует на некоторые бактерии, многие виды грибов и прионы.

В наиболее распространённых лампах низкого давления почти весь спектр излучения приходится на длину волны 253,7 нм, что хорошо согласуется с пиком кривой бактерицидной эффективности (то есть эффективности поглощения ультрафиолета молекулами ДНК). Этот пик находится в районе длины волны излучения равной 265 нм, которое оказывает наибольшее влияние на ДНК, однако природные вещества (например, вода) задерживают проникновение УФ.

Относительная спектральная бактерицидная эффективность ультрафиолетового излучения — относительная зависимость действия бактерицидного ультрафиолетового излучения от длины волны в спектральном диапазоне 205—315 нм. При длине волны 265 нм максимальное значение спектральной бактерицидной эффективности равно единице.

Бактерицидное УФ-излучение на этих длинах волн вызывает димеризациютимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию. Ультрафиолетовые лампы с бактерицидным эффектом в основном используются в таких устройствах, как бактерицидные облучатели и бактерицидные рециркуляторы.

Обеззараживание воздуха и поверхностей

Ультрафиолетовая обработка воды, воздуха и поверхности не обладает пролонгированным эффектом. Достоинство данной особенности заключается в том, что исключается вредное воздействие на человека и животных. В случае обработки сточных вод УФ флора водоёмов не страдает от сбросов, как, например, при сбросе вод, обработанных хлором, продолжающим уничтожать жизнь ещё долго после использования на очистных сооружениях.

Ультрафиолетовые лампы с бактерицидным эффектом в обиходе часто называют просто бактерицидными лампами. Кварцевые лампы также имеют бактерицидный эффект, но их название обусловлено не эффектом действия, как у бактерицидных лампах, а связано с материалом колбы лампы — кварцевым стеклом.

Дезинфекция питьевой воды

Дезинфекция воды осуществляется способом хлорирования в сочетании, как правило, с озонированием или обеззараживанием ультрафиолетовым (УФ) излучением. Обеззараживание ультрафиолетовым (УФ) излучением — безопасный, экономичный и эффективный способ дезинфекции. Ни озонирование, ни ультрафиолетовое излучение не обладают бактерицидным последействием, поэтому их не допускается использовать в качестве самостоятельных средств обеззараживания воды при подготовке воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, для бассейнов.

Озонирование и ультрафиолетовое обеззараживаниe применяются как дополнительные методы дезинфекции, вместе с хлорированием, повышают эффективность хлорирования и снижают количество добавляемых хлорсодержащих реагентов.

Принцип действия УФ-излучения. УФ-дезинфекция выполняется при облучении находящихся в воде микроорганизмов УФ-излучением определённой интенсивности (достаточная длина волны для полного уничтожения микроорганизмов равна 260,5 нм) в течение определённого периода времени. В результате такого облучения микроорганизмы «микробиологически» погибают, так как они теряют способность воспроизводства. УФ-излучение в диапазоне длин волн около 254 нм хорошо проникает сквозь воду и стенку клетки переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК микроорганизмов, вызывая нарушение её структуры. В результате прекращается процесс воспроизводства микроорганизмов. Следует отметить, что данный механизм распространяется на живые клетки любого организма в целом, именно этим обусловлена опасность жёсткого ультрафиолета.

Хотя по эффективности обеззараживания воды УФ обработка в несколько раз уступает озонированию, на сегодня использование УФ-излучения — один из самых эффективных и безопасных способов обеззараживания воды в случаях, когда объём обрабатываемой воды невелик.

В настоящее время в развивающихся странах, в регионах испытывающих недостаток чистой питьевой воды внедряется метод дезинфекции воды солнечным светом (SODIS), в котором основную роль в очистке воды от микроорганизмов играет ультрафиолетовая компонента солнечного излучения.

Ультрафиолетовое облучение

УФО — физиотерапевтическая процедура, облучение определённых участков человеческого тела (носоглотки, внутреннего уха, ран и т. д.) ультрафиолетовым излучением того или иного диапазона. Высокоэнергетическое коротковолновое УФ-излучение применяется для лечения острых воспалительных заболеваний кожи, гнойных воспалений и др. Длинноволновое излучение используется при лечении хронических заболеваний кожи.

Химический анализ

УФ-спектрометрия

УФ-спектрофотометрия основана на облучении вещества монохроматическим УФ-излучением, длина волны которого изменяется со временем. Вещество в разной степени поглощает УФ-излучение с разными длинами волн. График, по оси ординат которого отложено количество пропущенного или отражённого излучения, а по оси абсцисс — длина волны, образует спектр. Спектры уникальны для каждого вещества, на этом основывается идентификация отдельных веществ в смеси, а также их количественное измерение.

Анализ минералов

Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала. А. А. Малахов в своей книге рассказывает об этом так:

Необычное свечение минералов вызывают и катодный, и ультрафиолетовый, и рентгеновский лучи. В мире мёртвого камня загораются и светят наиболее ярко те минералы, которые, попав в зону ультрафиолетового света, рассказывают о мельчайших примесях урана или марганца, включённых в состав породы. Странным «неземным» цветом вспыхивают и многие другие минералы, не содержащие никаких примесей.

Целый день я провёл в лаборатории, где наблюдал люминесцентное свечение минералов. Обычный бесцветный кальцит расцвечивался чудесным образом под влиянием различных источников света. Катодные лучи делали кристалл рубиново-красным, в ультрафиолете он загорался малиново-красными тонами. Два минерала — флюорит и циркон — не различались в рентгеновских лучах. Оба были зелёными. Но стоило подключить катодный свет, как флюорит становился фиолетовым, а циркон — лимонно-жёлтым.

— «Занимательно о геологии» (М., «Молодая гвардия», 1969. 240 стр.), с. 11

Качественный хроматографический анализ

Хроматограммы, полученные методом ТСХ, нередко просматривают в ультрафиолетовом свете, что позволяет идентифицировать ряд органических веществ по цвету свечения и индексу удерживания.

Ловля насекомых

Ультрафиолетовое излучение нередко применяется при ловле насекомых на свет (нередко в сочетании с лампами, излучающими в видимой части спектра). Это связано с тем, что у большинства насекомых видимый диапазон смещён, по сравнению с человеческим зрением, в коротковолновую часть спектра: насекомые не видят того, что человек воспринимает как красный, но видят мягкий ультрафиолетовый свет.

Искусственный загар[

Иоганн Вильгельм Риттер, 1804 годУльтрафиолетовое излучение СолнцаДве ультрафиолетовые люминесцентные лампы, обе лампы излучают «длинные волны» (УФ-А), длина которых находится в диапазоне от 350 до 370 нмЛампа ДРЛ без колбы — мощный источник ультрафиолетового излучения. Во время работы представляет опасность для зрения и кожиБлокировка ультрафиолетового излучения защитными кремами. Правое фото сделано в УФ лучах, крем нанесён в виде рисункаНа кредитных картах VISA при освещении УФ лучами появляется скрытое изображение Кварцевая лампа, используемая для стерилизации в лаборатории

В осенне-зимний период, когда интенсивность солнечного света заметно падает в следствии незначительного подъема светила над горизонтом, комнатные, а также выращиваемые в теплицах растения, получают недостаточное количество необходимого для их роста света. Именно поэтому в этот период в помещениях, где находятся растения, рекомендовано использовать дополнительные источники искусственного света, среди которых не только обычные, но и ультрафиолетовые лампы.

Лампы для растений — в чем отличие от обычных

Отвечая на вопрос о том, чем такие лампы отличаются от обычных, стоит отметить, что в отличие от последних, УФ лампы не излучают видимый человеческим глазом диапазон электромагнитного излучения. Также в их спектре отсутствуют ИК лучи, то есть они не способны нагревать находящиеся вблизи предметы.

В чем же в таком случае заключается необходимость использования ультрафиолетовых лам для подсветки растений. Все дело в том, что, как и красный, а также находящийся в другом диапазоне видимый солнечный свет, UVлучи принимают непосредственное влияние в процессе фотосинтеза в клетках растений, то есть в процессе выработки необходимых для их роста биологических веществ.

Кроме того, польза ультрафиолета заключается и в ином благоприятном воздействии на растения, а именно:

  • закаляет их, то есть позволяет более эффективно приносить пониженные температуры, что особо важно для выращиваемых в теплицах растений, например, рассады сельскохозяйственных культур, в зимнее время;
  • способствует делению клеток, предотвращая при этом их растягивание, благодаря чему происходит утолщений ствола, то есть растения становятся более выносливыми к негативным факторам окружающей среды.

Таким образом, ответ на вопрос о том, является мифом или реальностью положительное влияние UVлучей на растения, звучит однозначно: зимой растениям необходимы УФ лучи, а их единственным источником могут выступать только люминесцентные лампы. Это же касается и аквариумных растений.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *