紫外线灯常识——应用于环保

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,紫外线灯常识,2007,年,8,月 杨舰,一、基本认识,在夏日的海滩，你暴露在阳光下，游泳、拾贝、打沙滩排球，玩的尽兴。第二天，你发现你的胳膊、肩膀、后背，还有脸都火辣辣的，又疼又痒，这些地方的皮肤先是发红，然后变黑，还一点点的脱皮，三五天以后才慢慢好了，可人也黑多了。你知道吗，这都是阳光中紫外线对你的关照,生活中的小现象,紫外线指数预报,紫外线指数是指一天当中太阳在天空中的位置最高时，到达地面的太阳光线中紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度。紫外线指数一般用表示。通常规定，夜间紫外线指数为，在热带或高原地区、晴天无云时，紫外线最强，指数为。可见紫外线指数值越大，表示紫外线辐射对人体危害越大，也表示在较短时间内对皮肤的伤害愈强。,紫外线指数分为级发布，即指数值为、时，为级，表示太阳辐射中紫外线量最小，对人体基本没有什么影响；紫外线指数为、时，为级，表示太阳辐射中的紫外线量比较低，对人体的影响比较小；紫外线指数为、时，可称级，表示紫外线辐射为中等强度，对人体皮肤有一定程度的伤害；紫外线指数为、时，可视为级，表示紫外线辐射较强，对人体危害较大，应注意预防；外出应戴太阳帽、太阳镜或遮阳伞，也可涂擦一些防晒霜（,SPF,指数应大于,15,）。当紫外线指数时，可视为级，表示紫外线辐射最强，对人体危害最大，人们应减少外出时间（特别是中午前后），或采取积极的防护措施。,二、认识紫外线,众所周知，由于光的波长不同，产生了红、黄、橙、绿、青、蓝、紫七色光。紫外线是光线的一种形式，是一种高能量的光。可见光的短波长侧有紫外线（,Ultraviolet radiation,简称,UV,）区域，波长范围,100400nm,，因为波长太短，所以人的肉眼是难以看到的。,2.1,紫外线的定义,2.2,紫外线的定义,紫外线区域根据国际照明委员会,(CIE),和国际电工委员会（,IEC,）可分为以下波长域：,UV-A:315400nm,UV-B:280315nm,UV-C:100280nm,（,UV-C,的波长范围在生物学，医院，化学等学科中还没有得到统一）,根据光子能,E=h/,式（,h,常数，,光波长），波长越短光子能越高。能量较低的,UV-A,具有光化学作用，所以也称化学线。,UV-A,用于有机物的合成、涂料或接着剂的,UV,固化等领域。,UV-B,对生物的作用效果大，能引起红斑作用及色素沉着等，所以也称生物线。,UV-C,是远紫外线。因为波长短能量大，具有杀菌作用，能分解分子的结合,对固体表面和空气中污染物的光处理来说，只有,UV-C,具有强的作用效果。,2.3,紫外线的定义,2.4,紫外线对人的益处,中长波紫外线的照射，可使皮肤中的脱氧胆固醇转变为维生素,D,，维生素,D,可增强钙磷在体内的吸收，能帮助骨骼的生长发育，成长期的儿童多晒太阳，多在户外活动，有利于预防佝偻病。,紫外线的照射能够治疗类风湿性关节炎、红斑狼疮、银屑病、硬皮病、白癜风、玫瑰糠疹和皮肤,T,细胞性淋巴瘤等皮肤病,.,2.5,紫外线对人的危害,过多的紫外辐射主要影响眼睛和皮肤，引起急性角膜炎和结膜炎、慢性白内障等眼疾，导致皮肤老化，出现皱纹、雀斑等，最终诱发皮肤癌皮肤发红、疼痛。,2.6,臭氧层与紫外线,在大气上部公里处有一个不厚的臭氧层，它吸收来自太阳的过量紫外线，保护地球上的生灵。但是近年来人类活动大量地排放氟利昂之类氯氟化烃化合物，使平流层臭氧遭到破坏，使到达地面的紫外线辐射量增多。紫外线辐射会促使各种有机材料和无机材料的加速化学分解和老化，促使颜料和染料物褪色；紫外线辐射对人及各种动、植物的生理和生长发育都会带来危害和影响。,2.7,紫外线杀菌原理,紫外线在波长为,240nm-280nm,范围最具有杀菌效能，尤其在波长为,253.7nm,时紫外线的杀菌作用最强。其杀菌原理是通过紫外线对细胞、病毒等单细胞微生物的照射，以破坏其生命中枢,DNA,（去氧核糖核酸）的结构，使构成该微生物的蛋白质无法形成，使其立即死亡或丧失繁殖能力。一般紫外线在,1-2,秒钟内就可达到灭菌的效果。目前已证明，紫外线能杀灭细菌、霉菌、病毒和单胞藻。,三、紫外线杀菌灯,3.1,定义,GB 19258,2003,给出的定义是：,一种采用石英玻璃或其他透紫玻璃的低气压汞蒸气放电灯，放电产生以波长为,253.7nm,为主的紫外辐射，其紫外辐射能杀灭细菌和病毒。,3.2,紫外线杀菌灯的知识,一、紫外线杀菌灯实际上是属于一种低压汞灯。低压汞灯是利用较低汞蒸汽压（,10,-2,Pa,）被激化而发出紫外光，其发光谱线主要有两条：一条是,253.7nm,波长；另一条是,185nm,波长，这两条都是肉眼看不见的紫外线。,而用来照明用的日光灯、节能灯也属于低压汞灯，依靠低压汞蒸汽被激发后发射紫外线，其中,253.7nm,波长的紫外线照射到荧光粉上再发出可见光，如果改变荧光粉的成分和比例，它就可以发出我们通常所见的不同颜色的光,二、日光灯和节能灯使用普通玻璃做成的，,253.7nm,紫外线透不出来，不能用做杀菌用的灯，石英玻璃对紫外线透过率高，达,90%,，是做杀菌灯的最佳材料，但是石英玻璃的性能与普通玻璃在性能上有很大的差别,(,主要是热膨胀系数不同,),，封接不能用普通的自动化程度较高的圆封的办法，这使得杀菌灯生产制造的技术含量要高于普通节能灯。,3.2,紫外线杀菌灯的知识,三、还有一种透紫外线的玻璃，即通常所说的高硼玻璃，它对紫外透过率约是石英玻璃的,60%,，它的生产工艺与节能灯一样，使得它的成本与价格比石英玻璃生产的杀菌灯相差很远，几瓦的灯管只需几元，但它在性能上远比不上石英杀菌灯。表现在如下几方面：,1,、透过率不同，在同样规格经同样镇流器测试，石英玻璃杀菌灯紫外线强度是高硼玻璃杀菌灯的,1.5,倍以上；,3.2,紫外线杀菌灯的知识,2,、高硼玻璃灯紫外光强度很容易衰减，它点灯数百小时后其紫外光强度就大幅下降，降到初始时的,50%-70%,。在用户手上，虽然看到灯管还是亮的，但它可能已不起作用了。而石英玻璃的光衰减程度要远小于高硼灯，如果生产工艺过关，石英灯的光衰减在经点灯,2000-3000,小时，光衰减到初始时的,80%-70%,，以后只要灯不灭，光衰的幅度会越来越小。,3.2,紫外线杀菌灯的知识,四、石英杀菌灯的另一个特点是可发出臭氧。由于石英玻璃对短波,185nm,的紫外线透过率也高，,185nm,的紫外线能电离空气产生臭氧，臭氧浓度高对人体不利，但在无人场合时能使用，臭氧也能杀菌、消毒，恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。 而有些场合不能有臭氧，也可使用石英杀菌灯，这种石英玻璃在炼制的时候就加了一种元素,-,钛（,Ti,），使它透过紫外线在,200nm,以下发生截止，而对,254nm,紫外线透过基本无影响，即通常所说的无臭氧杀菌灯。,3.2,紫外线杀菌灯的知识,五、紫外线对细菌和病毒的杀灭与紫外线照射剂量有关，照射剂量,=,照射时间（,S,）,照射强度（,W/cm2,），照射剂量理论上一般设计要求大于,30000W/cm2,如果紫外线强度低，只要时间长，可与强度稍高时达到同样的效果，如果在时间不允许久的情况下，需选择高强度大功率的紫外线灯。一般情况各种细菌和病毒所需杀灭的照射剂量不同，在被杀灭点测出照射强度就可计算出照射时间，对被消毒的对象不了解的情况下，一般需延长照射时间来确保杀菌效率。,3.2,紫外线杀菌灯的知识,3.3,常用的紫外线灭菌灯种类,(1),普通直管热阴极低压汞紫外线消毒灯：灯管采用石英玻璃或其它对紫外线透过率高的玻璃制成，功率为,40W,、,30W,、,20W,、,15w,等。要求出厂新灯辐射,253.7nm,紫外线的强度（在距离,1,米处测定，不加反光罩）为：功率,30W,灯，,90uW/cm,；功率,20W,灯，,60uW/cm2,；功率,150W,灯，,20uW/cm2,。由于这种灯在辐射,253.7nm,紫外线的同时，也辐射一部分,184,9nm,紫外线。故可产生臭氧。,（,2,）高强度紫外线消毒灯：要求辐射,253.7nm,紫外线的强度（在距离,1,米处测定）为：功率,30W,灯，,180uW,cm2,；,11w,灯，,30 uW,cm2,。,（,3,）低臭氧紫外线消毒灯：也是热阴极低压汞灯，可为直管型或,H,型；由于采用了特殊工艺和灯管材料，故臭氧产量很低，要求臭氧产量,1mg/h,。,（,4,）高臭氧紫外线消毒灯：由于采取了特殊工艺，这种灯产生较大比例的波长,184.9nm,的紫外线，故臭氧产量较大。,3.3,常用的紫外线灭菌灯种类,一、 紫外线之穿透能力，并不如想像中之高，任何纸片、铅玻璃、塑胶都会大幅减低照射强度。因此灯管上之灰尘、油渍都会直接影响其穿透能力。所以新灯管在使用前，应用沾以,75%,酒精的纱布擦拭，清除油渍、手汗及灰尘。使用中之灯管、石英管应定期擦拭清洁，以免影响紫外线穿透率及照射强度。,3.4,紫外线杀菌灯使用的注意事项,二、紫外线对细菌有强大的杀伤力，对人体同样有一定的伤害，人体最易受伤的部位是眼睛之眼角膜，因此在任何时候都不可用眼睛直视点亮著的灯管，以免受伤，万一必须要看时，应用普通玻璃,(,戴眼镜,),或透光塑胶片，作为防护面罩。千万勿错用石英玻璃，因为石英玻璃对紫外线几乎完全透过的。一旦受伤，不必惊慌，面部灼伤，几天后表皮脱落，不药而愈。眼睛受伤会红肿、流泪、刺痛，约三、四天才能痊癒。不论如何，一遇到伤害，仍然建议立即至医生处求诊。,3.4,紫外线杀菌灯使用的注意事项,三、因应各种不同场合之需要，紫外线杀菌灯有低臭氧,(,无臭氧,),、臭氧、高臭氧等多种產品。一般在有人员活动之时间或空间，不建议使用臭氧灯管，因为空气中臭氧被吸入人体后，将促进血红蛋白的凝结，造成人体供氧不足，发生头晕、恶心的感觉，影响健康。尤其经常在浓度达到,0.3ppm (mg/m2),时之环境中工作，将会造成严重的伤害。,3.4,紫外线杀菌灯使用的注意事项,四、紫外线辐照能量低，穿透力弱，仅能杀灭直接照射到的微生物，因此消毒时必须使消毒部位充分暴露于紫外线下。,用紫外线消毒纸张、织物等粗糙表面时，要适当延长照射时间，且两面均应受到照射。,紫外线消毒的最适宜温度范围是,20,40,，温度过高过低均会影响消毒效果，可适当延长消毒时间，用于空气消毒时，消毒环境的相对湿度低于,80,为好，否则应适当延长照射时间。,3.4,紫外线杀菌灯使用的注意事项,一、目前使用的紫外线杀菌灯，最普遍存在的问题是，对灯管照射强度之衰退未被使用者所重视，认为灯只要亮著，就一定具有杀菌能力。对於灯管的好坏、优劣，都以一般使用日光灯的观念来评估，以目视其可见光芒的强弱，及可见光芒之游离度来判定好坏。这样的方法，极易被误解，而将未具有消毒杀菌能力之灯管继续使用。,3.5,紫外线杀菌灯使用的误区,二、紫外线为非可见光，低压放电灯中之紫蓝色光芒为汞蒸气压，虽然汞蒸气压的强度与紫外线仍然有其关联性，但是并不直接代表紫外线之强度。因此不能以此可见光波段之紫蓝色光芒之强弱，来判断紫外线之强弱。其中尚有石英玻璃之光衰，及紫外线穿透率等系数。这也就是说，紫外线之强度无法用肉眼来判定。,3.5,紫外线杀菌灯使用的误区,三、由于紫外线对很多物品的穿透性不好，所以紫外线只能对室内物品比较少的地方杀菌的效果比较好，对不能照射到的地方，效果就比较的差了。所以可使用能产生高臭氧的紫外线杀菌灯，用臭氧来对照不到的地方进行灭菌。,3.5,紫外线杀菌灯使用的误区,