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uv灯管的基础知识理论[3要点]

时间:2015-10-31     点击:加载中
UV灯即紫外线灯,是一种高强度紫外线辐射光源,其光谱和许多感光材料吸收光谱波长相匹配。
紫外线uv灯的波长分类
UVA波段:波长320~400nm,又称为长波黑斑效应紫外线。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线 有超过98[%]能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达 肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB波段:波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线 。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2[%]能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
UVC波段:波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。
UVD波段:波长100~200nm,又称为真空紫外线。
下表为紫外线uv灯的波段图谱
紫外线uv灯的波段分类图谱
紫外线uv灯各波段的应用对照表:

主要用途 主波长(nm) UV灯种类 应用
产生臭氧 150~200nm UV臭氧灯 表面活化与清洗
表面清洁 185nm UV臭氧灯 表面活化与清洗
消毒杀菌 240~300nm 消毒灯 空气,水消毒
UV固化 340~460nm 高压汞灯,金属卤素灯,氙灯 印刷,油漆,喷墨等
光分解 240~450nm 光分解灯 液晶显示器(LCD), 晶圆, 
塑胶, 玻璃等光分解
曝光 300~450nm 光分解灯 光刻胶剂、
光刻涂层曝光,菲林曝光等

应用于杀菌消毒:
紫外线线uv灯是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果。经试验,紫外线杀菌的有效波长范围可分为四个不同的波段:UVA(400~315nm)、UVB(315~280nm)、UVC(280~200nm)和真空紫外线(200~100nm)。其中能透过臭氧保护层和云层到达地球表面的只有UVA和UVB部分。就杀菌速度而言,UVC处于微生物吸收峰范围之内,可在1s之内通过破坏微生物的DNA结构杀死病毒和细菌,而UVA和UVB由于处于微生物吸收峰范围之外,杀菌速度很慢,往往需要数小时才能起到杀菌作用,在实际工程的数秒钟水力停留(照射)时间内,该部分实际上属于无效紫外部分。真空紫外光穿透能力极弱,灯管和套管需要采用极高透光率的石英,一般用半导体行业降解水中的TOC,不用于杀菌消毒。因此,给排水工程中所说的紫外光消毒实际上就是指UVC消毒。紫外光消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上,利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水,将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死,达到消毒的目的。
研究表明,紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死,从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等,从而改变了DNA的生物活性,使微生物自身不能复制,这种紫外线损伤也是致死性损伤。
紫外线消毒是一种物理方法,它不向水中增加任何物质,没有副作用,这是它优于氯化消毒的地方,它通常与其它物质联合使用,常见的联合工艺有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2,这样,消毒效果会更好。
紫外线uv灯应用于杀菌
应用于水处理:

水处理(water treatment)从处理对象分,它包括废水处理、城市供水处理、饮用水处理、纯净水处理、养殖场水处理;从原理上分,有消毒、杀菌、光分解降解及其它光化反应;从使用紫外线杀菌灯的方法来分,有直接把灯放入水中,称为浸没式;紫外线灯放入套管里使用,称为过流式。(目前主要采用的是过流式的方法。)
紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能,比如过流式的设备工作原理是这样的:经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围,紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。其特点是水流流速很快,一般在石英外套流过的时间为不超过1秒,因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的,一般要求在表面强度超过要产生如此高的紫外线强度,需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果,那么一般选用较长的灯,做较长的设备,或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构,来延长水流过的时间。
对于高档产品,过流式消毒方法不仅要配较复杂的结构;还有复杂的控制系统,如紫外线强度监测系统,水温监测系统,消毒时间累积,紫外线灯监控、故障报警、自动声光报警等系统。此外,过流式设备对环境与处理对象也有要求,如水的温度、水的透明度对消毒效果有很大的影响。紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为40℃,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果;水的透明度越差,紫外线越易被吸收,利用率就越低。
与过流式相比,浸没式结构简单。紫外线杀菌灯直接放在水中,这种方法可用于流动的动态水,也可用于静态水。这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂;长时间处理,灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖,将严重影响紫外线透出。对不同对象的水体进行消毒,主要要了解水质变动情况和水对紫外线的透过率。在水处理,除消毒杀菌外,紫外线灯还用于光催化反应,但目前只停留在试验室研究阶段。
紫外线uv灯应用于水处理
应用于工业固化:

目前,工业上使用的UV设备所使用的光源,主要是气体放电灯(汞灯)。依据灯内腔气体的压强的大小分为低压、中压、高压、超高压,工业的生产固化通常使用高压汞灯(热态时,腔内压力在0。1-0。5/MPa)。高压汞灯可以产生辐射强烈的310nm 、365nm、410nm 等波长的特征紫外光(UV)、可见光及红外光(IR)其中365nm为主峰的波长是世界各国常用的、用于固化干燥的波段(常规所称谓的"UV灯"即指365nm的高压汞灯),也称为紫外线水银灯,紫外线汞灯。应用作各类紫外线光敏油墨、紫外线光敏漆、紫外线光敏胶的固化。
紫外线uv灯应用于工业uv固化
 

 
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