紫外線殺菌燈(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,。不同的是日光燈的燈管采用的是普通玻璃,,253.7nm紫外線不能透出來,,只能被燈管內(nèi)壁的熒光粉吸收后激發(fā)出可見光。如果改變熒光粉的成分和比例,,它就可以發(fā)出我們通常所見的不同顏色的光,。一般殺菌燈的燈管都采用石英玻璃制作,因?yàn)槭⒉Aψ贤饩€各波段都有很高的透過率,,達(dá)80%-90%,,是做殺菌燈的最佳材料。
主要應(yīng)用在:
制藥,、醫(yī)療、生物技術(shù),、化學(xué),、環(huán)保、食品飲料、奶制品,、釀酒,、水務(wù)處理(自來水、礦泉水),、光學(xué)清洗,、物理實(shí)驗(yàn)等各領(lǐng)域,我們?yōu)閲鴥?nèi)外客戶提供了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)
殺菌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,所以殺菌燈的燈頭材質(zhì)多采用膠木,、塑料或陶瓷,。
紫外線殺菌燈的燈管
因成本關(guān)系與用途不同,也有用紫外線穿透率<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)比不上石英殺菌燈,,其殺菌效果有相當(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,。但光衰比石英殺菌燈大,,并且不能產(chǎn)生臭氧。菲利浦生產(chǎn)的一種殺菌燈上的燈管就使用這種玻璃制作,。
紫外線殺菌燈的種類
紫外線殺菌燈的發(fā)光譜線主要有254nm和185nm兩條,。254nm紫外線通過照射微生物的DNA來殺滅細(xì)菌,185nm紫外線可將空氣中的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)由于紫外線只沿直線傳播,、消毒有死角的缺點(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,就能使透過它的紫外線在200nm以下發(fā)生截止,,而對254nm紫外線透過基本無影響,。適當(dāng)控制鈦元素的添加量,就可有效的控制185nm紫外線的逸出量,。根據(jù)這一特點(diǎn),, 我們可以制作低臭氧(無臭氧)、臭氧,、高臭氧等三種紫外線殺菌燈管,。
紫外線的分類:
根據(jù)生物效應(yīng)的不同,將紫外線按照波長劃分為四個(gè)波段:
UVA波段,,波長320~400nm,,又稱為長波黑斑效應(yīng)紫外線 。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,。日光中含有的長波紫外線 有超過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波長的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應(yīng)曲線,,可制作誘蟲燈,。300-420nm波長的UVA紫外線可透過完全截止可見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)鈔等場所,。
UVB波段,,波長275~320nm,又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線 ,。中等穿透力,,它的波長較短的部分會(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紫外線對人體具有紅斑作用,,能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成,,但長期或過量照射會(huì)令皮膚曬黑,并引起紅腫脫皮,。紫外線保健燈,、植物生長燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃(不透過254nm以下的光)和峰值在300nm附近的熒光粉制成,。
UVC波段,波長100~275nm,,又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱,,無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幾乎被臭氧層完全吸收。短波紫外線對人體的傷害很大,,短時(shí)間照射即可灼傷皮膚,,長期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線,。
UVD波段,,波長小于100nm,又稱為真空紫外線,。
紫外線的殺菌原理
紫外線殺菌就是通過紫外線的照射,,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)到殺菌的目的,。真正具有殺菌作用的是UVC紫外線,因?yàn)镃波段紫外線很易被生物體的DNA吸收,,尤以253.7nm左右的紫外線最佳,。
紫外線殺菌屬于純物理消毒方法,具有簡單便捷,、廣譜高效,、無二次污染、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)的紫外線燈管的推出,,紫外線殺菌的應(yīng)用范圍也不斷在擴(kuò)大。
紫外線殺菌燈存在的問題
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),,使得殺菌燈的生產(chǎn)不能規(guī)模化,,造成石英殺菌燈的成本較高,,阻礙它的進(jìn)一步推廣運(yùn)用。
2,、光衰較大,,壽命不長,。一般廠家生產(chǎn)的紫外線殺菌燈點(diǎn)燃數(shù)百小時(shí)后,它的紫外光強(qiáng)度衰減很快,,最高達(dá)到30%,,殺菌效果大大減弱。另外,,加工中造成的陰極損傷也影響了紫外線殺菌燈的壽命,。由于紫外線殺菌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)。