Die eienskappe van ultraviolet hang af van die golflengte, en die ultraviolet van verskillende bronne verskil in spektrum. Kom ons bespreek watter UV-bronne en hoe om dit te gebruik om bakteriedodende werking te maksimeer terwyl die risiko's van ongewenste biologiese effekte tot die minimum beperk word.
Rys. 1. Die foto wys nie ontsmetting met UVC-bestraling, soos jy dalk dink nie, maar 'n opleiding in die gebruik van 'n beskermende pak met die opsporing van luminescerende kolle van oefenliggaamsvloeistowwe in UVA-strale. UVA is 'n sagte ultraviolet en het nie 'n bakteriedodende effek nie. Om jou oë toe te hou is 'n redelike veiligheidsmaatreël, aangesien die wye spektrum UVA-fluoresserende lamp wat jy gebruik inmeng met UVB, wat skadelik vir jou oë is (Bron: Simon Davis/DFID).
Die golflengte van sigbare lig stem ooreen met die kwantumenergie waarteen fotochemiese aksie nou eers moontlik word. Sigbare lig kwanta prikkel fotochemiese reaksies in 'n spesifieke fotosensitiewe weefsel - in die retina.
Ultraviolet is onsigbaar, sy golflengte is korter, die frekwensie en energie van die kwantum is hoër, die bestraling is harder, die verskeidenheid fotochemiese reaksies en biologiese effekte is groter.
Ultraviolet word verdeel in:
- Soortgelyk in eienskappe aan sigbare lig langgolf/sag/naby UVA (400…315 nm);
- Medium hardheid - UVB (315 ... 280 nm);
- Kortgolf / ver / hard - UVC (280 ... 100 nm).
Die bakteriedodende effek van ultraviolet bestraling
Die bakteriedodende effek word uitgeoefen deur harde ultraviolet - UVC, en in 'n mindere mate ultraviolet van medium hardheid - UVB. Volgens die kurwe van bakteriedodende doeltreffendheid kan gesien word dat slegs 'n nou reeks van 230–300 nm, dit wil sê ongeveer 'n kwart van die reeks wat ultraviolet genoem word, 'n duidelike bakteriedodende effek het.
Rys. 2 Krommes van bakteriedodende doeltreffendheid vanaf []
Kwanta met golflengtes in hierdie reeks word deur nukleïensure geabsorbeer, wat lei tot die vernietiging van die struktuur van DNA en RNA. Benewens bakteriedodende, dit wil sê die doodmaak van bakterieë, het hierdie reeks virusdodende (antivirale), swamdodende (antifungale) en sporedodende (spoordodende) effekte. Insluitend die RNA-bevattende virus SARS-CoV-2020 wat die 2-pandemie veroorsaak het, word doodgemaak.
Die bakteriedodende effek van sonlig
Die bakteriedodende effek van sonlig is relatief klein. Kom ons kyk na die sonspektrum bo en onder die atmosfeer:
Rys. 3. Die spektrum van sonstraling bo die atmosfeer en op seevlak. Die moeilikste deel van die ultravioletreeks bereik nie die aarde se oppervlak nie (geleen van Wikipedia).
Dit is die moeite werd om aandag te skenk aan die bo-atmosferiese spektrum wat in geel uitgelig is. Die kwantumenergie van die linkerrand van die spektrum van supraatmosferiese sonstrale met 'n golflengte van minder as 240 nm stem ooreen met die chemiese bindingsenergie van 5.1 eV in die suurstofmolekule "O2". Molekulêre suurstof absorbeer hierdie kwanta, die chemiese binding breek, atomiese suurstof "O" word gevorm, wat terug kombineer in suurstofmolekules "O2" en, gedeeltelik, osoon "O3".
Son-supraatmosferiese UVC produseer osoon in die boonste atmosfeer, wat die osoonlaag genoem word. Die energie van die chemiese binding in die osoonmolekule is laer as in die suurstofmolekule, en daarom absorbeer osoon kwanta van minder energie as suurstof. En as suurstof net UVC absorbeer, dan absorbeer die osoonlaag UVC en UVB. Dit blyk dat die son heel aan die einde van die ultraviolet-deel van die spektrum osoon genereer, en hierdie osoon absorbeer dan die meeste van die harde son-ultraviolet, wat die Aarde beskerm.
En nou, versigtig, let op golflengtes en skaal, kom ons kombineer die sonspektrum met die spektrum van bakteriedodende werking.
Rys. 4 Spektrum van bakteriedodende werking en spektrum van sonstraling.
Daar kan gesien word dat die bakteriedodende effek van sonlig onbeduidend is. Die deel van die spektrum wat 'n bakteriedodende effek kan uitoefen, word byna heeltemal deur die atmosfeer geabsorbeer. Op verskillende tye van die jaar en op verskillende breedtegrade is die situasie effens anders, maar kwalitatief soortgelyk.
Die gevaar van ultraviolet
Die hoof van een van die groot lande het voorgestel: "Om COVID-19 te genees, moet jy sonlig in die liggaam lewer." Kiemdodende UV vernietig egter RNA en DNA, insluitend menslike. As "sonlig in die liggaam gee" - 'n persoon sal sterf.
Die epidermis, hoofsaaklik die stratum corneum van dooie selle, beskerm lewende weefsel teen UVC. Onder die epidermale laag dring net minder as 1% van UVC-straling [WGO] binne. Langer UVB- en UVA-golflengtes dring dieper deur.
As daar geen sonkrag-ultraviolet was nie, sou mense dalk nie 'n epidermis en 'n stratum corneum hê nie, en die oppervlak van die liggaam sou slym wees, soos by slakke. Maar aangesien mense onder die son ontwikkel het, is slegs sonbeskutte oppervlaktes slymerig. Die kwesbaarste is die slymoppervlak van die oog, voorwaardelik beskerm teen ultraviolet sonstraling deur ooglede, wimpers, wenkbroue, gesigsbeweging en die gewoonte om nie na die son te kyk nie.
Toe hulle die eerste keer geleer het hoe om die lens met 'n kunsmatige een te vervang, het oogkundiges die probleem van retinale brandwonde in die gesig gestaar. Hulle het die redes begin verstaan en uitgevind dat 'n lewende menslike lens vir ultravioletstraling ondeursigtig is en die retina beskerm. Daarna het hulle begin om kunsmatige lense ondeursigtig vir ultraviolet te maak.
Die beeld van die oog in ultravioletstrale illustreer die ondeursigtigheid van die lens vir ultravioletlig. Jy moet nie jou eie oog met ultravioletlig verlig nie, want met verloop van tyd word die lens troebel, ook as gevolg van die dosis ultravioletlig wat oor die jare opgehoop is, en moet vervang word. Daarom sal ons die ervaring gebruik van dapper mense wat veiligheid afgeskeep het, hul oë met 'n ultraviolet flitslig op 'n golflengte van 365 nm geskyn het en die resultaat op YouTube geplaas het.
Rys. 5 'n Raam van die Kreosan Youtube-kanaalvideo.
Luminesensie-inducerende 365 nm ultraviolet (UVA) flitse is gewild. Gekoop deur volwassenes, maar val onvermydelik in die hande van kinders. Kinders skyn hierdie flitse in hul oë, versigtig en vir 'n lang tyd ondersoek die helder kristal. Dit is wenslik om sulke optrede te voorkom. As dit die geval is, kan 'n mens jouself verseker dat katarakte in muisstudies met selfvertroue deur UVB-lensbestraling veroorsaak word, maar die katarrogene effek van UVA is onstabiel [].
En tog is die presiese spektrum van werking van ultravioletstraling op die lens onbekend. En aangesien katarakte 'n hoogs vertraagde effek is, verg dit 'n sekere mate van intelligensie om nie vooraf ultravioletlig in jou oë te skyn nie.
Die slymvliese van die oog word relatief vinnig ontsteek onder ultraviolet lig, dit word fotokeratitis en fotokonjunktivitis genoem. Die slymvliese word rooi, en daar is 'n gevoel van "sand in die oë." Die effek neem af na 'n paar dae, maar herhaalde brandwonde kan lei tot vertroebeling van die kornea.
Die golflengtes wat hierdie effekte veroorsaak stem rofweg ooreen met die geweegde UV-gevaarfunksie wat in die fotobiologiese veiligheidstandaard [IEC 62471] gegee word en is min of meer dieselfde as die kiemdodende reeks.
Rys. 6 Aksiespektra van ultravioletlig wat fotokonjunktivitis en fotokeratitis veroorsaak vanaf [] en die geweegde funksie van die aktiniese UV-vel- en ooggevaar van [].
Drempeldosisse vir fotokeratitis en fotokonjunktivitis is 50-100 J/m2, hierdie waarde oorskry nie die dosisse wat vir ontsmetting gebruik word nie. Dit sal nie werk om die slymvlies van die oog met ultravioletlig te ontsmet sonder om ontsteking te veroorsaak nie.
Eriteem, dit wil sê, "sonbrand" is gevaarlik ultraviolet in die reeks tot 300 nm. Volgens sommige bronne is die maksimum spektrale doeltreffendheid van eriteem by golflengtes van ongeveer 300 nm []. Die minimum dosis wat skaars merkbare eriteem MED (Minimum Erythema Dosis) vir verskillende veltipes veroorsaak, wissel van 150 tot 2000 J/m2. Vir inwoners van die middelste baan kan 'n tipiese EDR-waarde as ongeveer 200…300 J/m2 beskou word.
UVB in die reeks van 280-320 nm, met 'n maksimum rondom 300 nm, veroorsaak velkanker. Daar is geen drempeldosis nie, meer dosis - hoër risiko, en die effek word vertraag.
Rys. 7 UV-aksiekrommes wat eriteem en velkanker veroorsaak.
Fotogeïnduseerde velveroudering word veroorsaak deur ultraviolet lig in die hele reeks van 200–400 nm. Daar is 'n foto van 'n vragmotorbestuurder wat aan ultraviolet-sonbestraling blootgestel is terwyl hy bestuur het, hoofsaaklik aan die linkerkant. Die bestuurder het 'n gewoonte gehad om met die bestuurder se venster af te ry, maar die regterkant van sy gesig is deur die voorruit teen die son se ultraviolet beskerm. Die verskil in ouderdomstoestand van die vel aan die regter- en linkerkant is indrukwekkend:
Rys. 8 Foto van 'n bestuurder wat vir 28 jaar met die bestuurder se venster afgerol gery het [].
As ons rofweg skat dat die ouderdom van die vel aan verskillende kante van die gesig van hierdie persoon met twintig jaar verskil, en dit is 'n gevolg van die feit dat vir ongeveer dieselfde twintig jaar een kant van die gesig deur die son verlig is, en die ander was nie, ons kan versigtig aflei dat 'n dag onder die oop son een dag is en die vel verouder.
Van verwysingsdata [] is dit bekend dat in die middelbreedtegraad in die somer onder direkte son, die minimum eritemale dosis van 200 J/m2 in minder as 'n uur opgehoop word. Deur hierdie syfers te vergelyk met die gevolgtrekking wat gemaak is, kan nog 'n gevolgtrekking gemaak word - velveroudering tydens periodieke en kort werk met ultravioletlampe is nie 'n beduidende gevaar nie.
Hoeveel ultraviolet lig is nodig vir ontsmetting
Die aantal oorlewende mikroörganismes op oppervlaktes en in die lug neem eksponensieel af met 'n toename in die dosis ultravioletstraling. Byvoorbeeld, die dosis wat 90% van Mycobacterium tuberculosis doodmaak, is 10 J/m2. Twee sulke dosisse maak 99% dood, drie dosisse maak 99,9% dood, ensovoorts.
Rys. 9 Afhanklikheid van die proporsie oorlewende Mycobacterium tuberculosis op die dosis ultravioletstraling by 'n golflengte van 254 nm.
Die eksponensiële afhanklikheid is merkwaardig deurdat selfs 'n klein dosis die meeste van die mikroörganismes doodmaak.
Onder diegene wat in [] patogene mikroörganismes wat die meeste weerstand bied teen ultraviolet salmonella. Die dosis wat 90% van sy bakterieë doodmaak, is 80 J/m2. Volgens die oorsig [Kowalski2020] is die gemiddelde dosis wat 90% van koronavirusse doodmaak 67 J/m2. Maar vir die meeste mikroörganismes oorskry hierdie dosis nie 50 J/m2 nie. Vir praktiese doeleindes kan onthou word dat die standaard dosis wat met 90% doeltreffendheid ontsmet, 50 J/m2 is.
Volgens die huidige metodologie wat deur die Ministerie van Gesondheid van Rusland goedgekeur is vir die gebruik van ultravioletstraling vir lugontsmetting [] maksimum ontsmettingsdoeltreffendheid van "drie nege" of 99,9% word vereis vir operasiesale, kraamhospitale, ens. Vir skoolklasse, openbare geboue, ens. “een nege” is voldoende, dit wil sê 90% van die vernietigde mikroörganismes. Dit beteken dat, afhangende van die kategorie van die kamer, een tot drie standaard dosisse van 50 ... 150 J / m2 voldoende is.
Voorbeeld van die skatting van die vereiste blootstellingstyd: Kom ons sê jy moet die lug en oppervlaktes in 'n kamer wat 5 × 7 × 2,8 meter meet, ontsmet, waarvoor een oop Philips TUV 30W-lamp gebruik word.
Die tegniese beskrywing van die lamp dui op 'n kiemdodende vloed van 12 W []. In die ideale geval gaan die hele vloei streng na die ontsmette oppervlaktes, maar in 'n werklike situasie sal die helfte van die vloei vermors word, byvoorbeeld, dit sal die muur agter die lamp buitensporig intensief verlig. Daarom sal ons staatmaak op 'n nuttige vloei van 6 watt. Die totale bestraalde oppervlakte in die kamer is 35 m2 vloer + 35 m2 plafon + 67 m2 mure, totaal 137 m2.
Gemiddeld val die vloed van bakteriedodende straling op die oppervlak 6 W/137m2 = 0,044 W/m2. Oor 'n uur, dit wil sê in 3600 sekondes, sal hierdie oppervlaktes 'n dosis van 0,044 W/m2 × 3600 s = 158 J/m2 ontvang, of afgerond 150 J/m2. Wat ooreenstem met drie standaard dosisse van 50 J / m2 of "drie nege" - 99,9% bakteriedodende doeltreffendheid, d.w.s. operasiekamer vereistes. En aangesien die berekende dosis, voordat dit op die oppervlak val, deur die volume van die kamer gegaan het, word die lug met nie minder doeltreffendheid ontsmet nie.
As die vereistes vir steriliteit klein is en "een nege" genoeg is, is vir die beskoude voorbeeld 'n drie keer korter blootstellingstyd nodig - afgerond 20 minute.
UV -beskerming
Die belangrikste beskermingsmaatreël tydens UV-ontsmetting is om die perseel te verlaat. Om naby 'n werkende UV-lamp te wees, maar wegkyk sal nie help nie, die slym oë word steeds bestraal.
Glasbril kan 'n gedeeltelike maatstaf van beskerming van die slymvliese van die oog wees. Die kategoriese stelling "glas dra nie ultraviolet deur nie" is verkeerd, dit slaag tot 'n mate, en verskillende handelsmerke glas verskil. Maar in die algemeen, soos die golflengte afneem, neem die transmissie af, en UVC word effektief slegs deur kwartsglas oorgedra. Brilglase is in elk geval nie kwarts nie.
Ons kan met vertroue sê dat die lense van brille gemerk UV400 nie ultraviolet deurlaat nie.
Rys. 10 Transmissiespektrum van brilbrille met indekse UV380, UV400 en UV420. Beeld vanaf die webwerf []
Dit is ook 'n beskermende maatreël om bronne van die bakteriedodende UVC-reeks te gebruik wat nie potensieel gevaarlik uitstraal nie, maar nie effektief is vir ontsmetting, UVB en UVA-reekse nie.
UV-bronne
UV diodes
Die mees algemene 365nm ultraviolet (UVA) diodes is vir "polisie flitse" wat luminessensie veroorsaak om kontaminante op te spoor wat onsigbaar is sonder UVA. Ontsmetting met sulke diodes is nie moontlik nie (sien Fig. 11).
Vir ontsmetting kan kortgolflengte UVC-diodes met 'n golflengte van 265 nm gebruik word. Die koste van 'n diodemodule wat 'n kwikkiemdodende lamp sal vervang, is drie ordes hoër as die koste van 'n lamp, so in die praktyk word sulke oplossings nie vir die ontsmetting van groot gebiede gebruik nie. Maar daar is kompakte toestelle gebaseer op UV-diodes vir die ontsmetting van klein areas - gereedskap, telefone, velletsels, ens.
Laedruk kwiklampe
Die laedruk kwiklamp is die standaard waarmee alle ander bronne vergelyk word.
Die grootste deel van die stralingsenergie van kwikdamp by lae druk in 'n elektriese ontlading val op 'n golflengte van 254 nm, wat ideaal is vir ontsmetting. 'n Klein deel van die energie word teen 'n golflengte van 185 nm vrygestel, wat intense osoon genereer. En 'n baie klein hoeveelheid energie word by ander golflengtes uitgestraal, insluitend die sigbare reeks.
In konvensionele witlig-kwik-fluoresserende lampe, stuur die gloeilampglas nie ultravioletstraling wat deur kwikdamp uitgestraal word nie. Maar die fosfor, 'n wit poeier op die wande van die fles, gloei in die sigbare reeks onder die werking van ultravioletstraling.
UVB- of UVA-lampe is op 'n soortgelyke manier gerangskik, die glasbol stuur nie pieke van 185 nm en 'n piek van 254 nm uit nie, maar die fosfor onder die werking van kortgolf ultraviolet straal nie sigbare lig uit nie, maar langgolf ultraviolet . Dit is industriële lampe. En aangesien die spektrum van UVA-lampe soortgelyk is aan die son, word sulke lampe ook vir looiery gebruik. Vergelyking van die spektrum met die kromme van bakteriedodende doeltreffendheid toon dat dit nie raadsaam is om UVB-lampe en selfs meer nog UVA vir ontsmetting te gebruik nie.
Rys. 11 Vergelyking van kiemdodende doeltreffendheidskurwe, UVB-lampspektrum, UVA-bruinlampspektrum en 365nm-diodespektrum. Die spektra van die lampe is geneem van die webwerf van die American Paint Manufacturers Association [].
Let daarop dat die spektrum van 'n UVA-fluoresserende lamp wyd is en die UVB-reeks dek. Die spektrum van die 365 nm diode is baie nouer, dit is "eerlike UVA". As UVA nodig is om luminescentie vir dekoratiewe doeleindes te veroorsaak of om kontaminasie op te spoor, is die gebruik van 'n diode veiliger as die gebruik van 'n ultraviolet fluoresserende lamp.
’n Laedruk UVC-kwik-bakteriedodende lamp verskil van fluoresserende lampe deurdat daar geen fosfor op die mure van die gloeilamp is nie, en die gloeilamp deurstuur ultravioletlig. Die hooflyn van 254 nm word altyd deurgevoer, terwyl die 185 nm-osoongenererende lyn in die lampspektrum gelaat kan word of met 'n selektiewe transmissieglasgloeilamp verwyder kan word.
Rys. 12 Die stralingsbereik word op die merk van UV-lampe aangedui. 'n Kiemdodende UVC-lamp kan herken word aan die afwesigheid van 'n fosfor op die gloeilamp.
Osoon het 'n bykomende bakteriedodende effek, maar is 'n karsinogeen, dus, om nie te wag vir osoon om te verweer na ontsmetting nie, word nie-osoonvormende lampe sonder 'n 185 nm-lyn in die spektrum gebruik. Hierdie lampe het 'n byna volmaakte spektrum - 'n hooflyn met 'n hoë kiemdodende doeltreffendheid van 254 nm, baie swak bestraling in die nie-kiemdodende ultravioletgebiede, en 'n klein "sein" bestraling in die sigbare reeks.
Rys. 13. Die spektrum van 'n laedruk UVC kwiklamp (verskaf deur die joernaal lumen2b.ru) word gekombineer met die spektrum van sonstraling (van Wikipedia) en die bakteriedodende doeltreffendheidskromme (uit ESNA Lighting Handbook []).
Die blou gloed van kiemdodende lampe laat jou toe om te sien dat die kwiklamp aan is en werk. Die gloed is swak, en dit skep 'n bedrieglike indruk dat dit veilig is om na die lamp te kyk. Ons voel nie dat die UVC-straling 35-40% is van die totale krag wat deur die lamp verbruik word nie.
Rys. 14 'n Klein fraksie van die stralingsenergie van kwikdamp is in die sigbare reeks en is sigbaar as 'n dowwe blou gloed.
'n Laedruk kiemdodende kwiklamp het dieselfde basis as 'n konvensionele fluoresserende lamp, maar is van 'n ander lengte gemaak sodat die kiemdodende lamp nie in gewone lampe geplaas word nie. Die armatuur vir 'n kiemdodende lamp, benewens afmetings, word gekenmerk deur die feit dat alle plastiekonderdele UV-bestand is, die UV-drade gesluit is en daar geen diffuser is nie.
Vir tuis kiemdodende behoeftes gebruik die skrywer 'n 15 W kiemdodende lamp, wat voorheen gebruik is om die voedingsoplossing van 'n hidroponiese opstelling te dekontamineer. Die analoog daarvan kan gevind word op die versoek "akwarium uv sterilisator". Wanneer die lamp aan is, word osoon vrygestel, wat nie goed is nie, maar dit is nuttig om byvoorbeeld skoene te ontsmet.
Rys. 15 Laedruk kwiklampe met voetstukke van verskillende tipes. Beelde van die Aliexpress-webwerf.
Medium en hoë druk kwik lampe
’n Verhoging in kwikdampdruk lei tot ’n komplikasie van die spektrum, die spektrum brei uit en meer lyne verskyn daarin, insluitend dié by osoongenererende golflengtes. Die inbring van bymiddels in kwik lei tot 'n nog groter komplikasie van die spektrum. Daar is baie variëteite van sulke lampe, en die spektrum van elkeen is spesiaal.
Rys. 16 Voorbeelde van spektra van medium- en hoëdrukkwiklampe
Die verhoging van die druk verminder die doeltreffendheid van die lamp. Deur die voorbeeld van die Aquafineuv-handelsmerk te gebruik, gee mediumdruklampe in die UVC-gebied reeds 15-18% van die krag wat verbruik word, uit, en nie 40% as laedruklampe nie. En die koste van toerusting per watt UVC-vloei is hoër [].
Die afname in doeltreffendheid en toename in die koste van die lamp word verreken deur kompaktheid. Byvoorbeeld, die ontsmetting van lopende water of die droog van vernis wat teen hoë spoed in die drukkersbedryf toegedien word, vereis kompakte en kragtige bronne, eenheidskoste en doeltreffendheid is nie belangrik nie. Maar die gebruik van so 'n lamp vir ontsmetting is verkeerd.
UV-bestraler van 'n DRL-brander en 'n DRT-lamp
Daar is 'n "volks" manier om 'n kragtige bron van ultraviolet relatief goedkoop te kry. Hulle raak in onbruik, maar 125 ... 1000 W wit lig DRL lampe word steeds verkoop. In hierdie lampe, binne die buitenste fles, is daar 'n "brander" - 'n hoëdruk kwiklamp. Dit straal breëband-ultraviolet uit, wat deur die buitenste glasbol vertraag word, maar veroorsaak dat die fosfor op sy mure gloei. As jy die buitenste fles breek en die brander aan die netwerk koppel deur 'n standaardversneller, kry jy 'n kragtige uitstraler van breëband-ultravioletstraling.
So 'n handwerkuitstraler het nadele: lae doeltreffendheid in vergelyking met laedruklampe, 'n groot deel van ultravioletstraling buite die bakteriedodende reeks, en jy kan nie 'n geruime tyd in die kamer bly nadat die lamp afgeskakel is totdat die osoon verval of verdwyn.
Maar die voordele is onmiskenbaar: lae koste en hoë krag met kompakte afmetings. Osoonopwekking is ook 'n pluspunt. Osoon ontsmet skadu oppervlaktes wat nie aan ultravioletstrale blootgestel word nie.
Rys. 17 'n Ultravioletbestraler gemaak van DRL-lampe. Die foto word gepubliseer met die toestemming van die skrywer, 'n Bulgaarse tandarts wat hierdie beligter gebruik bykomend tot 'n standaard Philips TUV 30W kiemdodende lamp.
Soortgelyke bronne van ultraviolet vir ontsmetting in die vorm van hoëdruk kwiklampe word gebruik in bestralers van die tipe OUFK-01 "Solnyshko".
Byvoorbeeld, vir die gewilde DRT 125-1-lamp publiseer die vervaardiger nie die spektrum nie, maar die dokumentasie verskaf die volgende parameters: bestralingsintensiteit op 'n afstand van 1 m van die lamp UVA - 0,98 W / m2, UVB - 0,83 W / m2, UVC – 0,72 W/m2, bakteriedodende vloed 8 W, en na gebruik word ventilasie van die kamer van osoon vereis []. Op 'n direkte vraag oor die verskil tussen 'n DRT-lamp en 'n DRL-brander, het die vervaardiger in sy blog geantwoord dat die DRT 'n isolerende groen laag op die katodes het.
Rys. 18 Bron van breëband ultraviolet - lamp DRT-125
Volgens die verklaarde kenmerke kan gesien word dat die spektrum breëband is met 'n byna gelyke deel van bestraling in die sagte, medium en harde ultraviolet, insluitend die harde UVC wat osoon genereer. Die kiemdodende vloed is 6,4% van die kragtoevoer, dit wil sê die doeltreffendheid is 6 keer minder as dié van 'n laedruk buislamp.
Die vervaardiger publiseer nie die spektrum van hierdie lamp nie, en dieselfde prentjie met die spektrum van sommige DRT sirkuleer op die internet. Die oorspronklike bron is onbekend, maar die verhouding van energie in die UVC-, UVB- en UVA-reeks stem nie ooreen met dié wat vir die DRT-125-lamp verklaar is nie. Vir DRT word 'n ongeveer gelyke verhouding verklaar, en die spektrum toon dat die UVB-energie 'n veelvoud van die UBC-energie is. En UVA is baie hoër as UVB.
Rys. 19. Spektrum van 'n hoëdruk kwikbooglamp, wat meestal die spektrum van DRT-125 illustreer wat wyd gebruik word vir mediese doeleindes.
Dit is duidelik dat lampe met verskillende druk en kwikbyvoegings ietwat anders uitstraal. Dit word ook verstaan dat die oningeligte verbruiker geneig is om onafhanklik die gewenste eienskappe en eienskappe van die produk voor te stel, vertroue te verkry gebaseer op hul eie aannames en 'n aankoop te doen. En die publikasie van die spektrum van 'n spesifieke lamp sal besprekings, vergelykings en gevolgtrekkings veroorsaak.
Die skrywer het eenkeer ’n OUFK-01-eenheid met ’n DRT-125-lamp gekoop en dit vir etlike jare gebruik om die UV-weerstand van plastiekprodukte te toets. Ek het twee produkte gelyktydig bestraal, waarvan een 'n kontrole was wat van UV-bestande plastiek gemaak is, en gekyk watter een vinniger geel sou word. Vir so 'n toepassing is kennis van die presiese vorm van die spektrum nie nodig nie, dit is slegs belangrik dat die uitstraler breëband is. Maar hoekom gebruik breëband ultraviolet as ontsmetting nodig is?
In die aanstelling van OUFK-01 word aangedui dat die bestraler in akute inflammatoriese prosesse gebruik word. Dit wil sê in gevalle waar die positiewe effek van velontsmetting die moontlike skade van breëband-ultravioletstraling oorskry. Natuurlik, in hierdie geval, is dit beter om smalband ultraviolet te gebruik, sonder golflengtes in die spektrum wat 'n ander effek as bakteriedodende het.
Lug ontsmetting
Ultraviolet word erken as 'n onvoldoende middel om oppervlaktes te ontsmet, aangesien die strale nie kan binnedring waar byvoorbeeld alkohol binnedring nie. Maar ultravioletlig ontsmet die lug effektief.
Wanneer jy nies en hoes, word druppels van 'n paar mikrometer groot gevorm, wat van etlike minute tot etlike ure in die lug hang.]. Tuberkulose studies het getoon dat 'n enkele aërosol druppel voldoende is vir infeksie.
Op straat is ons relatief veilig vanweë die groot volumes en beweeglikheid van lug wat enige nies met tyd en sonbestraling kan verdryf en ontsmet. Selfs in die metro, solank die proporsie besmette mense klein is, is die totale lugvolume per besmette persoon hoog, en goeie ventilasie maak die risiko om die infeksie te versprei klein. Die gevaarlikste plek tydens pandemies van lugsiektes is die hysbak. Daarom moet niesers in kwarantyn geplaas word, en die lug in openbare ruimtes met onvoldoende ventilasie moet ontsmet word.
Hersirkuleerders
Een van die opsies vir lugontsmetting is geslote UV-herwinnaars. Kom ons bespreek een van hierdie hersirkuleerders - Dezar 7, bekend daarvoor dat hy selfs in die kantoor van die eerste persoon van die staat gesien word.
Die beskrywing van die hersirkulator sê dat dit 100 m3 per uur blaas en is ontwerp om 'n kamer met 'n volume van 100 m3 (ongeveer 5 × 7 × 2,8 meter) te behandel.
Die vermoë om 100 m3 lug per uur te ontsmet beteken egter nie dat die lug in 'n 100 m3 per uur kamer so doeltreffend behandel sal word nie. Die behandelde lug verdun die vuil lug en gaan in hierdie vorm keer op keer die hersirkulator binne. Dit is maklik om 'n wiskundige model te bou en die doeltreffendheid van so 'n proses te bereken:
Rys. 20 Invloed van UV-hersirkulatorwerking op die aantal mikroörganismes in die lug van 'n vertrek sonder ventilasie.
Om die konsentrasie van mikroörganismes in die lug met 90% te verminder, moet die hersirkulator langer as twee uur werk. In die afwesigheid van ventilasie in die kamer, is dit moontlik. Maar daar is geen kamers met mense en sonder ventilasie in die norm nie. Bv, [] skryf 'n minimum buitelugvloeitempo vir ventilasie voor van 3 m3 per uur per 1 m2 van die oppervlakte van die woonstel. Wat ooreenstem met 'n volledige vervanging van lug een keer per uur en maak die werk van die hersirkulator nutteloos.
As ons 'n model oorweeg nie van volle vermenging nie, maar van laminêre strale wat langs 'n gevestigde komplekse baan in die kamer beweeg en in ventilasie gaan, is die voordeel om een van hierdie strale te ontsmet selfs minder as in die volle mengmodel.
In elk geval is 'n UV-hersirkulator nie nuttiger as 'n oop venster nie.
Een van die redes vir die lae doeltreffendheid van hersirkuleerders is dat die bakteriedodende effek uiters klein is in terme van elke watt UV-vloed. Die straal gaan ongeveer 10 sentimeter binne die installasie verby, en word dan weerkaats vanaf aluminium met 'n koëffisiënt van ongeveer k=0,7. Dit beteken dat die effektiewe pad van die balk binne die installasie ongeveer 'n halwe meter is, waarna dit nutteloos geabsorbeer word.
Rys. 21. 'n Raam van 'n Youtube-video wat die demontage van die herwinner wys. Kiemdodende lampe en 'n aluminium-reflektiewe oppervlak is sigbaar, wat ultraviolet baie erger weerkaats as sigbare lig [].
’n Bakteriedodende lamp, wat openlik aan die muur in die kliniek se kantoor hang en volgens die skedule deur die dokter aangeskakel word, is baie keer meer doeltreffend. Die strale van 'n oop lamp beweeg etlike meters en ontsmet eers die lug, en dan ook die oppervlaktes.
Lugventilators in die boonste gedeelte van die kamer
In hospitaalsale, waarin bedlêende pasiënte gedurig geleë is, word UV-installasies soms gebruik wat sirkulerende lugvloei onder die plafon bestraal. Die grootste nadeel van sulke installasies is dat die rooster wat die lampe bedek, slegs balke wat streng in een rigting gaan, toelaat om te slaag, wat meer as 90% van die res van die vloei sonder voordeel absorbeer.
Jy kan addisioneel lug deur so 'n bestraler blaas om terselfdertyd 'n hersirkulator te maak, maar dit word nie gedoen nie, waarskynlik weens die onwilligheid om 'n stofverwyderaar in die saal te kry.
Rys. 22 UV-lugbestraler onder plafon, beeld van die webwerf [].
Die tralies beskerm mense in die kamer teen 'n direkte stroom ultravioletstraling, maar die stroom wat deur die traliewerk gegaan het, tref die plafon en mure en word diffuus weerkaats, met 'n weerkaatsing van ongeveer 10%. Die kamer is gevul met alomrigting ultravioletstraling en mense ontvang 'n dosis ultravioletstraling wat eweredig is aan die tyd wat in die kamer spandeer word.
Resensente en skrywer
Beoordelaars:
Artyom Balabanov, elektroniese ingenieur, ontwikkelaar van UV-uithardingstelsels;
Rumen Vasilev, Ph.D., beligtingsingenieur, Interlux OOD, Bulgarye;
Vadim Grigorov, biofisikus;
Stanislav Lermontov, beligtingsingenieur, Integrated Systems LLC;
Aleksey Pankrashkin, Ph.D., medeprofessor, halfgeleierbeligtingsingenieurswese en fotonika, INTECH Engineering LLC;
Andrey Khramov, beligtingsontwerpspesialis vir mediese instellings;
Vitaly Tsvirko, hoof van die beligtingstoetslaboratorium van die TsSOT NAS van Wit-Rusland
Author: Anton Sharakshane, kandidaat vir Fisiese en Wiskundige Wetenskappe, beligtingsingenieur en biofisikus, Eerste Moscow State Medical University. HULLE. Sechenov
verwysings
verwysings
[Airsteril]
[Akwafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ULTRAVIOLET LUGSINFEKSIE
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Optiese stralingsfisika en verligtingsingenieurswese. Deel 10 Fisika van optiese straling en beligtingsingenieurswese. Fotobiologies aktiewe bestraling. Groottes, simbole en aksiespektra
[ESNA] ESNA Lighting Handbook, 9de uitgawe. ed. Rea MS Illuminating Engineering Society of North America, New York, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Lampe en lampstelsels. Ligte biologiese veiligheid
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 COVID-19 Coronavirus Ultraviolet vatbaarheid, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma]
[Mitsuichemikalieë]
[Naam]
[verf]
[TUV]
[WGO] Wêreldgesondheidsorganisasie. Ultraviolet Radiation: Die amptelike wetenskaplike oorsig van die uitwerking van UV-straling op die omgewing en gesondheid, met verwysing na globale osoonuitputting.
[Dezar]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Gebruik van ultraviolet kiemdodende straling vir binnenshuise lugontsmetting
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Verhitting, ventilasie en lugversorging.
Bron: will.com