Ուլտրամանուշակագույնի հատկությունները կախված են ալիքի երկարությունից, իսկ տարբեր աղբյուրներից ստացվող ուլտրամանուշակագույնը տարբեր սպեկտր ունի։ Մենք կքննարկենք, թե ուլտրամանուշակագույն լույսի որ աղբյուրները և ինչպես օգտագործել դրանք, որպեսզի առավելագույնի հասցնենք բակտերիասպան ազդեցությունը՝ նվազագույնի հասցնելով անցանկալի կենսաբանական ազդեցությունների ռիսկերը:
Բրինձ. 1. Լուսանկարը ցույց է տալիս ոչ թե ախտահանում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման միջոցով, ինչպես կարող եք մտածել, այլ պաշտպանիչ կոստյումի կիրառման ուսուցում՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների տակ մարմնամարզական հեղուկների լյումինեսցենտ բծերի հայտնաբերմամբ: UVA-ն փափուկ ուլտրամանուշակագույն է և չունի բակտերիալ ազդեցություն: Աչքերը փակելը ողջամիտ անվտանգության նախազգուշական միջոց է, քանի որ օգտագործվող UVA լյումինեսցենտային լամպերի լայն սպեկտրը համընկնում է UVB-ի հետ, որը վնասակար է տեսողության համար (աղբյուր Simon Davis/DFID):
Տեսանելի լույսի ալիքի երկարությունը համապատասխանում է քվանտային էներգիային, որի դեպքում ֆոտոքիմիական գործողությունը պարզապես հնարավոր է դառնում: Տեսանելի լույսի քվանտները գրգռում են ֆոտոքիմիական ռեակցիաները հատուկ լուսազգայուն հյուսվածքում՝ ցանցաթաղանթում:
Ուլտրամանուշակագույնն անտեսանելի է, նրա ալիքի երկարությունը՝ ավելի կարճ, քվանտի հաճախականությունն ու էներգիան՝ ավելի մեծ, ճառագայթումն ավելի կոշտ է, իսկ ֆոտոքիմիական ռեակցիաների և կենսաբանական էֆեկտների բազմազանությունը՝ ավելի մեծ։
Ուլտրամանուշակագույնը տարբերվում է.
- Երկար ալիքի երկարություն/փափուկ/մոտ UVA (400...315 նմ) հատկություններով նման են տեսանելի լույսին;
- Միջին կարծրություն - UVB (315 ... 280 նմ);
- Կարճ ալիք / երկար ալիք / կոշտ – UVC (280…100 նմ):
Ուլտրամանուշակագույն լույսի մանրէասպան ազդեցությունը
Բակտերիասպան ազդեցություն է գործում կոշտ ուլտրամանուշակագույն լույսը` UVC, իսկ ավելի փոքր չափով` միջին պինդ ուլտրամանուշակագույն լույսը` UVB: Մանրէասպան արդյունավետության կորը ցույց է տալիս, որ միայն 230...300 նմ նեղ միջակայքը, այսինքն՝ ուլտրամանուշակագույն կոչվող տիրույթի մոտ մեկ քառորդն ունի հստակ մանրէասպան ազդեցություն:
Բրինձ. 2 Բակտերիասպան արդյունավետության կորեր [
Այս միջակայքում ալիքի երկարություններ ունեցող քվանտները ներծծվում են նուկլեինաթթուներով, ինչը հանգեցնում է ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի կառուցվածքի քայքայմանը: Բացի բակտերիասպան լինելուց, այսինքն՝ ոչնչացնելով բակտերիաները, այս տեսականին ունի վիրուսասպան (հակավիրուսային), սնկային (հակասունկ) և սպորիցիդային (սպորները սպանող) ազդեցություն։ Սա ներառում է SARS-CoV-2020 RNA վիրուսի սպանությունը, որն առաջացրել է 2 թվականի համաճարակը:
Արևի լույսի մանրէասպան ազդեցությունը
Արևի լույսի մանրէասպան ազդեցությունը համեմատաբար փոքր է: Դիտարկենք արեգակնային սպեկտրը մթնոլորտի վերևում և ներքևում.
Բրինձ. 3. Արեգակնային ճառագայթման սպեկտրը մթնոլորտից և ծովի մակարդակից բարձր: Ուլտրամանուշակագույն տիրույթի ամենադաժան մասը չի հասնում երկրի մակերեսին (փոխառված Վիքիպեդիայից):
Արժե ուշադրություն դարձնել դեղինով ընդգծված վերևի մթնոլորտային սպեկտրին։ 240 նմ-ից պակաս ալիքի երկարությամբ վերմթնոլորտային արեգակնային ճառագայթների սպեկտրի ձախ եզրի քվանտային էներգիան համապատասխանում է «O5.1» թթվածնի մոլեկուլում 2 էՎ քիմիական կապի էներգիայի: Մոլեկուլային թթվածինը կլանում է այդ քվանտները, քիմիական կապը խզվում է, ձևավորվում է ատոմային «O» թթվածինը, որը կրկին միավորվում է թթվածնի «O2» և մասամբ օզոնի «O3» մոլեկուլների մեջ:
Արեգակնային գերմթնոլորտային UVC-ն մթնոլորտի վերին շերտում ձևավորում է օզոն, որը կոչվում է օզոնային շերտ: Օզոնի մոլեկուլում քիմիական կապի էներգիան ավելի ցածր է, քան թթվածնի մոլեկուլում, և, հետևաբար, օզոնը կլանում է թթվածնից ավելի ցածր էներգիայի քվանտա: Եվ մինչ թթվածինը միայն կլանում է UVC-ն, օզոնային շերտը կլանում է UVC-ն և UVB-ն: Պարզվում է, որ արևը օզոն է առաջացնում սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն մասի հենց եզրին, և այդ օզոնն այնուհետև կլանում է արևի կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մեծ մասը՝ պաշտպանելով Երկիրը:
Այժմ, ուշադիր, ուշադրություն դարձնելով ալիքի երկարություններին և մասշտաբներին, մենք կհամատեղենք արևի սպեկտրը մանրէասպան գործողության սպեկտրի հետ:
Բրինձ. 4 Բակտերիասպան գործողության սպեկտր և արևային ճառագայթման սպեկտր:
Երևում է, որ արևի լույսի մանրէասպան ազդեցությունն աննշան է։ Սպեկտրի այն հատվածը, որն ընդունակ է բակտերիալ ազդեցություն գործադրել, գրեթե ամբողջությամբ կլանված է մթնոլորտով։ Տարվա տարբեր ժամանակներում և տարբեր լայնություններում իրավիճակը մի փոքր տարբեր է, բայց որակապես նման է:
Ուլտրամանուշակագույն վտանգ
Խոշոր երկրներից մեկի ղեկավարն առաջարկել է. «COVID-19-ը բուժելու համար անհրաժեշտ է արևի լույսը ներս մտցնել»: Այնուամենայնիվ, մանրէասպան ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ոչնչացնում է ՌՆԹ-ն և ԴՆԹ-ն, ներառյալ մարդկայինը: Եթե դուք «արևի լույսը հասցնեք մարմնի ներսում», ապա մարդը կմահանա:
Էպիդերմիսը, հիմնականում մահացած բջիջների եղջերաթաղանթի շերտը, պաշտպանում է կենդանի հյուսվածքը UVC-ից: Էպիդերմիսի շերտից ներքև ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման 1%-ից պակաս է թափանցում [ԱՀԿ]: Ավելի երկար UVB և UVA ալիքները թափանցում են ավելի մեծ խորություններ:
Եթե չլիներ արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, գուցե մարդիկ չունենային էպիդերմիս և եղջերաթաղանթ, իսկ մարմնի մակերեսը լորձաթաղանթ կլիներ, ինչպես խխունջները: Բայց քանի որ մարդիկ զարգացել են արևի տակ, միայն արևից պաշտպանված մակերեսներն են լորձաթաղանթ: Ամենախոցելին աչքի լորձաթաղանթն է, որը պայմանականորեն պաշտպանված է արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից կոպերով, թարթիչներով, հոնքերով, դեմքի շարժիչ հմտություններով և արևին չնայելու սովորությամբ։
Երբ նրանք առաջին անգամ սովորեցին ոսպնյակը փոխարինել արհեստականով, ակնաբույժները բախվեցին ցանցաթաղանթի այրվածքների խնդրին։ Նրանք սկսեցին հասկանալ պատճառները և պարզեցին, որ մարդու կենդանի ոսպնյակը անթափանց է ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ և պաշտպանում է ցանցաթաղանթը։ Դրանից հետո արհեստական ոսպնյակները նույնպես անթափանց են դարձել ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ։
Աչքի պատկերը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով ցույց է տալիս ոսպնյակի անթափանցիկությունը ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ: Պետք չէ սեփական աչքը լուսավորել ուլտրամանուշակագույն լույսով, քանի որ ժամանակի ընթացքում ոսպնյակը պղտորվում է, այդ թվում՝ տարիների ընթացքում կուտակված ուլտրամանուշակագույն լույսի չափաբաժնի պատճառով և պետք է փոխարինվի։ Հետևաբար, մենք կօգտագործենք խիզախ մարդկանց փորձը, ովքեր անտեսեցին անվտանգությունը, 365 նմ ալիքի երկարությամբ ուլտրամանուշակագույն լապտերը փայլեցին իրենց աչքերի մեջ և արդյունքը տեղադրեցին YouTube-ում:
Բրինձ. 5 Դեռևս Youtube «Kreosan» ալիքի տեսանյութից:
Լյումինեսցենտ առաջացնող ուլտրամանուշակագույն լապտերները 365 նմ (UVA) ալիքի երկարությամբ հայտնի են: Դրանք գնում են մեծահասակների կողմից, բայց անխուսափելիորեն ընկնում են երեխաների ձեռքը։ Երեխաները փայլեցնում են այս լապտերները իրենց աչքերի մեջ և ուշադիր և երկար նայում են շիկացած բյուրեղին: Ցանկալի է կանխել նման գործողությունները։ Եթե դա տեղի ունենա, դուք կարող եք հանգստացնել ինքներդ ձեզ, որ մկների հետազոտություններում կատարակտը հուսալիորեն առաջանում է ոսպնյակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հետևանքով, սակայն UVA-ի կաթարոգեն ազդեցությունը անկայուն է [
Դեռևս անհայտ է ոսպնյակի վրա ուլտրամանուշակագույն լույսի գործողության ճշգրիտ սպեկտրը: Եվ հաշվի առնելով, որ կատարակտը շատ ուշացած էֆեկտ է, ձեզ անհրաժեշտ է որոշակի խելամտություն, որպեսզի նախօրոք ուլտրամանուշակագույն լույսը չփայլի ձեր աչքերին:
Աչքի լորձաթաղանթները համեմատաբար արագ են բորբոքվում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման տակ, սա կոչվում է ֆոտոկերատիտ և ֆոտոկոնյուկտիվիտ: Լորձաթաղանթները կարմրում են, և առաջանում է «աչքերի մեջ ավազի» զգացում։ Էֆեկտն անհետանում է մի քանի օր հետո, սակայն կրկնվող այրվածքները կարող են հանգեցնել եղջերաթաղանթի պղտորման:
Այս ազդեցությունները առաջացնող ալիքի երկարությունները մոտավորապես համապատասխանում են կշռված ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման վտանգի ֆունկցիային, որը տրված է ֆոտոկենսաբանական անվտանգության ստանդարտում [IEC 62471] և մոտավորապես նույնն է, ինչ մանրէասպան միջակայքը:
Բրինձ. 6 Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման սպեկտրներ, որոնք առաջացնում են ֆոտոկոնյուկտիվիտ և ֆոտոկերատիտ [
Ֆոտոկերատիտի և ֆոտոկոնյուկտիվիտի շեմային չափաբաժինները 50-100 Ջ/մ2 են, այդ արժեքը չի գերազանցում ախտահանման համար օգտագործվող չափաբաժինները: Աչքի լորձաթաղանթը ուլտրամանուշակագույն լույսով հնարավոր չի լինի ախտահանել՝ առանց բորբոքում առաջացնելու։
Էրիթեման, այսինքն՝ «արևայրուկը», վտանգավոր է մինչև 300 նմ տիրույթում գտնվող ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման պատճառով: Որոշ աղբյուրների համաձայն, էրիթեմայի առավելագույն սպեկտրային արդյունավետությունը մոտ 300 նմ ալիքի երկարություններում է [
UVB 280-320 նմ միջակայքում, առավելագույնը մոտ 300 նմ, առաջացնում է մաշկի քաղցկեղ: Չկա շեմային դոզան, ավելի բարձր դոզան նշանակում է ավելի բարձր ռիսկ, և ազդեցությունը հետաձգվում է:
Բրինձ. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման գործողության 7 կորեր, որոնք առաջացնում են erythema և մաշկի քաղցկեղ:
Ֆոտոինդուկտիվ մաշկի ծերացումը պայմանավորված է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ ամբողջ 200...400 նմ տիրույթում: Հայտնի է բեռնատարի վարորդի լուսանկարը, ով մեքենա վարելիս ենթարկվել է արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հիմնականում ձախ կողմում: Վարորդը սովորություն ուներ վարել վարորդի ապակին գլորված, սակայն դեմքի աջ կողմը պաշտպանված էր արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից դիմապակու միջոցով։ Աջ և ձախ կողմերի մաշկի տարիքային վիճակի տարբերությունը տպավորիչ է.
Բրինձ. 8 Վարորդի լուսանկար, ով 28 տարի վարել է վարորդի ապակին իջեցված [
Եթե մոտավորապես գնահատենք, որ այս մարդու դեմքի տարբեր կողմերի մաշկի տարիքը տարբերվում է քսան տարով, և դա հետևանք է այն բանի, որ մոտավորապես նույն քսան տարի դեմքի մի կողմը լուսավորված է եղել արևով, իսկ մյուսը. չէր, մենք կարող ենք զգուշորեն եզրակացնել, որ բաց արևի տակ օրը մեկ օր է և ծերացնում է մաշկը:
Հղման տվյալներից [
Որքա՞ն ուլտրամանուշակագույն լույս է անհրաժեշտ ախտահանման համար:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման չափաբաժնի ավելացման հետ մեկտեղ մակերևույթների և օդում գոյատևող միկրոօրգանիզմների թիվը երկրաչափորեն նվազում է: Օրինակ, միկոբակտերիումի տուբերկուլյոզի 90%-ը սպանող դոզան 10 Ջ/մ2 է։ Երկու նման դոզան սպանում է 99%-ը, երեք չափաբաժինը սպանում է 99,9%-ին և այլն:
Բրինձ. 9 Վերապրող միկոբակտերիումի տուբերկուլյոզի համամասնության կախվածությունը 254 նմ ալիքի երկարությամբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման չափաբաժնից:
Էքսպոնենցիալ կախվածությունը ուշագրավ է նրանով, որ նույնիսկ փոքր չափաբաժինը սպանում է միկրոօրգանիզմների մեծ մասը:
թվարկվածների թվում [
Համաձայն Ռուսաստանի Առողջապահության նախարարության կողմից հաստատված ընթացիկ մեթոդաբանության՝ օդի ախտահանման համար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման օգտագործման համար [
Պահանջվող ճառագայթման ժամանակը գնահատելու օրինակ. ենթադրենք, որ անհրաժեշտ է ախտահանել օդը և մակերեսները 5 × 7 × 2,8 մետր չափերով սենյակում, որի համար օգտագործվում է մեկ Philips TUV 30W բաց լամպ:
Լամպի տեխնիկական նկարագրությունը ցույց է տալիս 12 Վտ բակտերիալ հոսք [
Միջին հաշվով, մակերեսի վրա ընկնող մանրէասպան ճառագայթման հոսքը կազմում է 6 Վտ/137 մ2 = 0,044 Վտ/մ2։ Մեկ ժամում, այսինքն՝ 3600 վայրկյանում, այս մակերեսները կստանան 0,044 Վտ/մ2 × 3600 վ = 158 Ջ/մ2, կամ մոտավորապես 150 Ջ/մ2 չափաբաժին: Որը համապատասխանում է 50 Ջ/մ2 կամ «երեք ինը» երեք ստանդարտ չափաբաժիններին՝ 99,9% մանրէասպան արդյունավետություն, այսինքն. վիրահատարանի պահանջները. Եվ քանի որ հաշվարկված չափաբաժինը, մակերեսին ընկնելուց առաջ, անցել է սենյակի ծավալով, օդը ախտահանվել է ոչ պակաս արդյունավետությամբ։
Եթե ստերիլության պահանջները փոքր են, և «մեկ ինը» բավարար է, դիտարկված օրինակի համար անհրաժեշտ է երեք անգամ ավելի քիչ ճառագայթման ժամանակ՝ մոտավորապես 20 րոպե:
Ուլտրամանուշակագույն պաշտպանություն
Ուլտրամանուշակագույն ախտահանման ժամանակ հիմնական պաշտպանիչ միջոցը սենյակից դուրս գալն է։ Գործող ուլտրամանուշակագույն լամպի մոտ լինելը, բայց հեռու նայելը չի օգնի, աչքերի լորձաթաղանթները դեռևս ճառագայթված են։
Ապակե ակնոցները կարող են մասնակի միջոց լինել աչքերի լորձաթաղանթները պաշտպանելու համար: «Ապակին չի փոխանցում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում» կատեգորիկ հայտարարությունը սխալ է, որոշ չափով դա անում է, և տարբեր ապրանքանիշերի ապակիները դա անում են տարբեր ձևերով: Բայց ընդհանուր առմամբ, երբ ալիքի երկարությունը նվազում է, հաղորդունակությունը նվազում է, և UVC-ն արդյունավետորեն փոխանցվում է միայն քվարցային ապակու միջոցով: Ակնոցի ակնոցները ոչ մի դեպքում քվարց չեն։
Վստահաբար կարող ենք ասել, որ UV400 մակնշված ակնոցները չեն փոխանցում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը։
Բրինձ. 10 UV380, UV400 և UV420 ինդեքսներով ակնոցների փոխանցման սպեկտր: Պատկերը կայքից [
Պաշտպանիչ միջոց է նաև մանրէասպան UVC տիրույթի աղբյուրների օգտագործումը, որոնք չեն արտանետում պոտենցիալ վտանգավոր, բայց ոչ արդյունավետ ախտահանման, UVB և UVA տիրույթներում:
Ուլտրամանուշակագույն աղբյուրներ
Ուլտրամանուշակագույն դիոդներ
Ամենատարածված 365 նմ ուլտրամանուշակագույն դիոդները (UVA) նախատեսված են «ոստիկանական լապտերների» համար, որոնք արտադրում են լյումինեսցենտություն՝ հայտնաբերելու աղտոտիչներ, որոնք անտեսանելի են առանց ուլտրամանուշակագույնի: Նման դիոդներով ախտահանումն անհնար է (տես նկ. 11):
Ախտահանման համար կարող են օգտագործվել 265 նմ ալիքի երկարությամբ կարճ ալիքների UVC դիոդներ: Դիոդային մոդուլի արժեքը, որը կփոխարինի սնդիկի մանրէասպան լամպին, երեք կարգով ավելի բարձր է, քան լամպի արժեքը, ուստի գործնականում նման լուծումները չեն օգտագործվում մեծ տարածքների ախտահանման համար: Բայց ուլտրամանուշակագույն դիոդներով կոմպակտ սարքեր են հայտնվում փոքր տարածքների՝ գործիքների, հեռախոսների, մաշկի վնասվածքների և այլնի ախտահանման համար:
Ցածր ճնշման սնդիկի լամպեր
Ցածր ճնշման սնդիկի լամպը այն ստանդարտն է, որի հետ համեմատվում են բոլոր մյուս աղբյուրները:
Ցածր ճնշման դեպքում սնդիկի գոլորշու ճառագայթման էներգիայի հիմնական բաժինը էլեկտրական լիցքաթափման մեջ ընկնում է 254 նմ ալիքի երկարության վրա, որն իդեալական է ախտահանման համար: Էներգիայի մի փոքր մասն արտանետվում է 185 նմ ալիքի երկարությամբ, որն ինտենսիվորեն առաջացնում է օզոն։ Եվ շատ քիչ էներգիա է արտանետվում այլ ալիքների երկարություններում, ներառյալ տեսանելի միջակայքը:
Սովորական սպիտակ լույսի սնդիկի լյումինեսցենտային լամպերում լամպի ապակին չի փոխանցում սնդիկի գոլորշիներից արտանետվող ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը: Բայց ֆոսֆորը՝ սպիտակ փոշի կոլբայի պատերին, փայլում է տեսանելի տիրույթում՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ։
Ուլտրամանուշակագույն կամ ուլտրամանուշակագույն լամպերը նախագծված են նույն ձևով, ապակե լամպը չի փոխանցում 185 նմ գագաթնակետը և 254 նմ գագաթը, բայց կարճ ալիքի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ գտնվող ֆոսֆորը չի արձակում տեսանելի լույս, այլ երկարալիք ուլտրամանուշակագույն: ճառագայթում. Սրանք տեխնիկական նպատակների համար նախատեսված լամպեր են։ Եվ քանի որ ուլտրամանուշակագույն լամպերի սպեկտրը նման է արևին, նման լամպերը օգտագործվում են նաև արևայրուքի համար։ Սպեկտրի համեմատությունը մանրէասպան արդյունավետության կորի հետ ցույց է տալիս, որ ախտահանման համար UVB և հատկապես UVA լամպերի օգտագործումը տեղին չէ:
Բրինձ. 11 Մանրէասպան արդյունավետության կորի, UVB լամպի սպեկտրը, UVA արևայրուքի լամպի սպեկտրը և 365 նմ դիոդի սպեկտրը: Լամպի սպեկտրները վերցված են Ներկերի արտադրողների ամերիկյան ասոցիացիայի կայքից [
Նկատի ունեցեք, որ UVA լյումինեսցենտային լամպի սպեկտրը լայն է և ընդգրկում է UVB տիրույթը: 365 նմ դիոդի սպեկտրը շատ ավելի նեղ է, սա «ազնիվ UVA» է: Եթե UVA-ն պահանջվում է դեկորատիվ նպատակներով լյումինեսցենտ ստեղծելու կամ աղտոտիչներ հայտնաբերելու համար, դիոդի օգտագործումն ավելի անվտանգ է, քան ուլտրամանուշակագույն լյումինեսցենտ լամպի օգտագործումը:
Ցածր ճնշման UVC սնդիկի մանրէասպան լամպը տարբերվում է լյումինեսցենտային լամպերից նրանով, որ լամպի պատերին ֆոսֆոր չկա, և լամպը փոխանցում է ուլտրամանուշակագույն լույսը: Հիմնական 254 նմ գիծը միշտ փոխանցվում է, իսկ օզոն առաջացնող 185 նմ գիծը կարող է մնալ լամպի սպեկտրում կամ հեռացնել ընտրովի փոխանցման միջոցով ապակե լամպով:
Բրինձ. 12 Արտանետումների միջակայքը նշված է ուլտրամանուշակագույն լամպերի պիտակավորման վրա: UVC մանրէասպան լամպը կարելի է ճանաչել լամպի վրա ֆոսֆորի բացակայությամբ:
Օզոնն ունի լրացուցիչ բակտերիալ ազդեցություն, բայց քաղցկեղածին է, հետևաբար, ախտահանումից հետո օզոնի քայքայմանը չսպասելու համար օգտագործվում են ոչ օզոն առաջացնող լամպեր, առանց սպեկտրի 185 նմ գծի: Այս լամպերն ունեն գրեթե իդեալական սպեկտր՝ հիմնական գիծ՝ 254 նմ բարձր մանրէասպան արդյունավետությամբ, շատ թույլ ճառագայթում ոչ մանրէասպան ուլտրամանուշակագույն տիրույթներում և փոքր «ազդանշանային» ճառագայթում տեսանելի տիրույթում:
Բրինձ. 13. Ցածր ճնշման UVC սնդիկի լամպի սպեկտրը (տրամադրված է lumen2b.ru ամսագրի կողմից) համակցված է արեգակնային ճառագայթման սպեկտրի (Վիքիպեդիայից) և մանրէասպան արդյունավետության կորի հետ (ESNA Lighting Handbook-ից [ESNA Lighting Handbook]։
Մանրէսպան լամպերի կապույտ փայլը թույլ է տալիս տեսնել, որ սնդիկի լամպը միացված է և աշխատում է: Փայլը թույլ է, և դա ապակողմնորոշիչ տպավորություն է ստեղծում, որ լամպին նայելն ապահով է: Մենք չենք զգում, որ UVC տիրույթում ճառագայթումը կազմում է լամպի սպառած ընդհանուր հզորության 35...40%-ը:
Բրինձ. 14 Սնդիկի գոլորշու ճառագայթման էներգիայի մի փոքր մասը գտնվում է տեսանելի տիրույթում և տեսանելի է թույլ կապույտ փայլի տեսքով:
Ցածր ճնշման մանրէասպան սնդիկի լամպը ունի նույն հիմքը, ինչ սովորական լյումինեսցենտային լամպը, բայց պատրաստված է այլ երկարությամբ, որպեսզի մանրէասպան լամպը չմտցվի սովորական լամպերի մեջ: Մանրէասպան լամպի լամպը, բացի իր չափսերից, առանձնանում է նրանով, որ բոլոր պլաստիկ մասերը դիմացկուն են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմանը, ուլտրամանուշակագույնից լարերը ծածկված են, և չկա դիֆուզոր:
Տնային մանրէասպան կարիքների համար հեղինակը օգտագործում է 15 Վտ բակտերիալ լամպ, որը նախկինում օգտագործվել է հիդրոպոնիկ կայանքի սննդարար լուծույթը ախտահանելու համար: Դրա անալոգը կարելի է գտնել՝ փնտրելով «ակվարիումի ուլտրամանուշակագույն ստերիլիզատոր»: Երբ լամպը աշխատում է, օզոն է ազատվում, ինչը լավ չէ, բայց օգտակար է, օրինակ, կոշիկները ախտահանելու համար։
Բրինձ. 15 Ցածր ճնշման սնդիկի լամպեր՝ տարբեր տեսակի հիմքերով: Նկարներ Aliexpress կայքից:
Միջին և բարձր ճնշման սնդիկի լամպեր
Սնդիկի գոլորշիների ճնշման ավելացումը հանգեցնում է ավելի բարդ սպեկտրի, սպեկտրը ընդլայնվում է, և դրանում ավելի շատ գծեր են հայտնվում, ներառյալ օզոն առաջացնող ալիքների երկարությունները: Սնդիկի մեջ հավելումների ներմուծումը հանգեցնում է սպեկտրի էլ ավելի բարդության: Նման լամպերի բազմաթիվ տեսակներ կան, և յուրաքանչյուրի սպեկտրը առանձնահատուկ է:
Բրինձ. 16 Միջին և բարձր ճնշման սնդիկի լամպերի սպեկտրների օրինակներ
Ճնշման բարձրացումը նվազեցնում է լամպի արդյունավետությունը: Որպես օրինակ օգտագործելով Aquafineuv ապրանքանիշը, միջին ճնշման ուլտրամանուշակագույն լամպերը արտանետում են էներգիայի սպառման 15-18%-ը, և ոչ թե 40%-ը որպես ցածր ճնշման լամպեր: Եվ սարքավորումների արժեքը UVC հոսքի մեկ վտ-ի համար ավելի բարձր է [
Լամպի արդյունավետության նվազումը և արժեքի բարձրացումը փոխհատուցվում է նրա կոմպակտությամբ: Օրինակ, հոսող ջրի ախտահանումը կամ տպագրության մեջ կիրառվող լաքի չորացումը մեծ արագությամբ պահանջում են կոմպակտ և հզոր աղբյուրներ, հատուկ ծախսերն ու արդյունավետությունը կարևոր չեն: Բայց ախտահանման համար նման լամպ օգտագործելը ճիշտ չէ։
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթիչ՝ պատրաստված DRL այրիչից և DRT լամպից
Ուլտրամանուշակագույն հզոր աղբյուրը համեմատաբար էժան ձեռք բերելու «ժողովրդական» միջոց կա։ Դրանք դուրս են գալիս շահագործումից, բայց դեռ վաճառվում են 125...1000 Վտ հզորությամբ սպիտակ լույսի DRL լամպեր։ Այս լամպերի մեջ արտաքին կոլբայի ներսում կա «այրիչ»՝ բարձր ճնշման սնդիկի լամպ: Այն արձակում է լայնաշերտ ուլտրամանուշակագույն լույս, որը արգելափակված է արտաքին ապակե լամպով, սակայն դրա պատերի ֆոսֆորը փայլում է: Եթե դուք կոտրեք արտաքին կոլբը և միացնեք այրիչը ցանցին ստանդարտ խեղդուկի միջոցով, դուք կստանաք հզոր լայնաշերտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթիչ:
Նման տնական արտանետիչը ունի թերություններ. ցածր արդյունավետություն ցածր ճնշման լամպերի համեմատ, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մեծ մասը գտնվում է մանրէասպան տիրույթից, և դուք չեք կարող որոշ ժամանակ մնալ սենյակում լամպը անջատելուց հետո, մինչև օզոնը քայքայվի կամ անհետանա:
Բայց առավելությունները նույնպես անհերքելի են՝ ցածր գնով և բարձր հզորությամբ կոմպակտ չափսերով: Առավելություններից մեկը օզոնի առաջացումն է։ Օզոնը ախտահանելու է ստվերավորված մակերեսները, որոնք չեն ենթարկվում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների:
Բրինձ. 17 Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթիչ՝ պատրաստված DRL լամպերից: Լուսանկարը հրապարակված է հեղինակի՝ բուլղարացի ատամնաբույժի թույլտվությամբ, որն օգտագործում է այս ճառագայթիչը՝ ի լրումն ստանդարտ Philips TUV 30W բակտերիասպան լամպի։
Նմանատիպ ուլտրամանուշակագույն աղբյուրները ախտահանման համար բարձր ճնշման սնդիկի լամպերի տեսքով օգտագործվում են OUFK-01 «Solnyshko» տիպի ճառագայթիչներում:
Օրինակ՝ հայտնի «DRT 125-1» լամպի համար արտադրողը չի հրապարակում սպեկտրը, այլ տրամադրում է փաստաթղթերի պարամետրերը. ճառագայթման ինտենսիվությունը UVA լամպից 1 մ հեռավորության վրա՝ 0,98 Վտ/մ2, UVB՝ 0,83։ W/m2, UVC – 0,72 W/m2, մանրէասպան հոսքը 8 Վտ, իսկ օգտագործելուց հետո անհրաժեշտ է սենյակի օդափոխություն օզոնից [
Բրինձ. 18 Լայնաշերտ ուլտրամանուշակագույն աղբյուր - DRT-125 լամպ
Համաձայն նշված բնութագրերի՝ պարզ է, որ սպեկտրը լայնաշերտ է, փափուկ, միջին և կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման գրեթե հավասար մասնաբաժնով, ներառյալ օզոն առաջացնող կոշտ UVC-ն: Մանրէասպան հոսքը կազմում է էներգիայի սպառման 6,4%-ը, այսինքն՝ արդյունավետությունը 6 անգամ պակաս է ցածր ճնշման խողովակային լամպի համեմատ։
Արտադրողը չի հրապարակում այս լամպի սպեկտրը, իսկ DRT-ներից մեկի սպեկտրով նույն պատկերը շրջանառվում է համացանցում։ Սկզբնական աղբյուրը անհայտ է, սակայն UVC, UVB և UVA տիրույթներում էներգիայի հարաբերակցությունը չի համապատասխանում DRT-125 լամպի համար հայտարարվածներին: DRT-ի համար նշվում է մոտավորապես հավասար հարաբերակցություն, և սպեկտրը ցույց է տալիս, որ UVB էներգիան շատ անգամ ավելի մեծ է, քան UBC էներգիան: Իսկ UVA-ում այն շատ անգամ ավելի բարձր է, քան UVB-ում:
Բրինձ. 19. Բարձր ճնշման սնդիկի աղեղային լամպի սպեկտրը, որն առավել հաճախ ցույց է տալիս DRT-125-ի սպեկտրը, որը լայնորեն օգտագործվում է բժշկական նպատակներով:
Հասկանալի է, որ տարբեր ճնշումներով և սնդիկի հավելումներով լամպերը մի փոքր այլ կերպ են արտանետում: Հասկանալի է նաև, որ անտեղյակ սպառողը հակված է ինքնուրույն պատկերացնել ապրանքի ցանկալի բնութագրերն ու հատկությունները, ձեռք բերել վստահություն՝ հիմնվելով սեփական ենթադրությունների վրա և կատարել գնումներ։ Իսկ կոնկրետ լամպի սպեկտրի հրապարակումը քննարկումների, համեմատությունների ու եզրակացությունների տեղիք կտա։
Հեղինակը մի անգամ գնել է OUFK-01 ինստալացիա DRT-125 լամպով և օգտագործել այն մի քանի տարի պլաստիկ արտադրանքի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դիմադրությունը ստուգելու համար: Ես միաժամանակ ճառագայթեցի երկու ապրանք, որոնցից մեկը հսկիչն էր՝ պատրաստված ուլտրամանուշակագույն դիմացկուն պլաստիկից, և նայեցի, թե որն է ավելի արագ դեղնում: Նման կիրառման համար սպեկտրի ճշգրիտ ձևի իմացությունը պարտադիր չէ, միայն կարևոր է, որ թողարկիչը լայնաշերտ լինի: Բայց ինչո՞ւ օգտագործել լայնաշերտ ուլտրամանուշակագույն լույս, եթե ախտահանում է պահանջվում:
OUFK-01-ի նպատակը նշում է, որ ճառագայթիչը օգտագործվում է սուր բորբոքային պրոցեսների համար։ Այսինքն, այն դեպքերում, երբ մաշկի ախտահանման դրական ազդեցությունը գերազանցում է լայնաշերտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հնարավոր վնասը: Ակնհայտ է, որ այս դեպքում ավելի լավ է օգտագործել նեղ շերտի ուլտրամանուշակագույն, առանց բակտերիալից տարբեր ազդեցություն ունեցող ալիքի երկարությունների սպեկտրում:
Օդի ախտահանում
Ուլտրամանուշակագույն լույսը համարվում է մակերեսների ախտահանման անբավարար միջոց, քանի որ ճառագայթները չեն կարող թափանցել այնտեղ, որտեղ, օրինակ, ալկոհոլը ներթափանցում է։ Բայց ուլտրամանուշակագույն լույսը արդյունավետորեն ախտահանում է օդը:
Փռշտալիս և հազալիս առաջանում են մի քանի միկրոմետր մեծության կաթիլներ, որոնք օդում կախված են մի քանի րոպեից մինչև մի քանի ժամ [
Փողոցում մենք համեմատաբար ապահով ենք օդի հսկայական ծավալների և շարժունակության պատճառով, որը ժամանակի և արևի ճառագայթման հետ կարող է ցրել և ախտահանել ցանկացած փռշտոց։ Նույնիսկ մետրոյում, մինչդեռ վարակվածների տեսակարար կշիռը փոքր է, մեկ վարակված անձի համար օդի ընդհանուր ծավալը մեծ է, իսկ լավ օդափոխությունը փոքր է դարձնում վարակի տարածման ռիսկը։ Օդակաթիլային հիվանդության համաճարակի ժամանակ ամենավտանգավոր վայրը վերելակն է։ Ուստի փռշտացողները պետք է կարանտինի ենթարկվեն, իսկ անբավարար օդափոխություն ունեցող հանրային տարածքների օդը պետք է ախտահանվի։
Recirculations
Օդի ախտահանման տարբերակներից մեկը փակ ուլտրամանուշակագույն վերամշակիչներն են: Քննարկենք այս շրջանառու սարքերից մեկը՝ «Դեզար 7»-ը, որը հայտնի է նրանով, որ երեւում է անգամ պետության առաջին դեմքի աշխատասենյակում։
Շրջանակի նկարագրության մեջ ասվում է, որ այն փչում է ժամում 100 մ3 և նախատեսված է 100 մ3 (մոտ 5 × 7 × 2,8 մետր) ծավալով սենյակ մշակելու համար:
Այնուամենայնիվ, ժամում 100 մ3 օդը ախտահանելու հնարավորությունը չի նշանակում, որ ժամում 100 մ3 սենյակի օդը նույնքան արդյունավետ կվերաբերվի: Մաքրված օդը նոսրացնում է կեղտոտ օդը, և այս տեսքով այն նորից ու նորից մտնում է ռեցիկուլյատոր: Հեշտ է կառուցել մաթեմատիկական մոդել և հաշվարկել նման գործընթացի արդյունավետությունը.
Բրինձ. 20 Ուլտրամանուշակագույն ռեցիկուլատորի աշխատանքի ազդեցությունը առանց օդափոխության սենյակի օդում միկրոօրգանիզմների քանակի վրա:
Օդում միկրոօրգանիզմների կոնցենտրացիան 90%-ով նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է, որ ռեցիրկուլյատորը աշխատի ավելի քան երկու ժամ։ Եթե սենյակում օդափոխություն չկա, դա հնարավոր է: Բայց սովորաբար մարդկանցով և առանց օդափոխության սենյակներ չկան։ Օրինակ, [
Եթե դիտարկենք ոչ թե ամբողջական խառնման մոդելը, այլ լամինար շիթերի, որոնք անցնում են սենյակում կայուն բարդ հետագծով և մտնում օդափոխություն, ապա այդ շիթերից մեկի ախտահանման օգուտը նույնիսկ ավելի քիչ է, քան ամբողջական խառնման մոդելում:
Ամեն դեպքում, ուլտրամանուշակագույն ռեցիկուլյատորն ավելի օգտակար չէ, քան բաց պատուհանը։
Վերաշրջանառիչների ցածր արդյունավետության պատճառներից մեկն այն է, որ մանրէասպան ազդեցությունը չափազանց փոքր է ուլտրամանուշակագույն հոսքի յուրաքանչյուր վտ-ի առումով: Ճառագայթը տեղադրման ներսում անցնում է մոտ 10 սանտիմետր, այնուհետև արտացոլվում է ալյումինից մոտ k = 0,7 գործակցով: Սա նշանակում է, որ տեղադրման ներսում ճառագայթի արդյունավետ ուղին մոտ կես մետր է, որից հետո այն կլանվում է առանց օգուտի:
Բրինձ. 21. Դեռևս YouTube-ի տեսանյութից, որտեղ ցուցադրվում է վերամշակող սարքի ապամոնտաժումը: Տեսանելի են մանրէասպան լամպերը և ալյումինե ռեֆլեկտիվ մակերեսը, որոնք արտացոլում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը շատ ավելի վատ, քան տեսանելի լույսը [
Շատ անգամ ավելի արդյունավետ է մանրէասպան լամպը, որը կլինիկայի գրասենյակում բաց է կախված պատից և միացնում է բժիշկը ըստ ժամանակացույցի։ Բաց լամպի ճառագայթները անցնում են մի քանի մետր՝ նախ ախտահանելով օդը, ապա՝ մակերեսները:
Օդային ճառագայթիչներ սենյակի վերին մասում
Հիվանդանոցների բաժանմունքներում, որտեղ մշտապես առկա են անկողնային հիվանդներ, երբեմն օգտագործվում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման սարքեր առաստաղի տակ շրջանառվող օդի հոսքերը ճառագայթելու համար: Նման կայանքների հիմնական թերությունն այն է, որ լամպերը ծածկող վանդակաճաղը թույլ է տալիս միայն ճառագայթները խստորեն անցնել մեկ ուղղությամբ՝ առանց օգուտի կլանելով մնացած հոսքի ավելի քան 90%-ը:
Դուք կարող եք լրացուցիչ օդը փչել նման ճառագայթիչով, որպեսզի միաժամանակ ստեղծվի ռեցիկուլյատոր, բայց դա չի արվում, հավանաբար սենյակում փոշու կուտակիչ ունենալու դժկամության պատճառով:
Բրինձ. 22 Առաստաղի վրա տեղադրված ուլտրամանուշակագույն օդի ճառագայթիչ, պատկերը կայքից [
Վանդակաճաղերը պաշտպանում են սենյակում գտնվող մարդկանց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ուղիղ հոսքից, սակայն վանդակաճաղի միջով անցնող հոսքը հարվածում է առաստաղին և պատերին և ցրված արտացոլվում՝ մոտ 10% արտացոլման գործակիցով։ Սենյակը լցված է միակողմանի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ, և մարդիկ ստանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման չափաբաժին, որը համաչափ է սենյակում անցկացրած ժամանակին:
Գրախոսներ և հեղինակ
Գրախոսներ.
Արտյոմ Բալաբանով, էլեկտրոնիկայի ինժեներ, ուլտրամանուշակագույն բուժիչ համակարգերի մշակող;
Ռումեն Վասիլև, բ.գ.թ., լուսավորության ինժեներ, OOD «Ինտերլյուքս», Բուլղարիա;
Վադիմ Գրիգորով, կենսաֆիզիկոս;
Ստանիսլավ Լերմոնտով, լուսավորության ինժեներ, Complex Systems ՍՊԸ;
Ալեքսեյ Պանկրաշկին, բ.գ.թ., դոցենտ, կիսահաղորդչային լուսավորության ճարտարագիտություն և ֆոտոնիկա, «INTECH Engineering» ՍՊԸ;
Անդրեյ Խրամով, բժշկական հաստատությունների լուսավորության նախագծման մասնագետ;
Վիտալի Ցվիրկո, «Բելառուսի ՏՍՕՏ ԳԱԱ» լուսավորության փորձարկման լաբորատորիայի ղեկավար
Հեղինակ: Անտոն Շարաքշանե, բ.գ.թ., լուսավորության ինժեներ և կենսաֆիզիկոս, Մոսկվայի առաջին պետական բժշկական համալսարանի անվ. ՆՐԱՆՔ. Սեչենովը
Սայլակ
Սայլակ
[Օդային]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ՕԴԻ ՈՒԼՏՐԱմանուշակագույն ախտահանում
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Օպտիկական ճառագայթման ֆիզիկա և լուսավորող ճարտարագիտություն: Մաս 10. Ֆոտոկենսաբանական արդյունավետ ճառագայթում, քանակներ, նշաններ և գործողությունների սպեկտր: Օպտիկական ճառագայթման ֆիզիկա և լուսավորության ճարտարագիտություն. Ֆոտոկենսաբանական ակտիվ ճառագայթում. Չափեր, խորհրդանիշներ և գործողության սպեկտրներ
[ESNA] ESNA Lighting Handbook, 9th Edition. խմբ. Հյուսիսային Ամերիկայի Rea MS Illuminating Engineering Society, Նյու Յորք, 2000 թ
[IEC 62471] ԳՕՍՏ Ռ ԻԷԿ 62471-2013 Լամպեր և լամպերի համակարգեր. Ֆոտոկենսաբանական անվտանգություն
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 COVID-19 Coronavirus Ուլտրամանուշակագույն զգայունություն, DOI՝ 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Լիսմա]
[Mitsui քիմիկատներ]
[Նեջմ]
[Նկարել]
[TUV]
[ԱՀԿ] Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպություն. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման շրջակա միջավայրի և առողջության վրա ազդեցության պաշտոնական գիտական ակնարկ՝ նկատի ունենալով օզոնի գլոբալ քայքայումը:
[Դեսար]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Ուլտրամանուշակագույն բակտերիալ ճառագայթման օգտագործումը ներքին օդի ախտահանման համար
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Ջեռուցում, օդափոխություն և օդորակում:
Source: www.habr.com