Ультрафиолеттин касиеттери толкун узундугуна жараша болот, ал эми ар кандай булактардан келген ультра кызгылт көк нурлар башка спектрге ээ. Биз ультра кызгылт көк нурдун кайсы булактарын жана аларды кантип колдонуу керек экендигин, ошол эле учурда керексиз биологиялык таасирлердин коркунучун азайтып, бактерициддик эффектти максималдуу жогорулатуу үчүн талкуулайбыз.
Райс. 1. Сүрөттө сиз ойлогондой UVC нурлануусу менен дезинфекция эмес, UVA нурларындагы машыгуучу дене суюктуктарынын люминесценттик тактарын аныктоо менен коргоочу костюмду колдонууга үйрөтүү көрсөтүлгөн. UVA жумшак ультрафиолет жана бактерициддик таасирге ээ эмес. Көзүңүздү жабуу акылга сыярлык коопсуздук чарасы болуп саналат, анткени колдонулган UVA флуоресценттик лампаларынын кеңири спектри көрүү үчүн зыяндуу UVB менен дал келет (Саймон Дэвис/DFID булагы).
Көрүнүп турган жарыктын толкун узундугу фотохимиялык аракет жөн эле мүмкүн боло турган кванттык энергияга туура келет. Көзгө көрүнгөн жарык кванттары белгилүү бир фотосезгич кыртышта – торчодо фотохимиялык реакцияларды козгойт.
Ультрафиолет көзгө көрүнбөйт, анын толкун узундугу кыскараак, кванттын жыштыгы жана энергиясы жогору, нурлануусу катуураак, фотохимиялык реакциялардын жана биологиялык эффекттердин ар түрдүүлүгү көбүрөөк.
Ультрафиолет төмөнкүдөй айырмаланат:
- Узун толкун/жумшак/жакын UVA (400...315 нм) касиеттери боюнча көрүнүүчү жарыкка окшош;
- Катуулугу орточо - UVB (315...280 нм);
- Кыска толкун/узун толкун/катуу – UVC (280…100 нм).
Ультрафиолет нурунун бактерициддик таасири
Бактерициддик таасирди катуу ультра кызгылт көк нуру - UVC, ал эми бир аз даражада орточо катуу ультра кызгылт көк нуру - UVB көрсөтөт. Бактерициддик эффективдүүлүк ийри сызыгы 230...300 нм тар диапазону, башкача айтканда, ультрафиолет деп аталган диапазонун төрттөн бирине жакыны так бактерициддик таасирге ээ экенин көрсөтүп турат.
Райс. 2 Бактерициддик эффективдүүлүктүн ийри сызыгынан []
Бул диапазондогу толкун узундуктары бар кванттар нуклеиндик кислоталар тарабынан сиңет, бул ДНК менен РНКнын структурасынын бузулушуна алып келет. Бул диапазон бактерициддик, башкача айтканда, бактерияларды өлтүрүүдөн тышкары, вирусциддик (вируска каршы), фунгициддик (грибокко каршы) жана спорициддик (спораларды өлтүрүүчү) таасирлерге ээ. Бул 2020-жылдагы пандемияга себеп болгон SARS-CoV-2 РНК вирусун өлтүрүүнү камтыйт.
Күн нурунун бактерициддик таасири
Күн нурунун бактерициддик таасири салыштырмалуу аз. Атмосферанын үстүндөгү жана астындагы Күн спектрин карап көрөлү:
Райс. 3. Атмосферанын үстүндөгү жана деңиз деңгээлиндеги күн радиациясынын спектри. Ультрафиолет диапазонунун эң катаал бөлүгү жер бетине жетпейт (Википедиядан алынган).
Сары түс менен белгиленген жогорудагы атмосфералык спектрге көңүл буруу керек. Толкун узундугу 240 нмден аз болгон атмосфера үстүндөгү күн нурларынын спектринин сол четинин кванттык энергиясы «О5.1» кычкылтек молекуласындагы 2 эВ химиялык байланыш энергиясына туура келет. Молекулярдык кычкылтек бул кванттарды өзүнө алат, химиялык байланыш үзүлөт, атомдук кычкылтек «О» пайда болуп, кайра кычкылтектин «О2» жана жарым-жартылай озон «О3» молекулаларына биригет.
Күн үстүнкү атмосфералык UVC атмосферанын үстүнкү катмарында озонду пайда кылат, ал озон катмары деп аталат. Озон молекуласындагы химиялык байланыш энергиясы кычкылтек молекуласына караганда азыраак, ошондуктан озон кычкылтекке караганда азыраак энергиянын кванттарын сиңирет. Ал эми кычкылтек UVC гана сиңирет, ал эми озон катмары UVC жана UVB сиңирет. Көрсө, күн спектрдин ультра кызгылт көк бөлүгүнүн эң четинде озонду жаратат жана бул озон андан кийин күндүн катуу ультра кызгылт көк нурларынын көбүн өзүнө сиңирип, Жерди коргойт экен.
Эми кылдаттык менен, толкун узундугуна жана масштабына көңүл буруп, биз күн спектрин бактерициддик аракет спектри менен айкалыштырабыз.
Райс. 4 Бактерициддик аракеттин спектри жана күн радиациясынын спектри.
Күн нурунун бактерициддик таасири анча чоң эмес экенин көрүүгө болот. Спектрдин бактерициддик таасир көрсөтүүгө жөндөмдүү бөлүгү атмосферага дээрлик толугу менен сиңет. Жылдын ар кайсы мезгилдеринде жана ар кайсы кеңдикте абал бир аз башкача, бирок сапаттык жактан окшош.
Ультрафиолет коркунучу
Чоң өлкөлөрдүн биринин лидери: "COVID-19ду айыктыруу үчүн денеге күн нурун киргизүү керек" деп сунуштады. Бирок микробдорду өлтүрүүчү УК РНК менен ДНКны, анын ичинде адамды да жок кылат. Эгер сиз «күн нурун денеге жеткирсеңиз», адам өлөт.
Эпидермис, биринчи кезекте өлгөн клеткалардын мүйүздүү катмары тирүү кыртыштарды UVC нурунан коргойт. Эпидермис катмарынын астына UVC нурлануунун 1%дан азы гана өтөт [ДСУ]. Узунураак UVB жана UVA толкундары тереңдикке кирет.
Эгерде күндүн ультра кызгылт көк радиациясы болбогондо, балким, адамдарда эпидермис жана мүйүздүү катмар болбойт, ал эми дененин үстү үлүлдөрдүн бетиндей былжырлуу болуп калмак. Бирок адамдар күн астында эволюциялашкандыктан, күндөн корголгон беттер гана былжырлуу болот. Эң аялуу бул көздүн былжырлуу бети, шарттуу түрдө күндүн ультрафиолет нурларынан көз кабактары, кирпиктер, каштар, мимикалык кыймылдаткычтар жана күндү карабоо адаты менен корголгон.
Алар биринчи жолу линзаны жасалмага алмаштырууну үйрөнүшкөндө, офтальмологдор көздүн торчосунун күйүп калуу көйгөйүнө туш болушкан. Алар себептерин түшүнө башташты жана адамдын тирүү линзасы ультра кызгылт көк нурга тунук эмес жана торчо челди коргой турганын аныкташты. Андан кийин жасалма линзалар да ультрафиолет нуруна тунук эмес кылып жасалган.
Ультрафиолет нурларындагы көздүн сүрөтү линзанын ультрафиолет нуруна тунук эместигин көрсөтөт. Өзүңүздүн көзүңүздү ультра кызгылт көк нур менен жарыктандырууга болбойт, анткени убакыттын өтүшү менен линза булуттанып, анын ичинде жылдар бою топтолгон ультра кызгылт көк нурдун дозасынан улам булуттанып калат жана аны алмаштыруу керек. Андыктан биз коопсуздукка кайдыгер мамиле жасап, көзүнө 365 нм толкун узундугундагы ультра кызгылт көк фонарь менен жаркырап, жыйынтыгын YouTube сайтына жайгаштырган эр жүрөк адамдардын тажрыйбасын колдонобуз.
Райс. 5 "Kreosan" Youtube каналындагы видеодон дагы.
Толкун узундугу 365 нм (UVA) болгон люминесценцияны индукциялоочу ультрафиолет фонарлары популярдуу. Аларды чоңдор сатып алышат, бирок сөзсүз түрдө балдардын колуна түшүп калышат. Балдар бул фонариктерди көзүнө жаркыратып, жаркыраган кристаллга кылдаттык менен жана көпкө карайт. Мындай аракеттердин алдын алуу максатка ылайыктуу. Эгер мындай болуп калса, чычкандарды изилдөөдө катаракта линзанын UVB нурлануусунан улам келип чыгат, бирок UVAнын катарогендик таасири туруксуз экенине өзүңүздү ишендире аласыз.].
Бирок ультра кызгылт көк нурдун линзага тийгизген таасиринин так спектри белгисиз. Катаракта өтө кечиктирилгис таасир экенин эске алсак, алдын ала көзүңүзгө ультрафиолет нурун чачпоо үчүн бир аз акыл керек.
Ультрафиолет нурлануусу астында көздүн былжыр челдери салыштырмалуу тез сезгенет, бул фотокератит жана фотоконъюнктивит деп аталат. былжыр челдери кызарып, "көзгө кум" деген сезим пайда болот. Эффект бир нече күндөн кийин жоголот, бирок кайра-кайра күйүү көздүн кабыгынын булуттанып калышына алып келиши мүмкүн.
Бул эффекттерди пайда кылган толкун узундуктары болжол менен фотобиологиялык коопсуздук стандартында [IEC 62471] берилген салмактанып алынган UV коркунуч функциясына туура келет жана болжол менен бактерициддик диапазон менен бирдей.
Райс. 6 Фотоконъюнктивит жана фотокератитти пайда кылуучу ультра кызгылт көк нурлануунун спектри.] жана териге жана көзгө актининдик UV коркунучунун салмактуу функциясы [].
Фотокератит жана фотоконъюнктивит үчүн чектик дозалар 50-100 Дж/м2, бул көрсөткүч дезинфекциялоо үчүн колдонулган дозалардан ашпайт. Ультрафиолет нурлары менен көздүн былжыр челинин дезинфекциялоосу сезгенүүнү жаратпай туруп болбойт.
Эритема, башкача айтканда, "күнгө күйүү", 300 нмге чейинки диапазондогу ультрафиолет нурлануусунан коркунучтуу. Кээ бир булактар боюнча, эритеманын максималдуу спектралдык эффективдүүлүгү болжол менен 300 нм толкун узундугунда болот.]. Ар кандай тери типтери үчүн анча байкалбаган эритеманы пайда кылган минималдуу доза MED (Minimum Erythema Dose) 150дөн 2000 Дж/м2ге чейин. Орто зонанын жашоочулары үчүн типтүү DER болжол менен 200...300 Дж/м2 болгон маанини каралышы мүмкүн.
280-320 нм диапазонундагы UVB, максимум 300 нмге жакын, тери рагын пайда кылат. Эч кандай босого доза жок; жогорку доза жогорку тобокелдикти билдирет жана таасири кечеңдейт.
Райс. Эритеманы жана тери рагын пайда кылган 7 UV аракет ийри.
Фотоиндукцияланган теринин картаюусу 200...400 нм диапазонундагы ультрафиолет нурлануусунан келип чыгат. Айдоо учурунда негизинен сол капталында күндүн ультрафиолет радиациясына дуушар болгон жүк ташуучу унаанын айдоочусунун белгилүү сүрөтү бар. Айдоочунун айнеги оодарылып айдаган адаты бар болчу, бирок анын бетинин оң жагы күндүн ультрафиолет нурларынан алдыңкы айнеги менен корголгон. Оң жана сол тараптагы теринин курактык абалынын айырмасы таасирдүү:
Райс. 8 Айдоочунун айнегин 28 жыл бою айдап жүргөн айдоочунун сүрөтү [].
Эгерде болжол менен бул адамдын бетинин ар кайсы тарабындагы теринин жашы жыйырма жыл айырмаланат деп эсептесек жана бул болжол менен ошол эле жыйырма жыл бою бетинин бир тарабы күн, экинчи жагы жарыктангандыгынын кесепети. болгон эмес, биз этияттык менен ачык күн бир күн бир күн болуп саналат жана терини карылык деп жыйынтык чыгарууга болот.
Маалыматтык маалыматтардан [] Орто кеңдикте жайкысын түз күн астында 200 Дж/м2 минималдуу эритемдик доза бир саатка караганда тезирээк чогула турганы белгилүү. Бул цифраларды жасалган тыянак менен салыштырып, биз дагы бир жыйынтык чыгарсак болот: ультра кызгылт көк лампалар менен мезгил-мезгили менен жана кыска мөөнөттүү иштөөдө теринин картаюу олуттуу коркунуч эмес.
Дезинфекциялоо үчүн канча ультрафиолет нуру керек?
Ультракызгылт көк нурлануунун дозасы көбөйгөн сайын беттерде жана абада аман калган микроорганизмдердин саны экспоненциалдуу түрдө азаят. Мисалы, кургак учук микобактериясын 90% өлтүрүүчү доза 10 Дж/м2. Мындай эки доза 99% өлтүрөт, үч доза 99,9% өлтүрөт ж.б.
Райс. 9 Кургак учук микобактериясынын аман калган үлүшүнүн 254 нм толкун узундугундагы ультра кызгылт көк нурлануунун дозасына көз карандылыгы.
Экспоненциалдык көз карандылык таң калыштуу, анткени кичинекей доза да көпчүлүк микроорганизмдерди өлтүрөт.
тизмеленгендердин арасында [] патогендик микроорганизмдер, Salmonella ультра кызгылт көк нурланууга эң туруктуу. Анын 90% бактериясын жок кылган доза 80 Дж/м2. [Kowalski2020] кароосуна ылайык, коронавирустун 90% өлтүргөн орточо дозасы 67 Дж/м2. Бирок көпчүлүк микроорганизмдер үчүн бул доза 50 Дж/м2 ашпайт. Практикалык максаттар үчүн 90% эффективдүү дезинфекциялоочу стандарттык доза 50 Дж/м2 экенин эстей аласыз.
Абаны дезинфекциялоо үчүн ультрафиолет нурланууну колдонуу боюнча Россиянын Саламаттыкты сактоо министрлиги тарабынан бекитилген учурдагы методологияга ылайык [] дезинфекциялоонун максималдуу эффективдүүлүгү “үч тогуз” же 99,9% операциялык бөлмөлөр, төрөт үйлөрү ж.б.у.с. Мектеп класстарына, коомдук имараттарга ж.б. "Бир тогуз" жетиштүү, башкача айтканда, микроорганизмдердин 90% жок кылынат. Бул бөлмөнүн категориясына жараша 50...150 Дж/м2 бирден үчкө чейин стандарттык доза жетиштүү дегенди билдирет.
Керектүү нурлануу убактысын эсептөөнүн мисалы: 5 × 7 × 2,8 метр өлчөмүндөгү бөлмөнүн абасын жана беттерин дезинфекциялоо керек дейли, ал үчүн бир Philips TUV 30 Вт ачык лампа колдонулат.
Лампанын техникалык сыпаттамасы 12 Вт бактерициддик агымын көрсөтөт.]. Идеалдуу учурда бүт агым дезинфекцияланып жаткан беттерге катуу кетет, бирок реалдуу кырдаалда агымдын жарымы эч кандай пайдасыз ысырап болот, мисалы, лампанын артындагы дубалды ашыкча интенсивдүүлүк менен жарыктандырат. Ошондуктан, биз 6 Уотттук пайдалуу агымына ишенебиз. Бөлмөдө жалпы нурлануу аянты пол 35 м2 + шыбы 35 м2 + дубалдар 67 м2, бардыгы 137 м2.
Орто эсеп менен жер бетине түшкөн бактерициддик нурлануунун агымы 6 Вт/137 м2 = 0,044 Вт/м2. Бир сааттын ичинде, башкача айтканда, 3600 секунданын ичинде бул беттер 0,044 Вт/м2 × 3600 с = 158 Дж/м2 же болжол менен 150 Дж/м2 дозасын алат. Бул 50 Дж/м2 үч стандарттык дозага туура келет же “үч тогуз” – 99,9% бактерициддик эффективдүүлүк, б.а. операциялык бөлмөнүн талаптары. Ал эми эсептелген дозасы бетине түшкөнгө чейин бөлмөнүн көлөмү аркылуу өткөндүктөн, аба кем эмес эффективдүү дезинфекцияланган.
Эгерде стерилдүүлүккө талаптар аз болсо жана “бир тогуз” жетиштүү болсо, каралып жаткан мисал үчүн нурлануу убактысы үч эсе азыраак талап кылынат – болжол менен 20 мүнөт.
UV коргоо
Ультрафиолет менен дезинфекциялоодо негизги коргонуу чарасы бөлмөдөн чыгуу болуп саналат. Ультрафиолет лампасынын жанында болуу, бирок алыстан кароо жардам бербейт, көздүн былжыр челдери дагы эле нурланууда.
Айнек көз айнек көздүн былжыр челдерин коргоо үчүн жарым-жартылай чара болушу мүмкүн. "Айнек ультра кызгылт көк нурланууну өткөрбөйт" деген категориялык билдирүү туура эмес, кандайдыр бир деңгээлде аны өткөрөт жана айнектин ар кандай маркалары ар кандай жолдор менен өткөрүшөт. Бирок жалпысынан алганда, толкун узундугу азайган сайын өткөргүчтүк азаят, ал эми UVC кварц айнеги менен гана эффективдүү өткөрүлөт. Көз айнек эч кандай учурда кварц эмес.
UV400 деп белгиленген көз айнек линзалар ультрафиолет нурлануусун өткөрбөйт деп ишенимдүү түрдө айта алабыз.
Райс. 10 UV380, UV400 жана UV420 индекстери бар көз айнектердин өткөрүү спектри. Вебсайттан алынган сүрөт []
Ошондой эле коргонуу чарасы болуп бактерициддик UVC диапазонунун булактарын пайдалануу саналат, алар потенциалдуу коркунучтуу эмес, бирок дезинфекциялоо үчүн эффективдүү эмес, UVB жана UVA диапазондору.
Ультрафиолет булактары
UV диоддор
Эң кеңири таралган 365 нм ультра кызгылт көк диоддор (UVA) ультрафиолетсиз көзгө көрүнбөгөн булгоочу заттарды аныктоо үчүн люминесценция чыгарган "полиция фонарлары" үчүн иштелип чыккан. Мындай диоддор менен дезинфекциялоо мүмкүн эмес (11-сүрөттү караңыз).
Дезинфекциялоо үчүн толкун узундугу 265 нм болгон кыска толкундуу UVC диоддорун колдонсо болот. Сымап бактерициддик лампаны алмаштыруучу диоддук модулдун баасы лампанын баасынан үч эсе жогору, ошондуктан иш жүзүндө мындай эритмелер чоң аянттарды дезинфекциялоо үчүн колдонулбайт. Ал эми кичинекей жерлерди дезинфекциялоо үчүн UV диоддорду колдонгон компакттуу аппараттар пайда болууда - аспаптар, телефондор, теринин жаралары ж.б.
Төмөн басымдагы сымап лампалары
Төмөн басымдагы сымап лампа бардык башка булактар салыштырылат.
Электр разрядындагы төмөнкү басымдагы сымап буусунун нурлануу энергиясынын негизги үлүшү дезинфекциялоо үчүн идеалдуу 254 нм толкун узундугуна туура келет. Энергиянын бир аз бөлүгү 185 нм толкун узундугунда бөлүнүп чыгат, ал озонду интенсивдүү пайда кылат. Жана башка толкун узундуктарында, анын ичинде көрүнгөн диапазондо өтө аз энергия бөлүнүп чыгат.
Кадимки ак жарык сымап флуоресценттик лампаларда лампанын айнеги сымап буусу чыгарган ультра кызгылт көк нурланууну өткөрбөйт. Бирок колбанын дубалындагы ак порошок болгон фосфор ультра кызгылт көк нурлануунун таасири астында көрүнүүчү диапазондо күйөт.
UVB же UVA лампалары окшош түрдө иштелип чыккан, айнек лампа 185 нм чокусун жана 254 нм чокусун өткөрбөйт, бирок кыска толкундуу ультра кызгылт көк нурлануунун таасири астында фосфор көрүнүүчү жарыкты чыгарбайт, бирок узун толкундуу ультрафиолет радиация. Бул техникалык максаттар үчүн лампалар. Жана UVA лампаларынын спектри күнгө окшош болгондуктан, мындай лампалар күйүүчү үчүн да колдонулат. Спектрди бактерициддик эффективдүүлүк ийри сызыгы менен салыштыруу дезинфекциялоо үчүн UVB жана өзгөчө UVA лампаларын колдонуу туура эмес экенин көрсөтүп турат.
Райс. 11 Бактерициддик эффективдүүлүк ийри сызыгын, UVB лампасынын спектрин, UVA күйүүчү лампанын спектрин жана 365 нм диоддун спектрин салыштыруу. Лампанын спектри Америка Боёк Өндүрүүчүлөр Ассоциациясынын веб-сайтынан алынган [].
UVA флуоресценттик лампасынын спектри кенен жана UVB диапазонун камтыганына көңүл буруңуз. 365 нм диоддун спектри бир топ тар, бул "чынчыл UVA". Эгерде UVA декоративдик максатта люминесценцияны өндүрүү же булгоочу заттарды аныктоо үчүн талап кылынса, диодду колдонуу ультрафиолет флуоресценттик лампага караганда коопсузураак.
Төмөн басымдагы UVC сымап бактерициддик лампа флуоресценттик лампалардан айырмаланып, лампочканын дубалдарында фосфор жок жана лампа ультрафиолет нурун өткөрөт. Негизги 254 нм линия ар дайым өткөрүлүп турат, ал эми озон жаратуучу 185 нм сызык лампанын спектринде калтырылышы мүмкүн же тандалма өткөргүч менен айнек лампочкасы менен алынып салынышы мүмкүн.
Райс. 12 Эмиссия диапазону ультрафиолет лампаларынын этикеткасында көрсөтүлгөн. UVC микробго каршы лампаны лампада фосфордун жоктугунан таанууга болот.
Озон кошумча бактерициддик таасирге ээ, бирок канцероген болуп саналат, ошондуктан дезинфекциядан кийин озондун эрозиясын күтпөө үчүн спектрде 185 нм сызыгы жок озон түзүүчү лампалар колдонулат. Бул лампалар дээрлик идеалдуу спектрге ээ - 254 нм жогорку бактерициддик эффективдүү негизги линия, бактерициддик эмес ультрафиолет диапазондорунда өтө начар нурлануу жана көрүнүүчү диапазондо кичинекей "сигнал" нурлануу.
Райс. 13. Төмөн басымдагы UVC сымап лампасынын спектри (lumen2b.ru журналы тарабынан берилген) күн радиациясынын спектри (Википедиядан) жана бактерициддик эффективдүүлүк ийри сызыгы (ESNA Lighting Handbook [ден]) айкалышкан.]).
Микробдорду жок кылуучу лампалардын көк түсү сымап лампасынын күйүп, иштеп жатканын көрүүгө мүмкүндүк берет. Жарыгы алсыз жана бул лампага кароо коопсуз деген жаңылыштык таасир калтырат. Биз UVC диапазонундагы нурлануу лампа керектеген жалпы кубаттуулуктун 35...40% түзөрүн сезбейбиз.
Райс. 14 Сымап буусунун нурлануу энергиясынын бир аз бөлүгү көрүнүүчү диапазондо жана алсыз көк жаркыроо катары көрүнөт.
Төмөн басымдагы бактерициддик сымап лампасынын негизи кадимки флуоресценттик лампага окшош, бирок бактерициддик лампа жөнөкөй лампаларга салынбашы үчүн башка узундукта жасалган. Бактерициддик лампа үчүн лампа, анын өлчөмдөрүнөн тышкары, бардык пластмасса тетиктери ультра кызгылт көк нурланууга туруштук бере тургандыгы, ультрафиолеттен келген зымдары капталгандыгы жана диффузорунун жоктугу менен айырмаланат.
Үйдөгү бактерициддик муктаждыктар үчүн автор мурда гидропоникалык түзүлүштүн азык эритмесин дезинфекциялоо үчүн колдонулган 15 Вт бактерициддик лампаны колдонот. Анын аналогун "аквариум uv sterilizator" издөө аркылуу тапса болот. Лампа иштегенде озон бөлүнүп чыгат, бул жакшы эмес, бирок, мисалы, бут кийимди дезинфекциялоо үчүн пайдалуу.
Райс. 15 Төмөн басымдагы сымап лампалары ар кандай негиздер менен. Сүрөттөр Aliexpress сайтынан.
Орто жана жогорку басымдагы сымап лампалары
Сымап буусунун басымынын жогорулашы татаалыраак спектрге алып келет; спектр кеңейет жана анда көбүрөөк сызыктар пайда болот, анын ичинде озонду түзүүчү толкун узундуктарында. Сымапка кошулмаларды киргизүү спектрдин ого бетер татаалдашуусуна алып келет. Мындай лампалардын көптөгөн түрлөрү бар жана алардын ар биринин спектри өзгөчө.
Райс. 16 Орто жана жогорку басымдагы сымап лампаларынын спектрлеринин мисалдары
Басымды жогорулатуу лампанын эффективдүүлүгүн төмөндөтөт. Мисал катары Aquafineuv брендин колдонсок, орточо басымдагы UVC лампалары төмөнкү басымдагы лампалар катары 15% эмес, 18-40% электр керектөөсүн чыгарат. Ал эми UVC агымынын бир ватт үчүн жабдуулардын баасы жогору [].
Эффективдүүлүктүн төмөндөшү жана лампанын наркынын өсүшү анын компакттуулугу менен толукталат. Мисалы, агын сууну дезинфекциялоо же басып чыгарууда жогорку ылдамдыкта колдонулган лактарды кургатуу компакттуу жана күчтүү булактарды талап кылат, өзгөчө чыгым жана эффективдүү эмес. Бирок мындай лампаны дезинфекциялоо үчүн колдонуу туура эмес.
DRL күйгүчүнөн жана DRT лампасынан жасалган UV нурланткыч
Күчтүү ультра кызгылт көк булакты салыштырмалуу арзан алуунун “элдик” жолу бар. Алар колдонуудан чыгып жатат, бирок 125...1000 Вт ак жарык DRL лампалары дагы эле сатылууда. Бул лампаларда, сырткы колбанын ичинде "күйгүч" бар - жогорку басымдагы сымап лампа. Ал сырткы айнек лампа менен жабылган кең тилкелүү ультрафиолет нурун чыгарат, бирок анын дубалдарындагы фосфордун жаркырап чыгышына себеп болот. Эгерде сиз сырткы колбаны сындырып, күйгүчтү стандарттуу дроссель аркылуу тармакка туташтырсаңыз, анда сиз кубаттуу кең тилкелүү ультрафиолет эмитент аласыз.
Мындай колго жасалган эмитенттин кемчиликтери бар: төмөнкү басымдагы лампаларга салыштырмалуу натыйжалуулугу төмөн, ультра кызгылт көк нурлануунун чоң бөлүгү бактерициддик диапазондон тышкары, жана лампаны өчүргөндөн кийин озон ыдырап же жок болуп кетмейинче бир канча убакыт бөлмөдө тура албайсыз.
Бирок артыкчылыктары да талашсыз: арзан баада жана компакттуу өлчөмдөгү жогорку күч. Артыкчылыктарынын бири - озондун жаралышы. Озон ультрафиолет нурлары тийбеген көлөкөлүү беттерди дезинфекциялайт.
Райс. 17 DRL лампаларынан жасалган ультрафиолет нурланткыч. Сүрөт стандарттуу Philips TUV 30W бактерициддик лампага кошумча бул нурландыргычты колдонуу менен автордун, болгариялык стоматологдун уруксаты менен жарыяланган.
Жогорку басымдагы сымап лампалары түрүндөгү дезинфекциялоо үчүн ушундай эле ультрафиолет булактары ОУФК-01 «Солнышко» тибиндеги нурланткычтарда колдонулат.
Мисалы, популярдуу лампа "DRT 125-1" үчүн өндүрүүчү спектрин жарыялабайт, бирок документацияда параметрлерди берет: лампадан 1 м аралыкта нурлануунун интенсивдүүлүгү UVA – 0,98 Вт/м2, UVB – 0,83 Вт/м2, UVC – 0,72 Вт/м2, бактерициддик агымы 8 Вт, ал эми колдонгондон кийин бөлмөнү озондон желдетүү талап кылынат []. DRT лампасынын жана DRL күйгүчүнүн ортосундагы айырмачылык жөнүндө түз суроого, өндүрүүчү өзүнүн блогунда DRT катоддордо изоляциялоочу жашыл жабындысы бар деп жооп берди.
Райс. 18 Кең тилкелүү ультрафиолет булагы - DRT-125 лампа
Көрсөтүлгөн мүнөздөмөлөргө ылайык, спектр жумшак, орто жана катуу ультра кызгылт көк, анын ичинде озонду түзүүчү катуу UVC нурлануунун дээрлик бирдей үлүшү менен кең тилкелүү экени түшүнүктүү. Бактерициддик агым электр энергиясын керектөөнүн 6,4% түзөт, башкача айтканда эффективдүүлүгү төмөн басымдагы түтүктүү лампага караганда 6 эсе аз.
Өндүрүүчү бул лампанын спектрин жарыялабайт, ал эми DRTтердин биринин спектри менен бир эле сүрөт интернетте тараган. Баштапкы булагы белгисиз, бирок UVC, UVB жана UVA диапазондорундагы энергия катышы DRT-125 лампасы үчүн жарыяланганга дал келбейт. DRT үчүн болжол менен бирдей катыш айтылат жана спектр UVB энергиясы UBC энергиясынан көп эсе көп экенин көрсөтүп турат. Ал эми UVAда ал UVBге караганда бир нече эсе жогору.
Райс. 19. Медициналык максатта кеңири колдонулуучу DRT-125 спектрин көбүнчө сүрөттөгөн жогорку басымдагы сымап дога лампасынын спектри.
Ар кандай басымдагы лампалар жана сымап кошулмалары бир аз башкача чыгарары түшүнүктүү. Ошондой эле маалыматы жок керектөөчү буюмдун каалаган мүнөздөмөлөрүн жана касиеттерин өз алдынча элестетип, өз божомолдорунун негизинде ишенимге ээ болуп, сатып алууларды жасоого жакын экени да анык. Ал эми белгилүү бир лампанын спектрин жарыялоо талкууларды, салыштырууларды жана корутундуларды жаратат.
Автор бир жолу DRT-01 лампасы бар OUFK-125 установкасын сатып алып, пластмассадан жасалган буюмдардын УК каршылыгын текшерүү үчүн бир нече жыл колдонгон. Мен бир эле учурда эки продуктуну нурландырдым, анын бири ультра кызгылт көккө чыдамдуу пластмассадан жасалган башкаруучу, кайсынысы тезирээк саргайарын карадым. Мындай колдонуу үчүн спектрдин так формасын билүү талап кылынбайт, бул эмитент кең тилкелүү болушу гана маанилүү. Дезинфекция керек болсо, эмне үчүн кең тилкелүү ультрафиолет нурун колдонушат?
OUFK-01 максаты нурлантуучу курч сезгенүү процесстери үчүн колдонулат деп айтылат. Башкача айтканда, терини дезинфекциялоонун оң натыйжасы кең тилкелүү ультрафиолет нурлануунун мүмкүн болуучу зыянынан ашып кеткен учурларда. Албетте, бул учурда бактерициддик таасирге ээ болгон спектрде толкун узундугу жок тар тилкелүү ультрафиолетти колдонуу жакшы.
Абаны дезинфекциялоо
Ультрафиолет нурлары беттерди дезинфекциялоо үчүн жетишсиз каражат болуп эсептелет, анткени нурлар, мисалы, спирт кире албайт. Бирок ультрафиолет нурлары абаны эффективдүү дезинфекциялайт.
Чүчкүргөндө жана жөтөлгөндө бир нече микрометрлик тамчылар пайда болуп, абада бир нече мүнөттөн бир нече саатка чейин илинип турат.]. Кургак учук боюнча изилдөөлөр көрсөткөндөй, инфекцияны пайда кылуу үчүн бир тамчы аэрозоль жетиштүү.
Көчөдө биз абанын чоң көлөмүнөн жана кыймылдуулугуна байланыштуу салыштырмалуу коопсузбуз, ал ар кандай чүчкүрүүнү убакыт жана күн радиациясы менен таркатып, дезинфекциялай алат. Метродо да инфекция жуккан адамдардын үлүшү аз болгону менен, бир оорулуу адамга абанын жалпы көлөмү чоң жана жакшы желдетүү инфекциянын жайылуу коркунучун азайтат. Аба аркылуу жуккан оорулардын пандемиясы учурунда эң кооптуу жер лифт болуп саналат. Андыктан чүчкүргөндөр карантинге алынып, вентиляциясы жетишсиз коомдук жайлардын абасын дезинфекциялоо керек.
Рециркуляторлор
Абаны дезинфекциялоонун варианттарынын бири жабык UV кайра иштетүүчүлөр болуп саналат. Келгиле, бул рециркуляторлордун бирин талкуулайлы - "Дезар 7", атүгүл мамлекеттин биринчи адамынын кеңсесинде көрүнгөн.
Рециркулятордун сыпатталышында ал саатына 100 м3 согот жана көлөмү 100 м3 (болжол менен 5 × 7 × 2,8 метр) болгон бөлмөнү тазалоого арналган деп айтылат.
Бирок, саатына 100 м3 абаны дезинфекциялоо мүмкүнчүлүгү саатына 100 м3 бөлмөдөгү абаны эффективдүү иштетет дегенди билдирбейт. Тазаланган аба кир абаны суюлтат жана бул формада рециркуляторго кайра-кайра кирет. Математикалык моделди түзүү жана мындай процесстин эффективдүүлүгүн эсептөө оңой:
Райс. 20 Ультрафиолет рециркулятордун иштешинин желдетүүсү жок бөлмөнүн абасындагы микроорганизмдердин санына тийгизген таасири.
Абадагы микроорганизмдердин концентрациясын 90% азайтуу үчүн рециркулятор эки сааттан ашык иштеши керек. бөлмөдө желдетүү жок болсо, бул мүмкүн. Бирок, адатта, адамдар бар жана вентиляциясы жок бөлмөлөр жок. Мисалга, [] квартиранын 3 м3 аянтына саатына 1 м2 желдетүү үчүн тышкы абанын минималдуу агымын белгилейт. Бул саатына бир жолу абаны толук алмаштырууга туура келет жана рециркулятордун иштешин жараксыз кылат.
Эгерде толук аралаштыруу эмес, бөлмөдө туруктуу татаал траектория боюнча өтүп, вентиляцияга кирген ламинарлык реактивдүү учактардын моделин эске алсак, анда бул реактивдүү учактардын бирин дезинфекциялоонун пайдасы толук аралаштыруу моделине караганда азыраак болот.
Кандай болгон күндө да, UV рециркулятор ачык терезеге караганда пайдалуу эмес.
Рециркуляторлордун эффективдуулугунун темен болушунун себептеринин бири УК агымынын ар бир ваттына карата бактерициддик таасири абдан аз. Нур орнотуунун ичинде болжол менен 10 сантиметрди басып өтөт, андан кийин к=0,7ге жакын коэффициент менен алюминийден чагылат. Бул орнотуунун ичиндеги устундун натыйжалуу жолу жарым метрди түзөт, андан кийин ал пайдасыз сиңип кетет.
Райс. 21. Кайра иштетүүчү демонтаждалып жаткан YouTube видеосунан. Ультрафиолет нурлануусун көзгө көрүнгөн жарыкка караганда алда канча начар чагылдырган бактерициддик лампалар жана алюминий чагылдыруучу бети көрүнүп турат.].
Клиника кабинетинде дубалга ачык илинип турган жана график боюнча врач тарабынан күйгүзүлгөн бактерициддик лампа бир нече эсе эффективдүү. Ачык чырактын нурлары бир нече метрге чейин жетип, адегенде абаны, анан бетти дезинфекциялайт.
Бөлмөнүн үстүнкү бөлүгүндө аба нурландыргычтар
Төшөктө жаткан бейтаптар дайыма болгон оорукана бөлүмдөрүндө кээде шыптын астындагы циркуляциялык аба агымын нурлантуу үчүн UV аппараттары колдонулат. Мындай орнотуулардын негизги кемчилиги - лампаларды каптаган тор бир багытта катуу өткөн нурларды гана камсыз кылат, калган агымдын 90% дан көбүн пайдасыз сиңирип алат.
Сиз бир эле учурда рециркуляторду түзүү үчүн ушундай нурланткыч аркылуу абаны үйлөп койсоңуз болот, бирок бул жасалбайт, балким, бөлмөдө чаң аккумуляторун болгусу келбегендиктен.
Райс. 22 Шыпка орнотулган UV аба нурландыргыч, сайттан сүрөт [].
Торлор бөлмөдөгү адамдарды ультра кызгылт көк нурлануунун түз агымынан коргойт, бирок тордон өткөн агым шыпка жана дубалдарга тийип, чачыранды чагылдырылат, чагылуу коэффициенти болжол менен 10%. Бөлмө ар тараптуу ультра кызгылт көк нурлануу менен толтурулат жана адамдар бөлмөдө өткөргөн убакытка пропорционалдуу ультрафиолет нурлануунун дозасын алышат.
Сынчылар жана автор
Сынчылар:
Артём Балабанов, инженер-электроника, UV менен айыктыруу системаларын иштеп чыгуучу;
Румен Василев, техника илимдеринин кандидаты, «Интерлюкс» ООДнун жарык боюнча инженери, Болгария;
Вадим Григоров, биофизик;
Станислав Лермонтов, «Complex Systems» ЖЧКсынын жарык берүүчү инженери;
Алексей Панкрашкин, Ph.D., доцент, жарым өткөргүчтүү жарыктандыруу техникасы жана фотоника, ЖЧК INTECH Engineering;
Андрей Храмов, медициналык мекемелерди жарыктандырууну долбоорлоо боюнча адис;
Виталий Цвирко, "Беларусьиянын ТССОТ УИАсы" жарыктык сыноо лабораториясынын жетекчиси
Author: Антон Шаракшане, медицина илимдеринин кандидаты, жарык берүүчү инженер жана биофизик, Биринчи Москва мамлекеттик медициналык университетинин. АЛАР. Сеченов
шилтемелер
шилтемелер
[Airsteril]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 УЗИ АБА ДЕЗИНФЕКЦИЯСЫ
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Оптикалык нурлануу физикасы жана жарык берүүчү инженерия. 10-бөлүк: Фотобиологиялык эффективдүү нурлануу, чоңдуктар, символдор жана аракет спектри. Оптикалык нурлануунун жана жарыктандыруунун физикасы. Фотобиологиялык активдүү нурлануу. Өлчөмдөр, символдор жана аракет спектрлери
[ESNA] ESNA Lighting Handbook, 9-басылышы. ред. Rea MS Lighting Engineering Societ of North America, New York, 2000
[IEC 62471] ГОСТ Р IEC 62471-2013 Лампалар жана лампа системалары. Фотобиологиялык коопсуздук
[Kowalski2020] Владислав Дж. Ковальски ж.б., 2020 COVID-19 Коронавирустун Ультрафиолетке сезгичтиги, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Лисма]
[Mitsui химикаттары]
[Nejm]
[Боёк]
[TUV]
[ДСУ] Бүткүл дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюму. Ультракызгылт көк нурлануу: глобалдык озондун бузулушуна шилтеме жасоо менен УК нурлануунун айлана-чөйрөгө жана ден-соолукка тийгизген таасиринин расмий илимий баяндамасы.
[Desar]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Ички абаны дезинфекциялоо үчүн ультрафиолет бактерициддик нурланууну колдонуу
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Жылытуу, желдетүү жана кондициялоо.
Source: www.habr.com