紫外线杀菌器的基本常识与其水处理应用指南

紫外线杀菌器的基本常识与其水处理应用指南
圆锥曲线紫外线杀菌灯的一般常识
UVB是一种仿太阳光的灯,在照不到太阳的情况下,可以用此灯来代替
UV灯——紫外线杀菌灯
紫外线的分类:
根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:
UV A波段,波长320~400nm,又称为长波黑斑效应紫外线。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UV A可以直达肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UV A紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm 波长的UV A紫外线可透过完全截止可见光的特殊着玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB波段,波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线。紫外线杀菌器中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,
在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
UVC波段,波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤大面积脱离。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。
UVD波段,波长100~200nm,又称为真空紫外线。
紫外线的杀菌原理
紫外线杀菌就是通过紫外线的照射,破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸结构,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。真正具有杀菌作用的是UVC 紫外线,因为C波段紫外线很易被生物体的DNA吸收,尤以253.7nm左右的紫外线最佳。
紫外线杀菌属于纯物理消毒方法,具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点,随着各种新型设计的紫外线灯管的推出,紫外线杀菌的应用范围也不断在扩大。
紫外线杀菌灯的结构
abl紫外线杀菌灯(UV灯实际上是属于一种低压汞灯,和普通日光灯一样,利用低压汞蒸汽(<10-2Pa被激发后发射紫外线。不同的是日光灯的灯管采用的是普通玻璃,254nm紫外线不能透出来,只能被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光。如果改变荧光粉的成分和比例,它就可以发出我们通常所见的不同颜的光。一般杀菌灯的灯管都采用石英玻璃制作,因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率,达80%-90%,是做杀菌灯的最佳材料。杀菌灯有热阴极低压汞蒸气放电灯、冷阴极低压汞蒸气放电灯等几种结构,可按外型和功率分为多种类型。错位关系
石英玻璃与普通玻璃在性能上有很大的差别,主要是热膨胀系数不同,一般不能封接铝盖灯头,所以杀菌灯的灯头材质多采用胶木、塑料或陶瓷。
杀菌灯实际上是属于一种低压汞灯。低压汞灯是利用较低汞蒸汽压(<10-2Pa被激化而发
出紫外光,其发光谱线主要有两条:一条是253.7nm波长;另一条是185nm波长,这两条都是肉眼看不见的紫外线。
----用来照明用的日光灯、节能灯也属于低压汞灯,依靠低压汞蒸汽被激发后发射紫外线,其中254nm波长的紫外线照射到荧光粉上再发出可见光,如果改变荧光粉的成分和比例,它就可以发出我们通常所见的不同颜的光。
----杀菌灯不需要转化为可见光,253.7nm的波长就能起到很好的杀菌作用,这是因为细胞对光波的吸收谱线有一个规律,在250~270nm的紫外线有最大的吸收,被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA,它起到一种光化作用,紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收,引起遗传物质发生变异,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。----日光灯和节能灯使用普通玻璃做成的,253.7nm紫外线透不出来,不能用做杀菌用的灯,石英玻璃对紫外线透过率高,达90%,是做杀菌灯的最佳材料,但是石英玻璃的性能与普通玻璃在性能上有很大的差别(主要是热膨胀系数不同,封接不能用普通的自动化程度较高的圆封的办法,这使得杀菌灯生产制造的技术含量要高于普通节能灯。
----有一种透紫外线的玻璃,即通常所说的高硼玻璃,它对紫外透过率约是石英玻璃的60%,它的生产工艺与节能灯一样,使得它的成本与价格比石英玻璃生产的杀菌灯相差很远,几瓦的灯管只需几元,但它在性能上远比不上石英杀菌灯。表现在如下几方面:
---- 1、透过率不同,在同样规格经同样镇流器测试,石英玻璃杀菌灯紫外线强度是高硼玻璃杀菌灯的1.5倍以上;
---- 2、高硼玻璃灯紫外光强度很容易衰减,它点灯数百小时后其紫外光强度就大幅下降,降到初始时的50%-70%。在用户手上,虽然看到灯管还是亮的,但它可能已不起作用了。而石英玻璃的光衰减程度要远小于高硼灯,如果生产工艺过关,石英灯的光衰减在经点灯2000-3000小时,光衰减到初始时
的80%-70%,以后只要灯不灭,光衰的幅度会越来越小。----国内杀菌灯的客户可能会了解菲利浦的杀菌灯,菲利浦有一种杀菌灯是用一种接近普通玻璃的玻璃生产的,而非石英玻璃制造的,其透光率接近石英玻璃的透过率,比中国的高硼玻璃灯要高得多,可使用自动化程度较高的节能
灯生产工艺生产,这种灯主要依靠他们炼制这种玻璃的技术。它的缺点是不能产生臭氧。
----石英杀菌灯的另一个特点是可发出臭氧。由于石英玻璃对短波185nm的紫外线透过率也高,185nm的紫外线能电离空气产生臭氧,臭氧浓度高对人体不利,但在无人场合时能使用,臭氧也能杀菌、消毒,恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。
----有些场合不能有臭氧,也可使用石英杀菌灯,这种石英玻璃在炼制的时候就加了一种元素--钛(Ti,使它透过紫外线在200nm以下发生截止,而对254nm紫外线透过基本无影响,即通常所说的无臭氧杀菌灯。
----从以上分析,做杀菌灯用石英玻璃是最佳选择。在国内,医疗卫生领域,早已不推荐使用高硼杀菌灯,在美国、加拿大、日本生产紫外线杀菌灯普遍都采用石英玻璃。
----但是,用石英玻璃生产的杀菌灯还不一定能做的好,因为还需要解决二个大问题。
----1、成本较高
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前面已提及,由于石英玻璃特殊性质,使得石英杀菌灯的生产不能规模化,机械化生产,而只能以手工来生产,使得石英杀菌灯的成本较高。国内厂家生产的紫外线杀菌灯数十元一只,国外进口中国的要上百元甚至几百元。价格高,阻碍它的进一步推广运用。
----2、光衰较大
----石英杀菌灯还可能出现一个问题--寿命不长。寿命不长有两个概念:一个是点灯寿命不长,就是点不了多长时间,灯熄了,这主要是电极处理不好。在石英加工过程中,需用高温,如果处理不当,会导致阴极受损,点一段时间灯灭了;第二个概念是指
有效寿命,即使灯不熄,但它的紫外光强度衰减快,达到30%,按行业标准YY/T0160-94规定,就算灯已寿终。
YY/T0160-94规定石英杀菌灯的有效寿命必须大于1000小时,而美国、日本灯过有关标准杀菌灯需大于9000小时。显然说明我国的紫外线杀菌灯的质量水平比国外的要低得多。----Cnlight.Com根据这一现状,于2000年初开始组织力量研究高强度、长寿命的紫外线低压汞灯(通俗称法叫杀菌灯经过一年多的努力,我们攻克了这一课题,并在以下二方面我们确定了优势。
----一、成本目前国内生产石英杀菌灯的厂家都以手工为主,尤其是主要工序--封接采用手工,使得产
品成本普遍较高,产品的一致性差,可靠性难以保证。容易出现的问题是慢性漏气,慢性漏气的主要原因就是石英与电极封接不好。华星采用自动封接方法,生产效率和成品率大大提高,漏气现象<0.5%,可靠性大大提高,而且单位成本比同行显著降低,价格具有很强的竞争力。
----二、有效寿命一般厂家生产的石英杀菌灯其点灯点数小时都无问题,但是很多时候灯管未熄就不能用了,比如说医院用的30瓦石英消毒灯,初始一般有
100μW/cm2(1.0米处用过一段时间后(约1500小时,再用紫外探头测(在1.0米处低于70μW/cm2,此时灯管则要换新,以免消毒效果不好。大庆油田房地产开发有限责任公司
造----成紫外线强度光衰减的原因从机理上分析很复杂,对于荧光灯(如节能灯的光衰,理论上已有较为成熟的认识,如1999年复旦大学和Cnlight.Com合作研究了"紧凑型节能灯光衰机理分析"获教育部颁发的一等奖。但是石英紫外灯的光衰与荧光灯光衰从机理上分析不完全相同,因为石英玻璃与荧光灯的加工过程不同,石英玻璃要用到高温夹封;第二,石英玻璃本身与普通玻璃在其原料、生产过程就不同,其性质相差更大,它对于紫外光衰有一定影响。
panel----对于"石英紫外灯光衰机理"的研究,华星光电有限公司技术发展中心正在进一步深入,但是对于如何减轻紫外光衰已有十分有效、可靠的办法。

本文发布于:2024-09-23 03:17:41,感谢您对本站的认可!

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