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紫外灯管是什么玻璃材料做的?原理是什么?
省部重点实验室
2012/04/23
私聊
生命科学仪器综合讨论
答:紫外线杀菌灯基本常识
------------------------------ ----
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
*
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色的光。
----
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
*
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。原理:现代紫外消毒技术是基于现代防疫学、光学、数学、生物学及物理化学的基础上,利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的
C
波段紫外光发生装置产生的强紫外
C
光照射流水、空气或固体表面,当水、空气或固体表面中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量的紫外
C
光辐射后,其细胞中的
DNA
结构受到破坏(键断裂,或光化学反应,如使
DNA
中
THYMINE
二聚等),从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭细菌、病毒以及其它致病体。达到了消毒和净化的目的。
关键词:紫外灯管
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