紫外線概要
所謂的紫外線（Ultraviolet Rays/簡(jiǎn)寫UV）就是指太陽光線的可視光線中（赤橙黃綠青藍(lán)紫），紫色之外的肉眼看不見的光線。也叫紫外光線，英文簡(jiǎn)稱UV。
于1801年德國(guó)物理學(xué)家J.W里特發(fā)現(xiàn)在日光光譜的紫端外側(cè)一段能夠使含有溴化銀的照相底片感光，因而他第一次發(fā)現(xiàn)了紫外線的存在。
紫外線又是約380~10nm的相當(dāng)寬的波段范圍中的電磁波的總稱，極端短波長(zhǎng)的紫外線與X線幾乎沒有區(qū)別。
因?yàn)樽贤饩€化學(xué)作用很強(qiáng)，相對(duì)把紅外線稱“熱線”，紫外線又叫“化學(xué)線”。 紫外線根據(jù)波長(zhǎng)分為：近紫外線 UVA, 遠(yuǎn)紫外線 UVB 和超短紫外線 UVC。紫外線對(duì)人體皮膚的滲透程度是不同的。紫外線的波長(zhǎng)愈短，對(duì)人類皮膚危害越大。短波 紫外線可穿過真皮，中波則可進(jìn)入真皮。
UVA波段，波長(zhǎng)320～400nm，又稱為長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線 。它有很強(qiáng)的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料
UVB波段，波長(zhǎng)275～320nm，又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線。中等穿透力，它的波長(zhǎng)較短的部分會(huì)被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收，只有不足2%能到達(dá)地球表面，在夏天和午后會(huì)特別強(qiáng)烈。
UVC波段，波長(zhǎng)200～275nm，又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱，無法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收。短波紫外線對(duì)人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線。
UVD波段，波長(zhǎng)100～200nm，又稱為真空紫外線。
為把紫外線應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)上，人們制成了紫外線燈管。這種紫外燈管通常應(yīng)用于紫外線殺菌領(lǐng)域。紫外線殺菌技術(shù)通過紫外線的照射破壞和改變微生物的DNA（脫氧核糖核酸）結(jié)構(gòu)，是細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖，從而達(dá)到殺菌的目的。真正具有殺菌作用的UVC紫外線，因?yàn)?/span>C波段紫外線很容易被生物的DAN吸收，尤以波長(zhǎng)253.7nm左右的紫外線最佳。紫外線殺菌燈(UV燈)實(shí)際上屬于一種低壓汞燈，和普通日光燈一樣，利用低壓汞蒸氣（10-2Pa）被激發(fā)后發(fā)射紫外線。不同的是日光燈的燈管用的是普通玻璃，254nm的不能透出來，只能被燈管內(nèi)壁的熒光粉系吸收激發(fā)后才可發(fā)出可見光。如改變熒光粉的成分和比例，它就可以發(fā)出我們通常所見到的不同顏色的光了。一般情況下，殺菌燈的燈管都是采用石英玻璃制作，因?yàn)槭⒉Ａ?duì)紫外線各波段都有很高的透過率，可達(dá)80-90%，是制作殺菌燈的最佳材料。殺菌燈有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極低壓汞蒸氣放電燈等幾種結(jié)構(gòu)，按外形和功率可分為多種類型。紫外線殺菌屬于純物理消毒法，具有簡(jiǎn)單便捷、廣譜高效、無二次污染、便于管理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。隨著各種新型設(shè)計(jì)紫外線燈管的推出，紫外線殺菌的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。目前在表面改質(zhì)、表面洗凈、UV固化等領(lǐng)域也在廣泛應(yīng)用。
紫外線的主要作用
太陽所發(fā)出的光線同時(shí)包含有可視光線、紫外線、紅外線等。陽光中紫外線能有效地殺滅細(xì)菌、病毒，增強(qiáng)免疫能力，可促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣、磷等微量元素的吸收利用，有利于骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育，防止佝僂病出現(xiàn)。不過，過強(qiáng)的紫外線，會(huì)削弱機(jī)體的抗病能力，導(dǎo)致皮膚癌的發(fā)生。
不同波段的紫外線的不同作用
| 名稱 |
波長(zhǎng)(nm） |
用途 |
作用 |
作用原理 |
| 短波紫外線 |
184.9 |
表面改質(zhì)/洗凈，
生成臭氧
（Ozone Production) |
臭氧生產(chǎn)及開發(fā) |
空氣中的氧氣分子在184.9nm的紫外線照射下，能量充分的氧分子的外電子與氧分子發(fā)生反應(yīng)生成氧。生成的氧又與氧分子發(fā)生化合反應(yīng)形成臭氧。
O2+紫外線 →2O*
O2+2O → O3
臭氧的氧化率非常高，LCD基板上的有機(jī)物與其表面成分被氧化后就會(huì)降低其他化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。 |
| 短波滅菌紫外線 |
253.7 |
表面改質(zhì)/洗凈,
殺菌 |
洗凈作用 |
185nm的紫外線吸收氧原子形成254nm的紫外線，使有機(jī)物吸收分子與表面的有機(jī)物結(jié)合形成低分子。低分子很容易與臭氧發(fā)生反應(yīng)形成二氧化碳及水分，從而可以洗凈物體表面。 |
| 黑斑效應(yīng)紫外線 |
296.7 |
黑斑效應(yīng)紫外線 |
黑斑作用 |
日光中含有的長(zhǎng)波紫外線可以直達(dá)肌膚的真皮層，破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將我們的皮膚曬黑。 |
| 光化學(xué)線 |
365 |
固化、光化學(xué)
（UV curing and Photo Chemical/td> |
固化作用 |
光化學(xué)反應(yīng)是365nm波長(zhǎng)的UV發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)。例如，在沒有紫外線的情況下，monomer等的Oligomer收到紫外線后會(huì)變成Polymer。這個(gè)過程被稱為光化學(xué)反應(yīng)。在材料表面進(jìn)行的UV鍍膜、印刷等都是光化學(xué)反應(yīng)。 |
| 平版照相線 |
404 |
UV Exposure |
殺菌作用 |
波長(zhǎng)210-320nm的紫外線殺菌作用非常強(qiáng)。其中250-260nm波長(zhǎng)的紫外線作用最強(qiáng)。其中使用253.7nm波長(zhǎng)制成的紫外線燈就是殺菌燈。殺菌燈在制藥業(yè)、研究所、醫(yī)院、室內(nèi)空氣滅菌、食品工業(yè)等領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)十年了。近來，在下水道等水處理等領(lǐng)域也開始使用這種技術(shù)以做最終的殺菌處理。 |
紫外線各波段的作用與用途
紫外線根據(jù)強(qiáng)度的不同各個(gè)波長(zhǎng)的用途也非常不同。根據(jù)UV燈放射出的不同波長(zhǎng)用途分類如下
生產(chǎn)用UV燈
| 主要作用 |
波長(zhǎng)(nm) |
適用UV燈 |
用途及領(lǐng)域 |
| 生成臭氧 |
150 ~ 200 |
臭氧發(fā)生燈 |
生成臭氧 |
| 洗凈、改質(zhì) |
184.9 |
UV/臭氧洗凈/改質(zhì)燈 |
表面改質(zhì)及表面洗凈 |
| 殺菌作用 |
240 ~ 300 |
殺菌燈 |
空氣殺菌、水殺菌 |
| UV固化 |
340 ~ 460 |
高級(jí)汞燈、metal?燈、 氙燈 |
UV鍍膜、粘接、涂料、印刷等 |
| 光分解 |
250 ~ 450 |
光分解燈 |
去除電路板、LCD、水、塑料、玻璃燈表面的有機(jī)物 |
| 平版照相 |
300 ~ 450 |
平版照相 |
在感光材料上照相、膠片錄光機(jī) |
| 光合成 |
250 ~ 700 |
低壓UV燈、高壓汞燈 |
化學(xué)物質(zhì)的合成 |
一般UV燈
| 主要作用 |
波長(zhǎng)（nm） |
適用UV燈 |
用途及領(lǐng)域 |
| 殺菌作用 |
240 ~ 300 |
殺菌燈 |
空氣殺菌、水殺菌 |
| 對(duì)人體有害 |
200 ~ 340 |
殺菌燈、電焊、煤氣焊接、碳電焊 |
對(duì)眼睛、皮膚有傷害 |
| 紅斑效應(yīng) |
250 ~ 330 |
醫(yī)療用紫外線燈，太陽能 |
光過敏癥診斷 |
| 產(chǎn)生維生素D |
260 ~ 360 |
滲透用UV燈 |
食品、飼料等的維生素的添加 |
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