紫外線殺菌燈理論基礎(chǔ)
菌燈實(shí)際上是屬于一種低壓汞燈。低壓汞燈是利用較低汞蒸汽壓(<10-2Pa)被激化而發(fā)出紫外光,其發(fā)光譜線主要有兩條:一條是253.7nm波長;另一條是185nm波長,這兩條都是肉眼看不見的紫外線。
----用來照明用的日光燈、節(jié)能燈也屬于低壓汞燈,依靠低壓汞蒸汽被激發(fā)后發(fā)射紫外線,其中254nm波長的紫外線照射到熒光粉上再發(fā)出可見光,如果改變熒光粉的成分和比例,它就可以發(fā)出我們通常所見的不同顏色的光。
----殺菌燈不需要轉(zhuǎn)化為可見光,253.7nm的波長就能起到很好的殺菌作用,這是因?yàn)榧?xì)胞對(duì)光波的吸收譜線有一個(gè)規(guī)律,在250~270nm的紫外線有最大的吸收,被吸收的紫外線實(shí)際上作用于細(xì)胞遺傳物質(zhì)即DNA,它起到一種光化作用,紫外光子的能量被DNA中的堿基對(duì)吸收,引起遺傳物質(zhì)發(fā)生變異,使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代,達(dá)到殺菌的目的。
----日光燈和節(jié)能燈使用普通玻璃做成的,253.7nm紫外線透不出來,不能用做殺菌用的燈,石英玻璃對(duì)紫外線透過率高,達(dá)90%,是做殺菌燈的最佳材料,但是石英玻璃的性能與普通玻璃在性能上有很大的差別(主要是熱膨脹系數(shù)不同),封接不能用普通的自動(dòng)化程度較高的圓封的辦法,這使得殺菌燈生產(chǎn)制造的技術(shù)含量要高于普通節(jié)能燈。
----有一種透紫外線的玻璃,即通常所說的高硼玻璃,它對(duì)紫外透過率約是石英玻璃的60%,它的生產(chǎn)工藝與節(jié)能燈一樣,使得它的成本與價(jià)格比石英玻璃生產(chǎn)的殺菌燈相差很遠(yuǎn),幾瓦的燈管只需幾元,但它在性能上遠(yuǎn)比不上石英殺菌燈。表現(xiàn)在如下幾方面:
---- 1、透過率不同,在同樣規(guī)格經(jīng)同樣鎮(zhèn)流器測試,石英玻璃殺菌燈紫外線強(qiáng)度是高硼玻璃殺菌燈的1.5倍以上;
---- 2、高硼玻璃燈紫外光強(qiáng)度很容易衰減,它點(diǎn)燈數(shù)百小時(shí)后其紫外光強(qiáng)度就大幅下降,降到初始時(shí)的50%-70%。在用戶手上,雖然看到燈管還是亮的,但它可能已不起作用了。而石英玻璃的光衰減程度要遠(yuǎn)小于高硼燈,如果生產(chǎn)工藝過關(guān),石英燈的光衰減在經(jīng)點(diǎn)燈2000-3000小時(shí),光衰減到初始時(shí)的80%-70%,以后只要燈不滅,光衰的幅度會(huì)越來越小。
----國內(nèi)殺菌燈的客戶可能會(huì)了解菲利浦的殺菌燈,菲利浦有一種殺菌燈是用一種接近普通玻璃的玻璃生產(chǎn)的,而非石英玻璃制造的,其透光率接近石英玻璃的透過率,比中國的高硼玻璃燈要高得多,可使用自動(dòng)化程度較高的節(jié)能燈生產(chǎn)工藝生產(chǎn),這種燈主要依靠他們煉制這種玻璃的技術(shù)。它的缺點(diǎn)是不能產(chǎn)生臭氧。
----石英殺菌燈的另一個(gè)特點(diǎn)是可發(fā)出臭氧。由于石英玻璃對(duì)短波185nm的紫外線透過率也高,185nm的紫外線能電離空氣產(chǎn)生臭氧,臭氧濃度高對(duì)人體不利,但在無人場合時(shí)能使用,臭氧也能殺菌、消毒,恰好可彌補(bǔ)由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點(diǎn)。
----有些場合不能有臭氧,也可使用石英殺菌燈,這種石英玻璃在煉制的時(shí)候就加了一種元素--鈦(Ti),使它透過紫外線在200nm以下發(fā)生截止,而對(duì)254nm紫外線透過基本無影響,即通常所說的無臭氧殺菌燈。
----從以上分析,做殺菌燈用石英玻璃是最佳選擇。在國內(nèi),醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,早已不推薦使用高硼殺菌燈,在美國、加拿大、日本生產(chǎn)紫外線殺菌燈普遍都采用石英玻璃。