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紫外線殺菌燈基本常識

紫外線殺菌燈基本常識
----殺菌燈實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）被激化而發出紫外光，其發光譜線主要有兩條：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、節能燈也屬于低壓汞燈，依靠低壓汞蒸汽被激發后發射紫外線，其中254nm波長的紫外線照射到熒光粉上再發出可見光，如果改變熒光粉的成分和比例，它就可以發出我們通常所見的不同顏色的光。 ----殺菌燈不需要轉化為可見光，253.7nm的波長就能起到很好的殺菌作用，這是因為細胞對光波的吸收譜線有一個規律，在250~270nm的紫外線有大的吸收，被吸收的紫外線實際上作用于細胞遺傳物質即DNA，它起到一種光化作用，紫外光子的能量被DNA中的堿基對吸收，引起遺傳物質發生變異，使當即死亡或不能繁殖后代，達到殺菌的目的。 ----日光燈和節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，石英玻璃對紫外線透過率高，達90%，是做殺菌燈的佳材料，但是石英玻璃的性能與普通玻璃在性能上有很大的差別(主要是熱膨脹系數不同)，封接不能用普通的自動化程度較高的圓封的辦法，這使得殺菌燈生產制造的技術含量要高于普通節能燈。 ----有一種透紫外線的玻璃，即通常所說的高硼玻璃，它對紫外透過率約是石英玻璃的60%，它的生產工藝與節能燈一樣，使得它的成本與價格比石英玻璃生產的殺菌燈相差很遠，幾瓦的燈管只需幾元，但它在性能上遠比不上石英殺菌燈。表現在如下幾方面： ---- 1、透過率不同，在同樣規格經同樣鎮流器測試，石英玻璃殺菌燈紫外線強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度很容易衰減，它點燈數百小時后其紫外光強度就大幅下降，降到初始時的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小于高硼燈，如果生產工藝過關，石英燈的光衰減在經點燈2000-3000小時，光衰減到初始時的80%-70%，以后只要燈不滅，光衰的幅度會越來越小。 ----國內殺菌燈的客戶可能會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，可使用自動化程度較高的節能燈生產工藝生產，這種燈主要依靠他們煉制這種玻璃的技術。它的缺點是不能產生臭氧。 ----石英殺菌燈的另一個特點是可發出臭氧。由于石英玻璃對短波185nm的紫外線透過率也高，185nm的紫外線能電離空氣產生臭氧，臭氧濃度高對人體不利，但在無人場合時能使用，臭氧也能殺菌、消毒，恰好可彌補由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點。 ----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候就加了一種元素--鈦（Ti），使它透過紫外線在200nm以下發生截止，而對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佳選擇。在國內，醫療衛生領域，早已不推薦使用高硼殺菌燈，在美國、加拿大、日本生產紫外線殺菌燈普遍都采用石英玻璃。 ----但是,用石英玻璃生產的殺菌燈還不一定能做的好，因為還需要解決二個大問題。 ----1、成本較高前面已提及，由于石英玻璃特殊性質，使得石英殺菌燈的生產不能規模化，機械化生產，而只能以手工來生產，使得石英殺菌燈的成本較高。國內廠家生產的紫外線殺菌燈數十元一只，國外進口中國的要上百元甚至幾百元。價格高，阻礙它的進一步推廣運用。 ----2、光衰較大 ----石英殺菌燈還可能出現一個問題--壽命不長。壽命不長有兩個概念：一個是點燈壽命不長，就是點不了多長時間，燈熄了，這主要是電極處理不好。在石英加工過程中，需用高溫，如果處理不當，會導致陰極受損，點一段時間燈滅了；個概念是指有效壽命，即使燈不熄，但它的紫外光強度衰減快，達到30%，按行業標準YY/T0160-94規定，就算燈已壽終。YY/T0160-94規定石英殺菌燈的有效壽命必須大于1000小時，而美國、日本燈過有關標準殺菌燈需大于9000小時。顯然說明我國的紫外線殺菌燈的質量水平比國外的要低得多。 ----Cnlight.Com根據這一現狀，于2000年初開始組織力量研究高強度、長壽命的紫外線低壓汞燈（通俗稱法叫殺菌燈）經過一年多的努力，我們攻克了這一課題，并在以下二方面我們確定了優勢。 ----一、成本目前國內生產石英殺菌燈的廠家都以手工為主，尤其是主要工序--封接采用手工，使得產品成本普遍較高，產品的一致性差，可靠性難以保證。容易出現的問題是慢性漏氣，慢性漏氣的主要原因就是石英與電極封接不好。華星采用自動封接方法，生產效率和成品率大大提高，漏氣現象<0.5%，可靠性大大提高，而且單位成本比同行顯著降低，價格具有很強的競爭力。 ----二、有效壽命一般廠家生產的石英殺菌燈其點燈點數小時都無問題，但是很多時候燈管未熄就不能用了，比如說醫院用的30瓦石英消毒燈，初始一般有100μW/cm2（1.0米處）用過一段時間后（約1500小時），再用紫外探頭測（在1.0米處）低于70μW/cm2，此時燈管則要換新，以免消毒效果不好。造----成紫外線強度光衰減的原因從機理上分析很復雜，對于熒光燈（如節能燈）的光衰，理論上已有較為成熟的認識，如1999年復旦大學和Cnlight.Com合作研究了"緊湊型節能燈光衰機理分析"獲教育部頒發的一等獎。但是石英紫外燈的光衰與熒光燈光衰從機理上分析不完全相同，因為石英玻璃與熒光燈的加工過程不同，石英玻璃要用到高溫夾封；，石英玻璃本身與普通玻璃在其原料、生產過程就不同，其性質相差更大，它對于紫外光衰有一定影響。 ----對于"石英紫外燈光衰機理"的研究，華星光電有限公司技術發展中心正在進一步深入，但是對于如何減輕紫外光衰已有十分有效、可靠的辦法。 ----這種辦法是經過特殊的處理，使得紫外光強度衰減降低在整個壽命期間只有20%左右。比如30瓦燈初始時紫外光強為100μW/cm2（1.0米處），即使點到6000小時以上，其紫外光強還有80-90μW/cm2，7000小時254nm紫外線強度還大于70μW/cm2，這種技術在菲利浦也有類似的應用。使得長壽命的紫外線殺菌燈成為可能。 ----紫外線殺菌燈一般用來對空氣、物體表面、水來進行消毒。254nm波長能對和病毒能有效的殺滅，前人早已進行過大量的研究，是不用懷疑的事實。紫外線殺菌的特點是廣譜性，有些高溫都難以消滅的病毒，用紫外線能很快的消滅，這是由于紫外線的殺菌機理與其它方法不同。 ----紫外線對和病毒的殺滅與紫外線照射劑量有關，照射劑量=照射時間（S）×照射強度（μW/cm2），照射劑量理論上一般設計要求大于30000μW/cm2如果紫外線強度低，只要時間長，可與強度稍高時達到同樣的效果，如果在時間不允許久的情況下，需選擇高強度大功率的紫外線燈。一般情況各種*和病毒所需殺滅的照射劑量不同，在被殺滅點測出照射強度就可計算出照射時間，對被消毒的對象不了解的情況下，一般需延長照射時間來確保殺菌效率。由于紫外線會殺死細胞，因此紫外線消毒時要注意不能直接照射到人的皮膚，尤其是人的眼睛，紫外線殺菌燈點亮時不要直視燈管，由于短波紫外線不透過普通玻璃，戴眼鏡可避免眼睛受傷害。如果不小心眼受傷，一般情況也無關大礙，就象被太陽光灼傷一樣，嚴重的可滴眼藥水或人乳，幫助復原。在有人的場合，不要使用有臭氧燈管，臭氧濃度高時對人不利。 ----紫外線消毒殺菌用途很廣，醫院、學校、托兒所、電影院、公交車、辦公室、家庭等，它能凈化空氣，消除霉味，次外還能產生一定量的負氧離子，經紫外線消毒的房間，空氣特別清新。在公共場合，經紫外線消毒，可避免一些病菌經空氣傳播或經物體表面傳播。長壽命的紫外線殺菌燈在水消毒、環保工程方面的應用意義重大，水消毒設備如純水系統，一般在24小時都運轉，紫外線殺菌燈的壽命和可靠性都要求高，如果燈管壽命短，更換燈管成本高，而且很不方便。 ----紫外線殺菌燈在水消毒方面的應用，八十年代開始在西方國家流行，九十年代開始在中國推行，它比傳統的氯氣消毒有無可比擬的優越性。氯氣消毒：會在水中形成一種氯的化合物，這是一種致癌物，而且氯氣濃度高時也會有一種味道，如果喝生水，會明顯地聞到這股怪味。現在水消毒還有一種方法：臭氧，臭氧也能殺菌，但其濃度高時，臭氧分解的時間就要延長，很可能就會經近距離管道輸送到居民房內。臭氧水據說能美容、洗菜，但不能喝，而且其味道難聞。如果濃度降低，殺菌能力又要減弱。此外臭氧消毒還要防止泄漏。 ----所以，紫外殺菌在水消毒有無可比擬的優勢：紫外線強度可測、可監控，可做到在線控制，及時了解消毒效果，而且不會帶有任何副作用，在水消毒領域有不可估量的前景。

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