Как зажечь ультрафиолетовую лампу


Низковольтные газоразрядные ультрафиолетовые лампы

Однажды в детстве мне попалась в руки неоновая лампа. Обычная миниатюрная советская лампа с маленьким резьбовым цоколем как у ламп накаливания вроде МН3.5-0.26, которые повсеместно тогда использовались в фонариках. Подключив её к такой же обычной советской «квадратной» батарейке на 4.5 В я с досадой отметил, что лампа не работает. Такая неудача чуть было не отправила лампочку в мусорное ведро как неисправную, однако кто-то из старших вовремя подсказал, что лампа эта «газоразрядная» и ей просто надо больше напряжения. Хорошо, подумал я и подключил вторую квадратную батарейку последовательно – и … ничего не изменилось, лампа так и не загорелась. Но тут уже было все ясно – просто напряжения надо еще больше. А где взять еще больше напряжения, если все квадратные батарейки дома закончились? Конечно же, в розетке! Недолго думая, я взял сетевой кабель от какого-то старого прибора и соединил его с патроном от фонарика (хорошо, хоть не руками держал), куда вставил эту упрямую лампочку, после чего смело воткнул вилку в розетку…

[пропустить предысторию]

Но тут что-то пошло не так – вместо красивого оранжевого свечения произошел небольшой взрыв, и мне надолго запретили экспериментировать с электричеством. Назначение и практическую пользу этой странной лампы я тогда так и не понял, но прочно усвоил для себя одно: газовый разряд – это определенно что-то высоковольтное. Дальше были лампы дневного света, дроссели, стартеры, умножители, но все они лишь подтверждали вывод, полученный из того печального опыта. И, наверное, я бы так и продолжал считать и сегодня, если бы недавно не встретил на Али этот необычный лот.

А началось все с того, что наткнулся я вдруг на свои старые запасы ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием. Если кто не знает – можно сказать, что это первые версии «флешек», то есть микросхем, с одной стороны способных хранить информацию без подачи питания, а с другой – с возможностью эту информацию перезаписать. Сохраняется информация в таких микросхемах с помощью зарядов на изолированных затворах МОП-транзисторов, поэтому для записи применяется повышенное напряжение программирования (обычно 12.5 В, но бывали микросхемы, требующие больше), а для стирания – облучение кристалла УФ-излучением. УФ-излучение ионизирует оксид кремния, выполняющий роль диэлектрика, и заряд с изолированного затвора стекает, переводя микросхему в «исходное» стертое состояние. Для беспрепятственного доступа УФ-излучения к кристаллу, в керамическом корпусе микросхемы ПЗУ непосредственно над кристаллом делается окошко из кварцевого стекла, дарящее микросхемам тот самый неповторимый особенный вид. Англоязычное название данных микросхем – EPROM, то есть, Erasable Programmable Read Only Memory. Внешне выглядят они так:


На фото микросхемы M27C512 в корпусе DIP-28 от производителя ST с временем доступа 100 и 150 нс, позволяющие сохранить 512 КБит информации в формате 64Кх8. Поскольку микросхемы имели 8-битную организацию, они были очень популярны в 80-90-е годы и использовались повсеместно в различных 8-битных компьютерах того времени. Например, в очень известном клоне ZX-Spectrum Pentagon-128, разработанном отечественными специалистами, использовалось точно такое ПЗУ, как на фото. Хоть по современным меркам 64 КБ – очень мало, эти микросхемы все еще можно свободно и дешево купить на Али. Причем, поскольку в таких заказах всегда приходят б/у микросхемы, выпущенные в 90-е годы, можно твердо говорить, что это оригиналы. Также их можно купить и в обычных магазинах (интересно, что продается тут, вряд ли же б/у).

Но вернемся к теме обзора. Итак, чтобы программировать такие микросхемы нужен «высоковольтный» параллельный программатор, например, TL866-II Plus, который у меня был, а чтобы стирать – какой-либо УФ-излучатель. Производитель в документации утверждает, что стирание микросхемы начинается при облучении кристалла излучением с длиной волны 400 нм и меньше, но оптимально облучать ультрафиолетом с длиной волны 254 нм (забегая вперед, скажу, что именно такое излучение дает ртутная газоразрядная лампа).

Поскольку, в первый момент под рукой ртутной лампы не оказалось, я решил попробовать стереть ПЗУ «народным» фонариком Convoy S2+ с УФ-светодиодом Nichia, излучающим на длине волны около 365 нм:


И это действительно получилось! При установке фонарика непосредственно на окошко ПЗУ, стирание микросхемы произошло где-то за 25 минут. То есть, в крайней ситуации, если нет ничего другого, это тоже вполне рабочий метод. Аналогично можно использовать достаточно распространенные «черные» ртутные газоразрядные лампы «Black light», часто встречающиеся в ночных клубах и барах, т.к. они дают такое же излучение 365 нм (пары ртути излучают на этой длине волны, а для защиты от более жесткого УФ и видимого света в таких лампах применяется стекло Вуда). Также эти лампы хорошо знакомы и радиолюбителям, изготавливающим дома печатные платы по методу фоторезиста или использующим паяльные маски, т.к. для облучения заготовки здесь требуется то же самое УФ-излучение.

Но ждать 25 минут для каждой микросхемы – достаточно долго, поэтому после удачного опыта с фонариком я решил поискать какой-нибудь другой источник УФ-излучения. Самый простой вариант – купить на Али готовый УФ-стиратель, однако в отзывах жалуются на плохое качество сборки, да и стоит он почти $14 – если необходимо стирать одну микросхему в месяц, проще будет обойтись фонариком.

Но тут вдруг я вспомнил, что у меня в гараже где-то валяется советская УФ-лампа ДРБ-8, вытащенная когда-то давно из кухонной вытяжки. На вид она похожа на стандартную люминесцентную лампу с цоколем Т5 мощностью 8W и длиной 30 см, только вместо обычного стекла с нанесенным изнутри люминофором, стекло данной лампы кварцевое. Кварцевое стекло пропускает весь спектр излучения паров ртути, включая 254 и 185 нм. 254 нм – это именно то, что мне нужно, а вот 185 нм, кроме всего прочего, вызывает образование озона из кислорода воздуха, а так как озон – газ весьма ядовитый, включать такую лампу следует только в хорошо проветриваемых помещениях.

Опуская сложности процесса восстановления старого дроссельного «драйвера» для этой лампы, скажу, что с её помощью стереть микросхему ПЗУ при размещении «вплотную» удалось всего за 45 секунд! Вот это, конечно, отличный результат. Однако, получившуюся «стиралку» (фото ниже) вряд ли можно назвать удобной – длинная лампа, с которой надо обращаться очень аккуратно (внутри-то ртуть), относительно большой дроссель, сильный запах озона в процессе работы, все это поспособствовало продолжению поиска на Али более удобного решения.


И решениие было найдено в виде обозреваемых ламп. Изначально, увидев лот, я очень усомнился, каким образом лампа с обычной нитью накала внутри и заявленным рабочим напряжением в 10 В может генерировать настоящее УФ-излучение, ведь тут нужен газовый разряд, а он возникает, как мы хорошо помним, только при высоких напряжениях. Однако среди отзывов был положительный с комментарием «при включении запахло озоном, значит, лампа работает», благодаря которому я и сделал заказ двух таких ламп, благо цена в $1.59 (на момент покупки) за штуку позволяла поэкспериментировать.

Доставка заняла всего 2.5 недели, правда, тут могла на руку сыграть консолидация посылок Cainiao, недавно введенная Aliexpress – для небольших заказов с доставкой «эконом», похоже, консолидация действительно дает преимущество, т.к. их собирают вместе и отправляют получившийся пакет более быстрым способом. В общем, через 2.5 недели я получил достаточно объемный пакетик, где в пяти (не меньше) слоях «пупырки» были закручены две вот такие небольшие коробочки:


В которых оказались вот такие лампы:


Не смотря на то, что у продавца на странице лампы промаркированы, ни на колбе, ни на цоколе пришедших ламп никаких маркировок нет вообще. Будем считать, что их рабочие параметры соответствуют заявленным (10 В 3 Вт). Если посмотреть внимательно на саму лампу, можно внутри увидеть обычную нить накала, частично покрытую по краям каким-то белым веществом, непонятную пластину в середине и очень маленькие шарики металла внутри колбы. Так, значит, лампа все-таки ртутная! Внешне длина лампы — около 55 мм вместе с цоколем:


Как же работают эти странные лампы? Откуда там УФ излучение? Давайте подадим на нее питание. По описанию продавца лампа работает от 10 В, потребляет 300 мА и имеет мощность 3 Вт. Выставляем на лабораторном БП эти значения и подключаем лампу (патрона под Е17 у меня не оказалось, поэтому «используем то, что под рукою и не ищем себе другое»). Лампа начинает потреблять ток порядка 0.15 А и … как в том старом детском опыте с неонкой, ничего не происходит. Хотя нет, происходит – нить накала лампы еле видно раскаляется докрасна, но больше ничего.


В этот момент у меня появилось сомнение, может быть, я не так подключил лампу и для разжигания дуги необходим какой-то высоковольтный импульс? Но куда его подать, у лампы-то только два вывода, которые соединены внутри спиралью с достаточно малым сопротивлением. Следующей была мысль об ионизации электромагнитным полем, но я вовремя одумался, перед тем как отнести лампу в микроволновку. «Давай просто повысим напряжение» — в итоге решил я и стал плавно вращать ручку БП.

И… о, чудо, где-то на 13.5 В я увидел, как на вершине одного из контактов лампы вдруг появилось УФ-свечение, а еще через секунду (напряжение в этот момент было около 14.5 В, т.к. я инстинктивно продолжал медленно крутить ручку БП) в лампе вдруг образовался газовый пробой и она засветилась настоящим ультрафиолетом (в комнате мгновенно запахло озоном, так что о спектре излучения даже и думать не пришлось)!

В итоге было выяснено, что для уверенного розжига необходимо на БП выставить 15 В 300 мА, после чего подключить лампу. Процесс «запуска» показан на следующей анимации:


Как работает данная лампа – после подачи исходного напряжения питания (15 В) через нить накала начинает протекать ток, нить накала начинает нагреваться. От этого нагреваются пары ртути, содержащиеся в колбе, и в определенный момент их проводимость повышается настолько, что 15 В уже хватает для полноценного газового пробоя между вершинами электродов. Возможно, белое покрытие по краям электродов – это специальное вещество, обладающее повышенной эмиссией электронов, которое и способствует пробою при таком низком напряжении, ведь, если вспомнить, катоды радиоламп тоже были покрыты похожим по цвету веществом, повышающим эмиссию.

В момент пробоя ток в цепи резко возрастает и БП переходит в режим CC, выходное напряжение при этом несколько падает. Я зафиксировал напряжение порядка 12 В при токе 300 мА на обеих лампах, что дает мощность 3.6 Вт, то есть даже несколько больше, чем обещал продавец.


Следует иметь в виду, что если не ограничить ток через лампу после пробоя, при напряжении 15 В он может возрасти значительно выше рабочего тока в 300 мА (я кратковременно повышал до 700 мА), что приведет, конечно, к более яркому свечению лампы, но также и к перегреву краев нити накала лампы, которые начинают ярко светиться. В отзывах к товару человек подключал такую лампу напрямую в сеть 220 В через конденсатор небольшой емкости (4.7 мкФ, кажется), возможно для кого-то такой вариант окажется самым оптимальным.

Ну что же, теперь, когда мы убедились, что лампа работает, попробуем стереть им наше ПЗУ. При непосредственном контакте микросхемы М27С512 с колбой лампы, полное и уверенное стирание происходит за 90 секунд, то есть за полторы минуты. Очень даже неплохо для такого простого и недорогого источника УФ излучения. Скорее всего, теперь при необходимости я буду стирать микросхемы именно этой лампой, осталось только патрон Е17 найти и как-то всю конструкцию оформить хотя бы в некое подобие корпуса.

Итог: лампа работает как положено, можно брать. Открытым остается только вопрос с ресурсом.

Для обзора в качестве дополнительной категории указываю «сделано руками», т.к. данная УФ-лампа, думаю, заинтересует в основном радиолюбителей, собирающих что-то на старых ПЗУ с УФ-стиранием (хоть и в описании товара у продавца она позиционируется как бактерицидная). Заранее прошу прощения у тех, кто считает, что раздел «уже не торт», может быть для вас будет полезной хотя бы информация о существовании таких ламп.

P.S.

UVC | Ультрафиолетовый свет C

Что такое UVC?

UV-C - одна из многих электромагнитных частот, исходящих от солнца. Как и у других форм волны, его свойства уникальны для его длины волны. Чтобы синтезировать эту частоту, из стеклянной трубки откачивают воздух и наполняют ее аргоном при давлении намного ниже атмосферного. К этому добавлено небольшое количество ртути. Когда смесь возбуждается (возбуждена), она создает светящуюся плазму из электронов, которые проходят через пары ртути.Когда они ударяются об атомы ртути, электрон ртути высвобождается с частотой, соответствующей спектральной линии ртути, которая составляет 253,7 нм. Преобладающее излучение (> 90%) этих ламп - это энергия УФ-С. Частота "C" семейства электромагнитных УФ обладает, среди прочего, бактерицидным действием. Это было настолько важно, что Westinghouse быстро коммерциализировала «бактерицидную» лампу низкого давления на парах ртути в начале 1930-х годов. С тех пор его гуманитарная ценность пользуется успехом во всем мире.

Вредно ли УФ-С?

На улице мы подвергаемся воздействию части УФ-спектра.Как правило, чрезмерное УФ-облучение может вызывать неблагоприятные эффекты в зависимости от длины волны, типа и продолжительности, а также различий в реакции на УФ-излучение между людьми. Три основных длины волны:

o UV-C - включает бактерицидную длину волны 253,7 нм и используется для дезинфекции воздуха и воды. Чрезмерное воздействие на человека вызывает временное покраснение кожи и резкое раздражение глаз, но не вызывает необратимых повреждений, рака кожи или катаракты.
o UV-B - более узкая, но более опасная полоса УФ. Продолжительное воздействие было связано с раком кожи, старением кожи и катарактой (помутнением хрусталика глаза).
o UV-A - более преобладает на открытом воздухе, чем два других. Он помогает загореть нашей коже и используется в медицине для лечения некоторых кожных заболеваний. Обычно это безвредная длина волны. UVA, B и C повреждают волокна коллагена и ускоряют старение кожи. Как правило, UVA наименее опасен; UVB способствует повреждению ДНК и раку. Проникает глубоко, но не вызывает солнечных ожогов. Из-за отсутствия покраснения (эритемы) его нельзя измерить при тестировании SPF. Нет хороших клинических данных о блокировании УФ-В, но важно, чтобы солнцезащитные кремы блокировали как УФ-А, так и В.Однако УФС проникает поверхностно и не оказывает длительного воздействия на ткани.

Как это влияет на микробы?

Микроорганизмы представляют собой простые органические структуры, которые легко поглощают длину волны УФ-С, вызывая фотодиссоциацию (разрушение). ДНК микробов (дезоксирибонуклеиновая кислота, в первую очередь, подвергается неблагоприятному воздействию из-за ее более слабых молекулярных связей. За сотые доли секунды она получает непоправимый ущерб. Последующая потеря генетических инструкций вызывает гибель клеток и / или неспособность реплицироваться, что делает их безвредными). .Непрерывное воздействие вызывает непрерывную деградацию, такую ​​как солнце, только значительно быстрее.

А работает?

Да, научные и анекдотические ссылки изобилуют эффективностью УФ-С как в литературе, так и в отчетах о полевых применениях. Из правительственных отчетов наиболее заметными являются NIOSH, OSHA, CDC, GSA, EPA. Наука в общественном форуме исходит от Университета Цинциннати, Университета Талсы, Университета Колорадо и Университета Макгилла (Канада), и это лишь некоторые из них.Две лаборатории, проводящие независимое тестирование и показывающие очень хорошие результаты, - это ARTI и Battelle. Список престижных полевых исследований слишком велик, чтобы его можно было упомянуть. UVC используется во всем мире, больше в других странах на душу населения, чем в США. Большая часть этого более широкого использования используется для дезинфекции питьевой воды и очистки сточных вод при очистке сточных вод.

Что означает УФ "C" или УФ "GI"?

Буквы «УФ» относятся к спектру длин волн магнитного поля, известному как ультрафиолетовый свет.Этот спектр чаще всего делится на четыре категории: вакуум, короткие волны, средние волны и длинные волны »или VUV, UVC, UVB и UVA. UVC - это частота, которая является наиболее бактерицидной, а термин UVGI относится к «ультрафиолетовому бактерицидному облучению», используемому федеральными агентствами, такими как OSHA, NIOSH, GSA, EPA и CDC, когда относятся непосредственно к UVC.

Вырабатывают ли лампы УФ-С озон?

Нет, но UVC действительно обеспечивает исключительное кондиционирование воздуха так же, как солнце на открытом воздухе.Светильники UVC - это компонент кондиционирования воздуха, который используется в дополнение к другим частям системы. К ним относятся фильтры, змеевик, нагревательный сердечник, вентилятор, заслонки, увлажнители и т. Д. Все они предназначены для выполнения определенной функции при обработке воздуха в жилых помещениях.

Заменяет ли UV-C фильтры?

Нет, светильник UV-C - это компонент кондиционирования воздуха, который используется в дополнение к другим частям системы. К ним относятся змеевик, нагревательный сердечник, вентилятор, заслонки, увлажнители, фильтры и т. Д. Все они предназначены для выполнения той или иной работы внутри воздухообрабатывающего устройства. УФ-приспособление является лишь одним из этих компонентов.

Удаляют ли воздушные фильтры микроорганизмы?

Да, в разной степени в зависимости от их номинального КПД. Обратите внимание, что в случае предполагаемого инфекционного заболевания тип, эффективность и расположение фильтра должны иметь большое значение. Что касается микроорганизмов, цель фильтров - снизить общее количество жизнеспособных микробов на «единицу объема воздуха» ниже по потоку. К счастью, некоторые фильтры также можно использовать с UV-C в подходе, называемом «поймать и убить».При правильном фильтре UVC может убить и / или испортить то, что уловил фильтр. Таким образом, для данного микроба и его продуктов эффект фильтров может быть неотъемлемой частью результирующей концентрации в пространстве. Следует также отметить, что размеры вирусов могут достигать 0,02 микрона, поэтому необходимо знать целевой организм, чтобы обеспечить предсказуемый результат. Кроме того, фильтрующая система не может сдерживать рост микробов на поверхностях, в дренажных поддонах, вентиляционных камерах и воздуховодах. УФ-C - лучший инструмент.

Как вы определяете размеры приложений UV-C?

Для улучшения качества воздуха в помещении, улучшения теплопередачи, уменьшения объема технического обслуживания и запаха более десяти лет используется подход, заключающийся в размещении осевых линий ряда ламп на 30–45-дюймовых осевых линиях. У наиболее уважаемых производителей есть программное обеспечение, которое может определять такие типы установок, больше. Проконсультируйтесь только с одним из этих авторитетных производителей при определении размеров приложений для возбудителей инфекционных заболеваний.

Трудно ли установить UV-C?

Вовсе нет. Предоставляются простые инструкции по установке вместе с чертежами компоновки, заполненными всеми необходимыми размерами.Появляются разработки продуктов, которые во многих случаях позволяют устанавливать УФ-C в кондиционерах менее чем за час! Это также относится к фанкойлам, унитарным и крышным агрегатам, которые сложнее всего содержать в чистоте. Проконсультируйтесь с уважаемым заводом, а затем привлекайте его к любым инфекционным заболеваниям.

Где это установлено?

Светильники

UV Resources разработаны специально для установки в системах HVACR и приложениях. В существующем оборудовании часто встречаются микробные заражения. Везде периодически или постоянно образуется влага.Простое тестирование подтверждает это и его возможное исправление. Наилучшие результаты достигаются, когда УФ-С расположен близко к проблемной поверхности. Крепление обычно устанавливается на расстоянии от 6 дюймов до 50 дюймов от облучаемой поверхности. Таким образом, приложение обязательно разрушит и устранит поверхностные и водные загрязнения.

Вы сначала очищаете поверхности?

Результаты, очевидно, более драматичны, когда вы этого не делаете, но на самом деле все сводится к времени. UVC разлагает органический материал на поверхности, а часто и внутри нее, за период времени, уникальный для типа и количества удаляемого материала.Но обычно в течение 180 дней или меньше. Как только загрязняющие вещества будут известны, УФ-ресурсы могут помочь вам принять это решение. Как правило, сначала выполняется очистка, чтобы ускорить процесс очистки. Если загрязнение неизвестно, разумно облучить загрязняющие вещества в течение как минимум 30 дней и полностью одеться, прежде чем разрушать их.

Как узнать, что он работает?

Есть несколько способов продемонстрировать, выбрать образец или измерить множество происходящих событий. Один из них - использовать контактную пластину, содержащую солодовый агар.Перед установкой UV-C поверхность слегка касается пластиной. Затем инкубируют примерно 96 часов. После установки UV-C процедура повторяется на том же месте. Часто наблюдается снижение роста организма на 98% +? Аналогичным образом можно брать пробы из дренажного поддона и воды, используя другую питательную среду для бактерий. Вот некоторые из других способов:

o Заметное уменьшение плесени можно увидеть за очень короткий период времени.
o Было показано, что падение давления в змеевике падает более чем на 10% менее чем за 30 дней (в зависимости от чистоты поверхности и активности воды), конечно, обычно имеет место соответствующее увеличение воздушного потока и производительности системы.
o Сливные поддоны и вода из поддонов становятся значительно чище.
o Все поверхности, расположенные по линии участка, т.е. изоляция и т. Д., Станут выглядеть намного чище.
o Исчезает большинство запахов, связанных с радиоактивным загрязнением.
o Многие жалобы на качество воздуха в помещении были зарегистрированы как уменьшенные.

Должны ли продукты UV-C быть внесены в список UL?

Да. Для полной безопасности светильники UVGI должны быть протестированы и внесены в список UL / C-UL в соответствии с кодом категории ABQK (аксессуары, монтируемые в воздуховоде), стандарты UL: 153, 1598 и 1995 соответственно.

Какую гарантию мне ожидать?

Гарантия на светильники должна составлять 3 года, а на лампы - 1 год.

Каковы пределы температуры, влажности и скорости?

Не все продукты UV-C соответствуют спецификациям UL, в том числе влагозащищенная конструкция и надлежащая работа электроники при параметрах 1–77 ° C, как в оборудовании HVAC. По сути, продукты UV Resources не имеют ограничений HVAC. При этом соблюдаются дополнительные параметры: относительная влажность 99% и 1000 футов в минуту соответственно, но свяжитесь с заводом-изготовителем, если ожидаются другие эксплуатационные проблемы.

Как утилизируют отработанные лампы?

В настоящее время большинство пользователей выбрасывают их, как любой стеклянный мусор, например, люминесцентные лампы! Пользователи больших люминесцентных ламп соблюдают директивы EPA и штата, а лампы UV-C подпадают под те же правила. Если у вас есть программа утилизации люминесцентных ламп, УФ-лампы просто попадут в эту же программу.

Следует ли циклически переключать УФ-лампы с вентилятором?

Если принять во внимание все обстоятельства, можно сделать вывод, что они работают постоянно.Кроме того, если учесть характеристики лампы и источника питания, а также их срок службы, они будут работать лучше и дольше при непрерывной работе. Поэтому по возможности запускайте их постоянно.

Когда меняют лампы?

Для приложений с инфекционными заболеваниями замену следует выполнять с использованием выходного измерительного устройства, такого как радиометр, при соблюдении заводских спецификаций и / или рекомендаций. Для контроля качества воздуха в помещении или контроля плесени в крупных установках может быть полезен радиометр, чтобы предотвратить преждевременную замену.Замена ламп при снижении их мощности на 20% - обычное дело, обычно это происходит примерно через 12-15 месяцев. Поэтому при установке без радиометра заменяйте лампу не реже одного раза в год и заменяйте перегоревшую как можно скорее.

Нужна ли чистка ламп?

Лампы

UV Resources обычно разрушают обычные органические частицы, которые могут накапливаться на поверхности трубки; поэтому периодическая чистка обычно не требуется.

Как очищаются лампы при необходимости?

Очистка может потребоваться, если лампа подверглась воздействию жесткой воды в любой форме, большого количества влажных органических частиц или любого вида масла (т.е. масло для тела). Уксус можно использовать для удаления минеральных отложений, Windex - для влажного органического мусора и чистого спирта, а ткань без ворса - для масла. Обычные чистящие средства должны работать нормально, если не оставляют следов.

Что делать, если микробы прикреплены к частицам пыли?

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха вызывающие беспокойство микробы либо находятся на поверхности, либо переносятся по воздуху. УФ-излучение обычно разрушает простые органические материалы, такие как частицы пыли, на поверхности, чтобы показать целевой микроб и уничтожить его.Микробы, переносимые по воздуху, не могут быть скрыты как минимум двумя способами. Большая часть пыли удаляется системой фильтрации до того, как микроб попадает в полость УФ-С. И / или частицы пыли падают или падают в воздушном потоке, что обеспечивает глобальное облучение почти на 360 °, что приводит к поглощению энергии УФ-С в достаточном количестве. В установках, предназначенных для конкретных инфекционных заболеваний, следует использовать воздушные фильтры с эффективностью более 85% по шкале ASHRAE Dust Spot, чтобы не только было минимальное количество пыли, но и многие микробы не могли пройти сквозь них.

Что такое инактивация?

Для плесени и бактерий дозы УФ-излучения могут не вызывать немедленной гибели клеток, но микроб может быть «инактивирован». Это означает, что, хотя некоторая биологическая активность еще может существовать, репликация клеток невозможна; микроб больше не жизнеспособен. Просто рассматриваемый микроб не может размножаться, что делает его безвредным! Более того, было показано, что небольшие дозы УФ-С со временем ускоряют гибель клеток. Поскольку вирусные частицы не являются формой жизни, мы полагаемся исключительно на инактивацию, чтобы избавиться от нависшего над ними вреда.

Что я увижу, если я не вижу энергии УФС?

Около 90% энергии, вырабатываемой УФ-лампой, фактически составляет УФ-энергия. Остальное - видимый свет (синий оттенок) и небольшое количество инфракрасного (тепло). Учитывая яркость УФ-C ламп, эти 3-4% видимого света дают представление о количестве энергии УФ-С, производимой лампой.

Если я вижу синий цвет, лампа исправна?

Необязательно, синий цвет возникает из-за инертного газа внутри лампы, который не выделяет УФС.Лампа может гореть (синим цветом), но при этом не производить много энергии УФ-С, если она вообще есть. Это был бы плохой показатель.

Убивает ли УФС пылевых клещей?

Нет никаких доказательств того, что доза УФ-С, подходящая для уничтожения данного микроба, вообще окажет какое-либо влияние на пылевых клещей. Очень высокая энергия УФ-С или длительное воздействие УФ-С должно нарушить некоторые биологические функции клеща, что может привести к смерти. Однако нигде нет свидетельств того, что пылевые клещи обитают в воздуховодах кондиционера.

Нужен ли мне УФС, если я использую фильтры с антимикробной обработкой?

Некоторые микробы, которые улавливаются фильтрами, обработанными антимикробными средствами, действительно умирают.Но есть еще много лет доказательств и независимых тестов, которые показывают, что микробы, пойманные неочищенными фильтрами, также умирают! Исключением в обоих случаях является плесень на влажных фильтрах, которая характеризуется отчетливым запахом? Однако ничто из этого не препятствует многолетним свидетельствам того, что просто количество микробов всегда ниже по потоку от любого фильтра по сравнению с выше по потоку. Фильтры никоим образом не препятствуют росту микроорганизмов на других поверхностях и в сливных поддонах; все это в конечном итоге приводит к накоплению органических материалов.В этом последнем и более важном вопросе УФ-С является единственной нехимической формой постоянного контроля источника.

Может ли UVC экономить энергию?

Да, буквально в тысячах контролируемых испытаний наросты органических материалов на змеевиках были удалены с помощью УФ-С, чтобы обеспечить два возможных результата: 1. Падение давления на змеевике уменьшается, что увеличивает поток воздуха. 2. увеличивается разность температур выходящего воздуха по смоченному термометру. Таким образом, экономия энергии достигается за счет увеличения поглощения (передачи) тепла, уменьшения мощности воздушного потока (или увеличения объема воздуха) и / или сокращения времени работы, в том числе на конденсаторе.Эти сокращения и увеличения всегда проявляются в той или иной форме работы по энергосбережению.

Влияют ли биопленки на характеристики змеевика?

В опубликованных статьях документируется, что эффективность поверхностного теплообмена теряется до 30% из-за накопления органических материалов? Кроме того, большое количество чистящих составов для змеевиков и производители «сменных змеевиков», как правило, свидетельствуют о распространенности проблемы. Брайан Крафтхефер из Honeywell лучше всех публикуется в этой области.

Что делать, если я не вижу плесени на катушке и т. Д.?

Даже небольшое визуальное появление плесени потребует миллионов этих микроорганизмов на квадратный дюйм, и большая часть из них обычно представляет собой питательные вещества, содержащие плесень; который всегда считался простой грязью. Кроме того, большее количество этого материала может находиться внутри катушки, а не на ее видимой поверхности. Фактически, некоторые из наиболее заметных проблем с качеством воздуха в помещении возникли в так называемом сухом климате, где не было видимой грязи или микробной активности.

Можно ли установить UVC на крышах домов или в наружных блоках?

Светильники

NEMA с односторонними лампами были разработаны специально для крыш и других наружных систем, они удивительно доступны по цене и просты в установке.

Можно ли устанавливать UVC в небольших установках?

Да, блочные вентиляторы, тепловые насосы, фанкойлы и т. Д. Являются критически важными кандидатами для УФС, поскольку они часто являются самыми грязными, наиболее неэффективными и проблемными системами для обеспечения качества воздуха в помещении. Цены недавно снизились.

Может ли УФ-С убить 100% всех микроорганизмов, переносимых по воздуху?

Обычно нет, хотя более важным является очень большое сокращение количества из-за использования УФ-С. CDC - хороший пример того, что UV-C является наиболее совершенным, а иногда и единственным выбором для выполнения работы.Не менее важно, что УФ-С ничего не оставляет позади, как другие методы!

Дорогой ли UVC?

Больше не будет, поскольку они меньше 0,04 доллара за куб. Таким образом, затраты на потерю эффективности теплообмена; таблетки для очистки поверхностей и дренажного поддона уже превышают эту стоимость. Тем не менее, исключаются рутинная работа, простои, обслуживание жалоб и, самое главное, прогулы и судебные тяжбы. Затраты на потерю работы, игры и дружеских отношений; или даже чистка воздуховодов и замена системы даже не учитываются.Сменных ламп пока гораздо меньше.

Как домовладелец узнает, когда менять лампы?

В настоящее время нет точных или доступных способов, поэтому промышленным стандартом для замены ламп был один год. Лучший месяц - апрель, чтобы в летние месяцы была самая свежая лампа.

Почему мы много слышали о биоаэрозолях?

Потому что это основной компонент плохого качества воздуха в помещении. Научным исследователем, популяризировавшим слово «биоаэрозоль», является доктор Харриет Бердж. Ее позиция заключалась и остается тем, что на биоаэрозоли приходится большая часть проблемы качества воздуха в помещении, чем предполагалось.Тот факт, что она была права тогда и сейчас, является одной из причин популярности UV-C.

Биоаэрозоли - большая проблема сейчас?

Без вопросов, и по многим причинам. Сегодня в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха наблюдается больше микробной активности, чем в прошлые годы. Некоторые причины касаются наших процедур эксплуатации и технического обслуживания. Например, работа часов (отключение системы кондиционирования - для экономии энергии) усугубляет рост микробов. Во время этих остановок на 8–12 часов и в выходные дни достигается более высокая температура поверхности и жидкости.Эти более теплые, но все же влажные змеевики и сливные поддоны - идеальные форумы для микробов. К этому добавляется то, что эти области не убираются так часто, как раньше (еда). Обратите внимание, что когда они есть, хлорированные соединения запрещены, поэтому их современные заменители в основном представляют собой инертные ингредиенты; или плесень! Можно представить себе возрастающую проблему.

Можно ли использовать продукты UV Resources при 50 Гц A / C?

Да, все наши варианты напряжения могут работать, поскольку их работа полностью не зависит от частоты сети.

Используется ли УФ-С для лечения туберкулеза?

Да. У нас есть другие материалы для чтения по этой теме. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для получения дополнительной информации.

Для получения дополнительной информации посетите любой из следующих сайтов:

Рекомендации CDC по борьбе с туберкулезом
Международная ассоциация ультрафиолетовых лучей
Ультрафиолетовое излучение для очистки змеевиков в школе
Стандарты GSA для общественных зданий (Секция машиностроения)
CDC Качество воздуха в помещении по штатам
Энергия UVC: как это работает?

.

Использование ультрафиолетового света для уничтожения вирусов, таких как COVID-19

⚠ Мы здесь, чтобы служить вам во время пандемии COVID-19. Нажмите здесь, чтобы узнать как >>
  • Магазин товаров
    • Лампочки
    • Балласты и батареи
    • Аккумуляторы
    • Электрооборудование
    • Светильники
    • Специальность
    • Регистрация бизнес-аккаунта
  • Услуги
    • Проблемы, которые мы решаем
    • Консультации по дизайну
    • Строительные услуги
    • Продукты на замену
    • Техническое обслуживание освещения
    • Управление модернизацией
    • Устойчивая переработка
    • Категории продуктов
    • Истории успеха клиентов
  • ресурса
    • Блог об освещении
    • Общая стоимость освещения
    • Калькулятор экономии энергии
    • Словарь терминов по освещению
    • Заголовок 24
      • Название 24 Часто задаваемые вопросы и глоссарий
      • Применимо ли ко мне Раздел 24?
  • О нас
    • Культура
    • Значения
    • Причины
    • История
    • Истории успеха команды
    • Лидерство
      • Рон Регенштрайф
      • Майк Голдстоун
      • Скотт Андерсон
      • Иуда Регенштрайф
      • Рон Пилнер
      • Хун Ким
    • Карьера
    • Новости освещения Regency
    • Фото событий и социальные сети
    • Regency Branding
  • Свяжитесь с нами
    • Кредитная заявка
    • Подать заявление на освобождение от уплаты налогов
    • Подрядная сеть
    • Офисы
  • Логин магазина
.

Что такое ультрафиолетовый свет? | Живая наука

Ультрафиолет - это тип электромагнитного излучения, которое заставляет светиться плакаты с черным светом и вызывает летний загар и солнечные ожоги. Однако слишком сильное воздействие УФ-излучения вредит живым тканям.

Электромагнитное излучение исходит от Солнца и передается волнами или частицами с разными длинами волн и частотами. Этот широкий диапазон длин волн известен как электромагнитный (ЭМ) спектр. Спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты.Обычные обозначения - это радиоволны, микроволны, инфракрасный (ИК), видимый свет, ультрафиолет (УФ), рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Ультрафиолетовый (УФ) свет находится в диапазоне электромагнитного спектра между видимым светом и рентгеновскими лучами. Он имеет частоты примерно от 8 × 10 14 до 3 × 10 16 циклов в секунду, или герц (Гц), и длины волн от примерно 380 нанометров (1,5 × 10 -5 дюймов) до примерно 10 нм (4 × 10 −7 дюймов). Согласно «Руководству по ультрафиолетовому излучению» ВМС США, УФ обычно делится на три поддиапазона:

  • UVA, или ближний УФ (315–400 нм)
  • UVB, или средний УФ (280–315 нм)
  • УФС, или дальний УФ (180–280 нм)

В руководстве говорится: «Излучение с длинами волн от 10 до 180 нм иногда называют вакуумом или экстремальным УФ."Эти длины волн блокируются воздухом, и они распространяются только в вакууме.

Ионизация

УФ-излучение обладает достаточной энергией, чтобы разорвать химические связи. Из-за своей более высокой энергии УФ-фотоны могут вызывать ионизацию, процесс, в котором отрываются электроны образовавшаяся вакансия влияет на химические свойства атомов и заставляет их образовывать или разрывать химические связи, которые в противном случае они бы не сделали. Это может быть полезно для химической обработки или может нанести ущерб материалам и живым тканям.Это повреждение может быть полезным, например, при дезинфекции поверхностей, но оно также может быть вредным, особенно для кожи и глаз, на которые наиболее неблагоприятно воздействуют более высокоэнергетические UVB и UVC излучения.

УФ-эффекты

Большинство естественного УФ-излучения, с которым сталкиваются люди, исходит от солнца. Однако, по данным Национальной токсикологической программы (NTP), только около 10 процентов солнечного света - это ультрафиолетовое излучение, и только около одной трети его проникает в атмосферу, достигая земли. Из солнечной ультрафиолетовой энергии, которая достигает экватора, 95 процентов - это УФ-А и 5 процентов - УФ-В.Никакое измеримое УФС от солнечного излучения не достигает поверхности Земли, потому что озон, молекулярный кислород и водяной пар в верхних слоях атмосферы полностью поглощают ультрафиолетовые волны самой короткой длины. Тем не менее, «ультрафиолетовое излучение широкого спектра [UVA и UVB] является самым сильным и наиболее разрушительным для живых существ», согласно 13-му отчету NTP по канцерогенным веществам.

Загар

Загар - это реакция на вредные лучи UVB. По сути, загар является результатом срабатывания естественного защитного механизма организма.Он состоит из пигмента под названием меланин, который вырабатывается клетками кожи, называемыми меланоцитами. Меланин поглощает ультрафиолетовый свет и рассеивает его в виде тепла. Когда организм ощущает повреждение от солнца, оно посылает меланин в окружающие клетки и пытается защитить их от новых повреждений. Пигмент заставляет кожу темнеть.

«Меланин - это естественный солнцезащитный крем», - сказал в интервью Live Science Гэри Чуанг, доцент дерматологии медицинского факультета Университета Тафтса. Однако продолжительное воздействие УФ-излучения может подавить защитные силы организма.Когда это происходит, возникает токсическая реакция, приводящая к солнечному ожогу. УФ-лучи могут повредить ДНК в клетках организма. Тело чувствует это разрушение и заливает эту область кровью, чтобы помочь процессу заживления. Также возникает болезненное воспаление. Обычно через полдня чрезмерного пребывания на солнце характерный для загара вид красного лобстера начинает проявляться и ощущаться.

Иногда клетки с ДНК, мутировавшими под воздействием солнечных лучей, превращаются в проблемные клетки, которые не умирают, но продолжают размножаться в виде рака.«Ультрафиолетовый свет вызывает случайные повреждения ДНК и процесса репарации ДНК, так что клетки приобретают способность избегать смерти», - сказал Чуанг.

Результат - рак кожи, наиболее распространенная форма рака в Соединенных Штатах. Люди, которые неоднократно получают солнечные ожоги, подвергаются гораздо более высокому риску. По данным Фонда рака кожи, риск самой смертельной формы рака кожи, называемой меланомой, увеличивается вдвое для тех, кто получил пять или более солнечных ожогов.

Другие источники УФ-излучения

Разработан ряд искусственных источников для получения УФ-излучения.По данным Общества физиков здоровья, «искусственные источники включают кабины для загара, черные фонари, лампы для отверждения, бактерицидные лампы, ртутные лампы, галогенные лампы, разрядные лампы высокой интенсивности, люминесцентные и лампы накаливания, а также некоторые типы лазеров».

Один из наиболее распространенных способов получения ультрафиолетового света - пропускать электрический ток через испаренную ртуть или другой газ. Лампы этого типа обычно используются в соляриях и для дезинфекции поверхностей. Лампы также используются в черном свете, который заставляет светиться флуоресцентные краски и красители.Светоизлучающие диоды (светодиоды), лазеры и дуговые лампы также доступны в качестве источников УФ-излучения с различными длинами волн для промышленных, медицинских и исследовательских приложений.

Флуоресценция

Многие вещества, включая минералы, растения, грибы и микробы, а также органические и неорганические химические вещества, могут поглощать УФ-излучение. Поглощение заставляет электроны в материале переходить на более высокий энергетический уровень. Затем эти электроны могут вернуться на более низкий энергетический уровень серией более мелких шагов, излучая часть своей поглощенной энергии в виде видимого света.Материалы, используемые в качестве пигментов в красках или красителях, которые проявляют такую ​​флуоресценцию, кажутся ярче под солнечным светом, потому что они поглощают невидимый УФ-свет и повторно излучают его в видимых длинах волн. По этой причине они обычно используются для знаков, защитных жилетов и других приложений, в которых важна высокая видимость.

Флуоресценция также может использоваться для обнаружения и идентификации определенных минералов и органических материалов. Согласно Thermo Fisher Scientific, Life Technologies, «флуоресцентные зонды позволяют исследователям обнаруживать отдельные компоненты сложных биомолекулярных структур, таких как живые клетки, с исключительной чувствительностью и селективностью.«

В люминесцентных лампах, используемых для освещения,« ультрафиолетовое излучение с длиной волны 254 нм производится вместе с синим светом, который испускается, когда электрический ток проходит через пары ртути », - сообщает Университет Небраски.« Это ультрафиолетовое излучение. излучение невидимо, но содержит больше энергии, чем излучаемый видимый свет. Энергия ультрафиолетового света поглощается флуоресцентным покрытием внутри люминесцентной лампы и переизлучается в виде видимого света ». Подобные трубки без такого же флуоресцентного покрытия излучают ультрафиолетовый свет, который можно использовать для дезинфекции поверхностей, так как ионизирующее воздействие ультрафиолетового излучения может убить большинство бактерий.

В трубках черного света обычно используются пары ртути для получения длинноволнового УФА-света, вызывающего флуоресценцию некоторых красителей и пигментов. Стеклянная трубка покрыта фильтрующим материалом темно-фиолетового цвета, который блокирует большую часть видимого света, благодаря чему флуоресцентное свечение кажется более выраженным. Эта фильтрация не требуется для таких приложений, как дезинфекция.

УФ-астрономия

Помимо Солнца, существует множество небесных источников УФ-излучения. По данным НАСА, очень большие молодые звезды излучают большую часть своего света в ультрафиолетовых волнах.Поскольку атмосфера Земли блокирует большую часть этого УФ-излучения, особенно на более коротких длинах волн, наблюдения проводятся с использованием высотных аэростатов и орбитальных телескопов, оснащенных специализированными датчиками изображения и фильтрами для наблюдений в УФ-области электромагнитного спектра.

По словам Роберта Паттерсона, профессора астрономии из Университета штата Миссури, большинство наблюдений проводится с использованием устройств с зарядовой связью (ПЗС), детекторов, чувствительных к коротковолновым фотонам.Эти наблюдения могут определить температуру поверхности самых горячих звезд и выявить наличие промежуточных газовых облаков между Землей и квазарами.

Лечение рака

Хотя воздействие ультрафиолетового света может привести к раку кожи, некоторые кожные заболевания можно лечить с помощью ультрафиолета, согласно данным Cancer Research UK. В процедуре, называемой обработкой псораленом ультрафиолетовым светом (ПУВА), пациенты принимают лекарство или наносят лосьон, чтобы сделать кожу чувствительной к свету. Затем на кожу попадает ультрафиолетовый свет.ПУВА используется для лечения лимфомы, экземы, псориаза и витилиго.

Может показаться нелогичным лечить рак кожи тем же препаратом, который его вызвал, но ПУВА может быть полезна из-за воздействия ультрафиолетового света на производство клеток кожи. Он замедляет рост, который играет важную роль в развитии болезни.

Ключ к происхождению жизни?

Недавние исследования показывают, что ультрафиолетовый свет мог сыграть ключевую роль в возникновении жизни на Земле, особенно в происхождении РНК.В статье 2017 года в Astrophysics Journal авторы исследования отмечают, что красные карлики могут не излучать достаточно ультрафиолетового света для запуска биологических процессов, необходимых для образования рибонуклеиновой кислоты, необходимой для всех форм жизни на Земле. Исследование также предполагает, что это открытие может помочь в поисках жизни в другом месте Вселенной.

Дополнительные ресурсы

.

Как работает ультрафиолетовая стерилизация - дистрибьюторы h3O

Что такое ультрафиолетовый свет?

Ультрафиолетовый или УФ-свет имеет длину волны больше, чем у рентгеновских лучей, но короче, чем у видимого света, и представляет собой форму электромагнитного излучения. Ультрафиолетовый свет излучается нашим Солнцем, однако большая часть длин волн среднего и высокого диапазона блокируется озоном в нашей атмосфере. Нижний диапазон, который граничит с фиолетовым концом диапазона видимого света, имеет более видимые эффекты, которые можно увидеть в промышленных устройствах, которые используют ультрафиолетовый свет, таких как солярии или черные огни.


Как работает ультрафиолетовая стерилизация?

Ультрафиолетовый свет разделен на несколько различных диапазонов: (около видимого диапазона) УФ-А, УФ-В, УФ-С, вакуум-УФ (около рентгеновского диапазона). УФ-В диапазон вызывает солнечные ожоги у людей. УФ-очистители воды используют диапазон УФ-С из-за его бактерицидных свойств. В этом диапазоне световой свет разрывает молекулярные связи в ДНК вирусов и бактерий, делая их неспособными к воспроизводству и эффективно убивая их.


Что такое «доза УФ-излучения»?

Стандартный Дозировка
Стандарт общественного здравоохранения США - EPA 16 мДж (заявленная высокая мощность)
Стандарт промышленности / производителей 30 мДж (указана первичная мощность - вверху страницы)
Стандарт NSF 40 мДж (указана минимальная мощность)

Доза УФ-излучения относится к нескольким факторам, которые определяют, насколько эффективна стерилизация ультрафиолетом.Пропускание - это то, сколько света достигает цели, твердые частицы, взвешенные в воде, не позволят ультрафиолетовому свету достигнуть края камеры и обнажить всю воду. Скорость потока - это скорость движения воды через систему, более высокая скорость потока сокращает время воздействия и, следовательно, эффективность. Тубидность - это мера того, насколько мутная или прозрачная вода, высокая мутность означает, что ультрафиолетовый свет не может достигать края камеры и стерилизует только воду, ближайшую к лампе.Еще одним фактором является возраст лампы, так как со временем интенсивность УФ-излучения лампы уменьшается. Загрязнение лампы и / или гильзы также снизит эффективность лампы.

Для максимальной эффективности УФ-стерилизации настоятельно рекомендуется (все производители УФ) предварительно фильтровать воду с помощью отстойника 5 микрон.


Какие загрязнения убивает ультрафиолетовый свет?

Загрязнение Дозировка, необходимая для стерилизации
(мДж / см 2 ) Эффективность 99%
Ооцисты Cryptosporidium parvum 8
Цисты лямблий лямблий (бобровая лихорадка) <10
Холерный вибрион (холера) 3
Shigella dysenteriae (Дизентерия) 3
E.coli (Escherichia coli O157: H7) 6
Salmonella typhi (брюшной тиф) 9
Shigella sonnei 9
Legionella pneumophila (болезнь легионеров) 10
Salmonella enteritidis (вызывает гастроэнтерит) 10
Вирус гепатита А 16–30
Полиовирус типа 1 21–30
Вирус Коксаки B5 30
Ротавирус SA11 31–36

Источники информации по стерилизации ультрафиолетом


Наши системы стерилизации ультрафиолетом .

Смотрите также