Ультрафиолетовые источники света

Ультрафиолетовые источники света

Энергия Солнца представляет собой электромагнитные волны, которые подразделяются на несколько частей спектра:

  • рентгеновские лучи — с самой короткой длиной волны (ниже 2 нм);
  • длина волны ультрафиолетового излучения составляет от 2 до 400 нм;
  • видимая часть света, которая улавливается глазом человека и животных (400-750 нм);
  • теплое окислительное (инфракрасное) излучение (свыше 750 нм).

Каждая часть находит свое применение и имеет большое значение в жизни планеты и всей ее биомассы. Мы же рассмотрим, что представляют собой лучи в диапазоне от 2 до 400 нм, где они используются и какую роль играют в жизни людей.

История открытия УФ-излучения

Первые упоминания относятся еще к XIII веку в описаниях философа из Индии. Он писал о невидимом глазу фиолетовом свете, который был им обнаружен. Однако технических возможностей того времени явно недоставало, чтобы подтвердить это экспериментально и изучить подробно.

Удалось же это пять веков спустя физику из Германии Риттеру. Именно он проводил опыты над хлоридом серебра по распаду его под воздействием электромагнитного излучения. Ученый увидел, что быстрее данный процесс идет не в той области света, которая была к тому времени уже открыта и называлась инфракрасной, а в противоположной. Выяснилось, что это новая область, до сих пор не исследованная.

Таким образом, в 1842 году было открыто ультрафиолетовое излучение, свойства и применение которого в последствии подверглись тщательному разбору и изучению со стороны разных ученых. Большой вклад в это внесли такие люди, как: Александр Беккерель, Варшавер, Данциг, Македонио Меллони, Франк, Парфенов, Галанин и другие.

Общая характеристика

Что же представляет собой ультрафиолетовое излучение, применение которого на сегодняшний день столь широко в различных отраслях деятельности человека? Во-первых, следует обозначить, что появляется данный вид спектра света только при очень высоких температурах от 1500 до 2000 0 С. Именно в таком интервале УФ достигает пика активности по воздействию.

По физической природе это электромагнитная волна, длина которой колеблется в довольно широких пределах — от 10 (иногда от 2) до 400 нм. Весь диапазон данного излучения условно делится на две области:

  1. Ближний спектр. Доходит до Земли через атмосферу и озоновый слой от Солнца. Длина волны — 380-200 нм.
  2. Далекий (вакуумный). Активно поглощается озоном, кислородом воздуха, компонентами атмосферы. Исследовать удается только специальными вакуумными устройствами, за что и получил свое название. Длина волны — 200-2 нм.

Существует своя классификация видов, которые имеет ультрафиолетовое излучение. Свойства и применение находит каждый из них.

  1. Ближний.
  2. Дальний.
  3. Экстремальный.
  4. Средний.
  5. Вакуумный.
  6. Длинноволновой черный свет (УФ-А).
  7. Коротковолновой гермицидный (УФ-С).
  8. Средневолновой УФ-В.

Длина волны ультрафиолетового излучения у каждого вида своя, но все они находятся в общих уже обозначенных ранее пределах.

Интересным является УФ-А, или, так называемый, черный свет. Дело в том, что данный спектр имеет длину волны от 400-315 нм. Это находится на границе с видимым светом, который человеческий глаз способен улавливать. Поэтому такое излучение, проходя через определенные предметы или ткани, способно переходить в область видимого фиолетового света, и люди различают его как черный, темно-синий или темно-фиолетовый оттенок.

Спектры, которые дают источники ультрафиолетового излучения, могут быть трех типов:

  • линейчатые;
  • непрерывные;
  • молекулярные (полосные).

Первые характерны для атомов, ионов, газов. Вторая группа — для рекомбинационного, тормозного излучения. Источники третьего типа чаще всего встречаются при изучении разреженных молекулярных газов.

Источники ультрафиолетового излучения

Основные источники УФ-лучей делятся на три большие категории:

  • естественные или природные;
  • искусственные, созданные человеком;
  • лазерные.

Первая группа включает в себя единственный вид концентратора и излучателя — Солнце. Именно небесное светило дает мощнейший заряд данного типа волн, которые способны проходить через озоновый слой и достигать поверхности Земли. Однако не всей своей массой. Учеными выдвигается теория о том, что жизнь на Земле зародилась только тогда, когда озоновый экран стал защищать ее от избыточного проникновения вредного в больших концентрациях УФ-излучения.

Именно в этот период стали способны существовать белковые молекулы, нуклеиновые кислоты и АТФ. До сегодняшнего дня слой озона вступает в тесное взаимодействие с основной массой УФ-А, УФ-В и УФ-С, обезвреживая их, и не давая пройти через себя. Поэтому защита от ультрафиолетового излучения всей планеты — исключительно его заслуга.

От чего зависит концентрация проникающего на Землю ультрафиолета? Есть несколько основных факторов:

  • озоновые дыры;
  • высота над уровнем моря;
  • высота солнцестояния;
  • атмосферное рассеивание;
  • степень отражения лучей от земных природных поверхностей;
  • состояние облачных паров.

Диапазон ультрафиолетового излучения, проникающего на Землю от Солнца, колеблется в пределах от 200 до 400 нм.

Следующие источники — это искусственные. К ним можно отнести все те приборы, устройства, технические средства, которые были сконструированы человеком для получения нужного спектра света с заданными параметрами длины волны. Это было сделано с целью получать ультрафиолетовое излучение, применение которого может быть крайне полезным в разных областях деятельности. К искусственным источникам относятся:

  1. Эритемные лампы, обладающие способностью активизировать синтез витамина D в коже. Это предохраняет от заболеваний рахитом и лечит его.
  2. Аппараты для соляриев, в которых люди получают не только красивый естественный загар, но и лечатся от заболеваний, возникающих при недостатке открытого солнечного света (так называемая, зимняя депрессия).
  3. Лампы-аттрактанты, позволяющие бороться с насекомыми в условиях помещений безопасно для человека.
  4. Ртутно-кварцевые устройства.
  5. Эксилампа.
  6. Люминесцентные устройства.
  7. Ксеноновые лампы.
  8. Газоразрядные устройства.
  9. Высокотемпературная плазма.
  10. Синхротронное излучение в ускорителях.

Еще один тип источников — лазеры. Их работа основана на генерации различных газов — как инертных, так и нет. Источниками могут быть:

Совсем недавно, около 4 лет назад, был изобретен лазер, работающий на свободных электронах. Длина ультрафиолетового излучения в нем равна той, которая наблюдается в условиях вакуума. Лазерные поставщики УФ используются в биотехнологических, микробиологических исследованиях, масс-спектрометрии и так далее.

Биологическое воздействие на организмы

Действие ультрафиолетового излучения на живых существ двояко. С одной стороны, при его недостатке могут возникать заболевания. Это выяснилось только в начале прошлого столетия. Искусственное облучение специальным УФ-А в необходимых нормах способно:

  • активизировать работу иммунитета;
  • вызвать образование важных сосудорасширяющих соединений (гистамин, например);
  • укрепить кожно-мышечную систему;
  • улучшить работу легких, повысить интенсивность газообмена;
  • повлиять на скорость и качество метаболизма;
  • повысить тонус организма, активизировав выработку гормонов;
  • увеличить проницаемость стенок сосудов на коже.

Если УФ-А в достаточном количестве попадает в организм человека, то у него не возникает таких заболеваний, как зимняя депрессия или световое голодание, а также значительно снижается риск развития рахита.

Влияние ультрафиолетового излучения на организм бывает следующих типов:

  • бактерицидное;
  • противовоспалительное;
  • регенерирующее;
  • болеутоляющее.

Эти свойства во многом объясняют широкое применение УФ в медицинских учреждениях любого типа.

Однако, помимо перечисленных плюсов, есть и отрицательные стороны. Существует ряд заболеваний и недугов, которые можно приобрести, если не дополучать или, напротив, принимать в избыточном количестве рассматриваемые волны.

  1. Рак кожи. Это самое опасное воздействие ультрафиолетового излучения. Меланома способна образоваться при избыточном влиянии волн от любого источника — как природного, так и созданного людьми. Это особенно касается любителей загара в солярии. Во всем необходима мера и осторожность.
  2. Разрушительное действие на сетчатку глазных яблок. Другими словами, может развиться катаракта, птеригиум или ожег оболочки. Вредное избыточное воздействие УФ на глаза было доказано учеными уже давно и подтверждено экспериментальными данными. Поэтому при работе с такими источниками следует соблюдать правила техники безопасности. На улице оградить себя можно при помощи темных очков. Однако в этом случае следует опасаться подделок, ведь если стекла не снабжены УФ-отталкивающими фильтрами, то разрушающее действие будет еще сильнее.
  3. Ожоги на коже. В летнее время их можно заработать, если долгое время неконтролируемо подвергать себя воздействию УФ. Зимой же можно получить их из-за особенности снега отражать практически полностью данные волны. Поэтому облучение происходит и со стороны Солнца, и со стороны снега.
  4. Старение. Если люди долгое время находятся под воздействием УФ, то у них начинают очень рано проявляться признаки старения кожи: вялость, морщины, дряблость. Это происходит от того, что защитные барьерные функции покровов ослабевают и нарушаются.
  5. Воздействие с последствиями во времени. Заключаются в проявлениях негативных воздействий не в молодом возрасте, а ближе к старости.

Все эти результаты являются последствиями нарушения дозировок УФ, т.е. они возникают, когда использование ультрафиолетового излучения проводится нерационально, неправильно, и без соблюдения мер безопасности.

Ультрафиолетовое излучение: применение

Основные области использования отталкиваются от свойств вещества. Это справедливо и для спектральных волновых излучений. Так, главными характеристиками УФ, на которых базируется его применение, являются:

  • химическая активность высокого уровня;
  • бактерицидное воздействие на организмы;
  • способность вызывать свечение различных веществ разными оттенками, видимыми глазом человека (люминесценция).

Это позволяет широко использовать ультрафиолетовое излучение. Применение возможно в:

  • спектрометрических анализах;
  • астрономических исследованиях;
  • медицине;
  • стерилизации;
  • обеззараживании питьевой воды;
  • фотолитографии;
  • аналитическом исследовании минералов;
  • УФ-фильтрах;
  • для ловли насекомых;
  • для избавления от бактерий и вирусов.

Каждая из перечисленных областей использует определенный тип УФ со своим спектром и длиной волны. В последнее время данный тип излучения активно используется в физических и химических исследованиях (установление электронной конфигурации атомов, кристаллической структуры молекул и различных соединений, работа с ионами, анализ физических превращений на различных космических объектах).

Есть еще одна особенность воздействия УФ на вещества. Некоторые полимерные материалы способны разлагаться под воздействием интенсивного постоянного источника данных волн. Например, такие, как:

  • полиэтилен любого давления;
  • полипропилен;
  • полиметилметакрилат или органическое стекло.

В чем выражается воздействие? Изделия из перечисленных материалов теряют окраску, трескаются, тускнеют и, в конечном итоге, разрушаются. Поэтому их принято называть чувствительными полимерами. Эту особенность деградации углеродной цепи при условиях солнечной освещенности активно используют в нанотехнологиях, рентгенолитографии, трансплантологии и прочих областях. Делается это в основном для сглаживания шероховатостей поверхности изделий.

Читайте также:  После введения прикорма у ребенка запор

Спектрометрия — основная область аналитической химии, которая специализируется на идентификации соединений и их состава по способности поглощать УФ-свет определенной длины волны. Получается, что спектры уникальны для каждого вещества, поэтому можно их классифицировать по результатам спектрометрии.

Также применение ультрафиолетового бактерицидного излучения осуществляется для привлечения и уничтожения насекомых. Действие основано на способности глаза насекомого улавливать невидимые человеку коротковолновые спектры. Поэтому животные летят на источник, где и подвергаются уничтожению.

Использование в соляриях — специальных установках вертикального и горизонтального типа, в которых человеческое тело подвергается воздействию УФ-А. Делается это для активизации выработки в коже меланина, придающего ей более темный цвет, гладкость. Кроме того, при этом подсушиваются воспаления и уничтожаются вредные бактерии на поверхности покровов. Особое внимание следует уделять защите глаз, чувствительных зон.

Медицинская область

Применение ультрафиолетового излучения в медицине основано также на его способностях уничтожать невидимые глазу живые организмы — бактерии и вирусы, и на особенностях, происходящих в организме во время грамотного освещения искусственным или естественным облучением.

Основные показания к лечению УФ можно обозначить в нескольких пунктах:

  1. Все виды воспалительных процессов, ран открытого типа, нагноений и открытых швов.
  2. При травмах тканей, костей.
  3. При ожогах, обморожениях и кожных заболеваниях.
  4. При респираторных недугах, туберкулезе, бронхиальной астме.
  5. При возникновении и развитии различных видов инфекционных заболеваний.
  6. При недугах, сопровождающихся сильными болевыми ощущениями, невралгии.
  7. Заболевания горла и носовой полости.
  8. Рахиты и трофическая язва желудка.
  9. Стоматологические заболевания.
  10. Регуляция давления кровяного русла, нормализация работы сердца.
  11. Развитие раковых опухолей.
  12. Атеросклероз, почечная недостаточность и некоторые другие состояния.

Все эти заболевания могут иметь весьма серьезные последствия для организма. Поэтому лечение и профилактика использованием УФ — это настоящее медицинское открытие, спасающее тысячи и миллионы людских жизней, сохраняющее и возвращающее им здоровье.

Еще один вариант использования УФ с медицинской и биологической точки зрения — это обеззараживание помещений, стерилизация рабочих поверхностей и инструментов. Действие основано на способности УФ угнетать развитие и репликацию молекул ДНК, что приводит к их вымиранию. Бактерии, грибки, простейшие и вирусы гибнут.

Основной проблемой при использовании такого излучения для стерилизации и обеззараживания помещения является область освещения. Ведь организмы уничтожаются только при непосредственном воздействии прямых волн. Все, что остается за пределами, продолжает свое существование.

Аналитическая работа с минералами

Способность вызывать у веществ люминесценцию позволяет применять УФ для анализа качественного состава минералов и ценных горных пород. В этом плане очень интересными бывают драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. Каких только оттенков они не дают при облучении их катодными волнами! Очень интересно об этом писал Малахов, знаменитый геолог. В его труде рассказывается о наблюдениях за свечением цветовой палитры, которое способны давать минералы в разных источниках облучения.

Так, например, топаз, который в видимом спектре имеет красивый насыщенный голубой цвет, при облучении высвечивается ярко-зеленым, а изумруд — красным. Жемчуг вообще не может дать какой-то определенный цвет и переливается многоцветьем. Зрелище в результате получается просто фантастическое.

Если в состав исследуемой породы входят примеси урана, то высвечивание покажет зеленый цвет. Примеси мелита дают синий, а морганита — сиреневый или бледно-фиолетовый оттенок.

Использование в фильтрах

Для использования в фильтрах также применяется ультрафиолетовое бактерицидное излучение. Типы таких структур могут быть разные:

Основное применение такие устройства находят в химической отрасли, в частности, в хроматографии. С их помощью можно провести качественный анализ состава вещества и идентифицировать его по принадлежности к тому или иному классу органических соединений.

Обработка питьевой воды

Обеззараживание ультрафиолетовым излучением питьевой воды является одним из самых современных и качественных методов ее очистки от биологических примесей. Преимущества этого метода следующие:

  • надежность;
  • эффективность;
  • отсутствие посторонних продуктов в воде;
  • безопасность;
  • экономичность;
  • сохранение органолептических свойств воды.

Именно поэтому на сегодняшний день такая методика обеззараживания идет в ногу с традиционным хлорированием. Действие основано на тех же особенностях — разрушение ДНК вредоносных живых организмов в составе воды. Используют УФ с длиной волны около 260 нм.

Помимо прямого воздействия на вредителей, ультрафиолет используется также для разрушения остатков химических соединений, которые применяются для смягчения, очищения воды: таких, как, например, хлор или хлорамин.

Лампа черного света

Такие устройства снабжены специальными излучателями, способными давать волны большой длинны, близкой к видимому. Однако они все равно остаются неразличимы для человеческого глаза. Используются такие лампы в качестве устройств, читающих тайные знаки из УФ: например, в паспортах, документах, денежных купюрах и так далее. То есть, такие метки могут быть различимы только под действием определенного спектра. Таким образом построен принцип работы детекторов валюты, устройств для проверки натуральности денежных купюр.

Реставрация и определение подлинности картины

И в этой области находит применение УФ. Каждый художник использовал белила, содержащие в каждый эпохальный промежуток времени разные тяжелые металлы. Благодаря облучению возможно получение так называемых подмалевков, которые дают информацию о подлинности картины, а также о специфической технике, манере письма каждого художника.

Кроме того, лаковая пленка на поверхности изделий относится к чувствительным полимерам. Поэтому она способна стареть под воздействием света. Это позволяет определять возраст композиций и шедевров художественного мира.

Ультрафиолетовый спектр излучения света в естественных условиях доступен от солнечных лучей. Именно он позволяет человеку получать витамин D, так необходимый детскому организму особенно в ранний период. Благотворно УФ-излучение и для организма взрослого человека. Получая естественные солнечные ванны, у организма человека повышается иммунитет. Он ставится выносливее к различного рода заболеваниям, обретает устойчивость к действию болезнетворных бактерий. Благодаря ультрафиолетовому спектру излучения растения вырабатывают хлорофилл. Все живое на Земле своим существованием во многом обязано этому спектру света.

Где взять УФ-излучение зимой

Существующая ранее проблема дефицита или практически полного отсутствия УФ излучения от естественного источника в зимний период времени полностью разрешили ультрафиолетовые лампы. Кроме того, УФ-лампы способны давать ультрафиолетовое излучение с конкретно заданной длинной волн. Благодаря этому такие лампы можно применять для конкретных целей с максимальной отдачей.

На сегодняшний день существует много видов ультрафиолетовых ламп, отличающихся по форме, материалу изготовления, способу излучения, задаваемой длине волн ультрафиолетового спектра.

Ультрафиолетовый спектр: разделение на категории

Ультрафиолетовый спектр по длине волн условно делиться на три диапазона:

  • 400-315 нм – длинноволновой диапазон, граничащий с видимым спектром, обозначают UVA;
  • 315-280 нм – средневолновой диапазон, получивший классификацию UVB;
  • 280-100 нм – коротковолновой спектр, обозначаемый UVC.

В зависимости от требуемого спектра излучения, изготавливают различные виды ультрафиолетовых ламп. Однако регулирование узкого спектра с четко заданной длинной волн имеется не во всех приборах. Максимально точно задавать длину волны позволяют ультрафиолетовые лампы, имеющих светодиодный источник излучения.

Используют источники ультрафиолетового излучения в самых разных сферах:

  • в медицине,
  • в домашней терапии,
  • для стимулирования роста растений,
  • в соляриях для получения красивого загара,
  • в маникюрных кабинетах для сушки геля,
  • в сфере криминалистики, в определении подлинности банкнот,
  • в индустрии развлечений, для дискотек.

В зависимости от назначения используют источники ультрафиолетового излучения с различной длиной волны. Ультрафиолетовый светильник может иметь самую разную мощность – от 8W в приборах где используется лишь ультрафиолетовая подсветка, до 100-200W – в мощном бактерицидном оборудовании.

Сфера применения ультрафиолетовых ламп

Медицина

Наиболее известно применение ультрафиолетовой лампы в медицине. С помощью стационарной установки можно быстро дезинфицировать целое помещение. В приборах такого типа используют излучения коротковолнового спектра. Так называемая бактерицидная лампа имеет пиковою длину волны 253,7 нм. При излучении с длиной волны меньше 257 нм провоцируется образование озона, обладающего сильными окисляющими свойствами. Озон также способствует уничтожению любых микроорганизмов, но он также вреден и для человека.

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа позволяет уничтожить различные бактерии и грибки, находящиеся на поверхности стен, пола, потолка, мебели, приборов. При облучении погибают даже бактерии и споры плесени, которые находятся в спящем состоянии. Ультрафиолет короткого диапазона уничтожает яйца пылевых клещей, эктопаразитов, насекомых. Для разного типа паразитов требуется различное время воздействия. Никак не воздействует ультрафиолетовое излучение на паразитов или грибок, находящихся не на поверхности, а например, в обшивке мебели или под штукатуркой в стене.

Большое практическое применение излучения ультрафиолетового спектра в терапии, для лечения лор-органов, в стоматологии. Изготавливают такие приборы и для домашнего использования. Диапазон волн здесь может использоваться в пределах 280 – 400 нм, в зависимости от поставленных терапевтических задач.

В приборах для соляриев используют лампы длинноволнового диапазона ультрафиолетового спектра излучения. Ультрафиолетовая лампа для создания загара работает в диапазоне 300-400 нм.

Для растений

В оранжереях и теплицах, где выращивают растения зимой, применяют ультрафиолетовые лампы с несколькими стандартами длины волны. Связано это с различным физиологическим воздействием на растения источников ультрафиолета с различной длиной волны.

Так, излучения с длиной волны 315-380 нм способствуют стимулированию процесса синтеза у растений, 280-315 нм обеспечивает им устойчивость к холоду. Коротковолновой спектр ультрафиолета в растениеводстве не используется. Коротковолновое излучение опасно для растений!

Специфические способы применения

В криминалистике и для определения подлинности банкнот используют лампы, с источником излучения близким к видимому спектру – 350-400 нм. Лампы такого источника света имеют черный цвет. Используется в них увиоленовое стекло, дающее луч, невидимый для человеческого глаза. Но при этом в его лучах некоторые предметы дают флуоресцентное свечение.

Читайте также:  Рецепты сальтисона из курицы

Для террариума используют специальные лампы с комбинированным спектром длины волны. Это 12% UVB – диапазона и 30% — UVA диапазона. В качестве источников света используют преимущественно LED-лампы, мощностью около 8W.

Для дискотек используют лампы диапазона UVA – преимущественно с длиной волны 380-400 нм. Вредность такого излучения нулевая – они совершенно безвредны для организма человека. В лампах для дискотек применяют специальный люминофор, делающий ультрафиолетовый диапазон видимым. Для дискотечного применения используют лампы синего и черного цвета преимущественно с цоколем Е27. Такой прием позволяет создавать необычные эффекты свечения, особенно ярко проявляющиеся в восприятии белых цветов.

Используя коротковолновой диапазон УФ-излучения, производят специальные аппараты для очистки воды. Такие приборы имеют закрытую емкость, внутри которой проходит вода и осуществляется ее обеззараживание, облучением ультрафиолетового спектра UVC-диапазона. Используемая мощность такого прибора, как правило, не превышает 8W. Подключение его осуществляется в обычную сеть с напряжением 220В.

Виды ультрафиолетовых ламп

К наиболее часто используемому источнику излучения УФ-спектра относится известная всем люминесцентная лампа.

Подбирая химический состав стеклянной колбы, и компонуя ее с различным видом напыления, получают ультрафиолетовое освещение в любом диапазоне длин волн. Производят ультрафиолетовые лампы как форме лампы накаливания с цоколем е27, так и в форме колбы со штырьковым типом цоколя. Мощность ламп имеет широкий диапазон. В зависимости от предназначения лампы могут быть от 8W и до 100 – 300 W.

Существуют различные виды ультрафиолетовых ламп. Можно подобрать модель любого размера и функционального назначения. К примеру, большую ультрафиолетовую лампу, представляющую собой стационарную установку, используют для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях. Компактные конструкции применяют для мобильного использования, например для дома.

По принципу работы

По своей конструкции лампы ультрафиолетового излучения делятся на закрытые, отрытые и специализированные.

  • Закрытые формы ламп, или так называемые рециркуляторы, используют для обработки конкретного объекта. Благодаря тому, что ультрафиолетовые облучатели закрыты, такие лампы можно применять в присутствии людей.
  • Открытые лампы получили такое название благодаря тому, что ультрафиолет от работающего источника свободно распространяется по всему помещению. При включении таких ламп в помещении не должны находиться люди или животные. Используется такая ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений.
  • Специализированные лампы могут иметь любые габариты, использоваться как в медицинских или специализированных учреждениях, так и в домашних условиях. Их применяют в физиотерапии для лечения простудных или легких воспалительных процессов, для загара. В комплектацию таких приборов входят защитные очки.

В домашнем использовании применяют компактные специализированные лампы.

По типу установки или способу крепления

Различают лампы с такими видами крепления и установки:

  • напольные,
  • настольные,
  • настенные или навесные.

По габаритам или мобильности

Исходя из самого названия, существуют лампы следующих видов:

  • переносные, которые легко переносить из помещения в помещение;
  • стационарные, предназначенные для обеззараживания конкретного помещения, в котором они установлены.

По способу образования озона

  • Озоновые – это лампы, в процессе работы которых образуется озон. Происходит это из-за взаимодействия излучения лампы с кислородом. При работе таких приборов важно часто проветривать помещение, так как озон вреден для организма.
  • Безозоновые – это приборы, у которых лампа выполнена из кварцевого стекла, покрытым специальным слоем. У таких приборов излучение при взаимодействии с кислородом не генерирует озон. В более современных моделях вместо кварца используют амальгаму – сплав висмута, индия и ртути. При нагреве ртуть испаряется и дает нужное излучение, которое при взаимодействии с кислородом не образует выделение озона.

Как выбрать ультрафиолетовую лампу для дома

В домашних условиях можно использовать как бактерицидную лампу, так и лампу для терапевтических целей.

УФ-лампа для терапии

Ультрафиолетовая лампа для домашнего использования наиболее целесообразна в терапевтических целях. Чаще всего это небольшой прибор, имеющий защитный экран и комплект различных насадок для удобного применения излучения в лечении лор-органов. В таких приборах используют специальные очки, защищающие глаза от случайного попадания ультрафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовая лампа для дома имеет небольшие габариты и стоит недорого. Производится ультрафиолетовая лампа для лечения под многими брендами. При их покупке следует обращать внимание на мощность прибора, наличие различных насадок, необходимых для физиотерапии.

Бактерицидная лампа

Бактерицидную лампу использовать в домашних условиях можно только в том случае, если есть возможность очистить на некоторое время помещение от людей и животных и вынести из него цветы и другие растения. Такой процесс чаще всего называют кварцеванием из-за типа лампы, используемой в самом приборе.

Название этого процесса закрепилось, хотя сейчас уже есть много подобных приборов с использованием амальгамы вместо кварца.

Ультрафиолетовая кварцевая лампа принадлежит к приборам открытого типа. Ее мощность может быть самой разной, начиная от 8W. При покупке бактерицидной лампы очень важно уточнять, какой объем помещения она способна обработать.

Многие умельцы изготавливают ультрафиолетовые лампы самостоятельно. Несмотря на то, что схема такого прибора очень проста, все же не стоит забывать об опасности, которую он может представлять в случае допущения ошибки при изготовлении. И здесь речь не идет о том, вредна ли ультрафиолетовая лампа или полезна, важна корректность ее изготовления.

Полезна ли ультрафиолетовая лампа в домашних условиях

Использование ультрафиолетового излучения принесет пользу, только в случае его правильного применения.

Ультрафиолетовая лампа для дома – это неоспоримая польза при ее корректном использовании и вред – при неправильном. В домашних условиях использовать лампу не сложно, главное – соблюдать все меры предосторожности. У польза от нее – здоровье детей и всех членов семьи.

Хомяки приветствуют все народы вселенной.

В сегодняшнем посте мы выйдем за пределы видимого света, и окунемся в мир ультрафиолета. Выясним его природу, узнаем какие источники существуют, а затем отправимся на поиски неизведанного. Проведя три месяца с волшебным фонарем, нам удалось запечатлеть явления, которые редко встретишь в повседневной жизни. Эксперименты над собой и веществами показали, что в жизни все на так просто, как кажется на самом деле.

Слыхали историю про то, что пчелы умеют видеть мир в ультрафиолетовом спектре? Это неспроста. Для того чтоб вести свой повседневный образ жизни, пчелы должны выполнить большой план работ, который заключается в собирательстве пыльцы, из самых отборных цветов, которые попадутся на пути.

Для визуализации подобного восприятия мира возьмем ультрафиолетовый фонарик, и посветим на обыкновенные полевые ромашки. Видно как белые лепестки цветка поглощают излучение и особо они не выделяются, а вот с пыльцой ситуация обстоит несколько иначе, она начинает красиво светится в желтом диапазоне видимого для нас света. Помимо ультрафиолета пчелы еще видят нормальные цвета, как мы с вами, поэтому можно только предполагать, как на самом деле выглядит картинка у них в голове.

Ультрафиолетовых источников на самом деле существует целое множество. Все они отличаются друг от друга формами, назначениями и длиной волны. Если взять к примеру весь спектр волн от коротко метрового радио диапазона и до гамма-излучения, то человеческое зрение способно увидеть лишь крохотную часть из всего этого ассортимента.

Ультрафиолетовое излучение в зависимости от длины волны подразделяется на три диапазона:

УФ-А, УФ-В и УФ-С. Установлено: чем короче длина волны, тем опаснее ультрафиолетовое излучение.

Тип УФ-А называют длинноволновым темным светом, так как он уже не распознается нашими глазами.

Интенсивность ультрафиолетового излучения УФ-В диапазона (280-315 нм) сравнительно невелика (лучи этого диапазона частично задерживаются атмосферой), однако оно обладает сильным повреждающим действием. В малых дозах ультрафиолетовое излучение УФ-В диапазона вызывает потемнение кожи, называемое загаром; в больших – солнечный ожог, что приводит к увеличению риска рака кожи.

Самый коротковолновый и опасный диапазон излучения типа УФ-С и вакуумный ультрафиолет не успевают достигнуть поверхности Земли и полностью отфильтровываются атмосферой.

Переходим к источникам ультрафиолета. Это лампа EBT-01, излучение у нее в районе 370 нм. Стеклянная колба тут черного цвета, она служит фильтром пропускающим только ультрафиолет. Как по мне, это самый дешевый источник для проверки денег на защищающие знаки. Так же в этом спектре светится одежда, пуговицы с леденцами и прочие вещи.

Китай сейчас в полную производит ультрафиолетовые светодиоды с разной длиной волны.

Тут видно светодиод с волной 420 нм, для проверки денег он не годятся. Защитные денежные знаки откликаются на 365 нм. Вот два одинаковых с виду светодиода. Черный стоит 1$, а белый в 10 раз дороже. Оба покупались на местном радиорынке. Можно посмотреть, как они выглядят друг напротив друга. В начале мне хотелось сэкономить и сделать детектор валют самому, так как нормальный фонарь стоил целых 26$, но идея эта оказалась провальной. В общем, пришлось сдавать бутылки и на вырученную сумму заказать правильный фонарь. Те, кто в теме, сразу догадались, о чем идет речь.

Это ультрафиолетовый фонарь "Конвой S2+", светодиод на борту 365 нм от компании Nichia, мощность 3 Вт. Алюминиевый корпус, анодирование и полная водонепроницаемость. То, что нужно. Его излучение, как и всех последующих источников ультрафиолета, лежит в опасном для глаз спектре. Поэтому проводить опыты желательно в защитных очках. Можно и без них, если вы уже слепой.

Как узнать какие очки подходят для этих целей, а какие нет. Сейчас продемонстрирую.

На местном рынке продавалось аж 3 вариации защитных очков, но какие выбрать? Итак, берем нужный экземпляр и проверяем. Подносим пластик к фонарю, и видим как место излучения превратилось в темное пятно. Потрясающе, то что нужно!

Читайте также:  Как избавиться от камней в простате

Поляроиды за 90$ работают по тому же принципу, но для работы в лаборатории они вообще не годятся, во-первых, темные, во-вторых, разобьются при столкновении с шальными пулями. Годятся только для пляжа. С этим пунктом разобрались, одеваем защиту и двигаемся дальше.

Следующий источник ультрафиолета используется над головой практически в каждом дворе. Это лампа ДРЛ, мощность 250 Вт, используется в фонарях уличного освещения. Для сравнения рядом обычная лампа накаливания на такую же мощность. В отличие от этого старого барахла, ДРЛ имеет больший световой поток люменов. Внутренние стенки колбы покрыты тонким слоем люминофора, который светится от воздействия жестких сил, которые царствуют внутри колбы.

Подключим ее в сеть через балласт. ДРЛ выходит на свой режим работы через 7 минут после включения, в то время как лампочка Ильича вспыхивает на полную яркость почти мгновенно. Итак, возьмем молоток и попробуем добраться до самого вкусного. Нас интересует внутренняя колба.

Это ртутная лампа высокого давления, которая является источником жесткого ультрафиолета. По некоторым данным, возбужденные атомы ртути излучают свет с длиной волн в 184, 254, 300, 313, 365, 405 нм, более длинные волны из продолжения списка нас не интересуют. Тут целая куча мала в комплексе с излучением в 254 нм, которая как раз интенсивней всего убивает различные микробы. Спектр излучения светящихся паров ртути зависит от давления в колбе. Их можно разделить на несколько типов. Обычные лампы дневного света имеют низкое давление в колбе. ДРЛ имеет высокое давление около 100 кПа. Но это все ничего, по сравнению с лампами сверхвысокого давления, грубо говоря, это ртутная граната в руках.

Почему лампа ДРЛ выходит на режим целых 7 минут. Все дело в каплях ртути, которые внутри колбы. За 7 минут в плазме они разогреваются и испаряются, что приводит к увеличению проводимости дуги, увеличению мощности и увеличению ультрафиолетового излучения. Уже спустя несколько минут после включения лампы смерти в помещении активно пахнет озоном. По сути, мы сейчас проводим кварцевание, обеззараживаем помещение путем обогащения бактерий высокоэнергетической волной, что активно ведет к их преждевременной гибели. Выделяющийся озон желательно проветрить после процедур. Этим методом обеззараживания помещений активно пользуются в больницах, куда каждый день приходит куча подозрительного народу.

Специально для съёмок выпуска мне одолжили интересное устройство, название которого

УФО-Б. Конструктивно артефакт состоит из ультрафиолетового излучателя и двух нагревательных элементов по бокам.

Полагаю, у лампы будут другие спектральные характеристики. Сбоку на корпусе есть таймер от нуля до 24 минут. При включении зажигается лампа и нагреватели. Работают они всегда вместе. В руководстве написано, что Облучатель УФО-Б представляет собой портативный прибор, имитирующий ультрафиолетовое излучение солнца. Облучатель предназначен для профилактических облучений в домашних условиях только практически здоровых людей.

Облучение проводить по рекомендации врача. Между курсами облучения перерыв должен быть не менее 2-х месяцев. В комплекте должны были идти защитные очки. И большими буквами написано, что прибором с поврежденным фильтром запрещено пользоваться. Спектральные характеристики лампы найти не удалось. А раз данных по лампе нет, значит все в порядке, бояться нечего.

Человек, который дал прибор, говорит, что приобрел его еще в союзе с целью очистки и перезаписи микросхем. Когда-то не было ардуино и прочих современных контроллеров, программирование было целым ритуальным процессом, с которым приходилось немало повозиться. Кстати ножки у микросхемы позолоченные, наверно она целое состояние стоила в свое время.

Конструктивно фонарь состоит из алюминиевого корпуса, светодиода с драйвером, рефлектора и кучкой уплотнительных резинок, которые обеспечивают водонепроницаемость фонарю.

Светодиод тут японский, 3-х ватный, фирма Nichia, в 1993 году Сюдзи Накамура, инженер этой компании впервые родил на свет синий светодиод, с тех пор все пошло поехало. Светодиод тут прилично греется, потому его подложка плотно прижата к латунному корпусу, внутри которого находится драйвер, ограничивающий ток до значения в 700 мА. Но светодиод еще не показатель качества, когда рядом нет хорошего рефлектора, выполнен он из алюминия, покрытый внутри отражающим слоем.

Для демонстрации фокусировки луча света, опустим фонарь в воду, и посмотрим на картину. Видим достаточно прямой сфокусированный луч, так же небольшая часть света расходится по бокам. Это расширяет видимую область во время поиска различных светящихся артефактов.

Изначально фонарь поставляется с обычным стеклом, для прокачки отдельно продается фильтр Вуда, стекло пропускающее только определенный спектр излучения. Обычно такие светодиоды кроме ультрафиолета имеют еще и некоторое паразитное свечение, которое необходимо отфильтровать. На конвое этот фильтр практически не влияет на восприятие засвечиваемых предметов. Интенсивность света немного уменьшается, но в принципе разницы нет.

В какой-то момент нам стало интересно, возможно ли получить загар от 365 нм фонаря, по сути это ультрафиолет типа А.Но должен хорошо влиять на кожу. Почему бы не поставить на себе эксперимент. Если свет фонаря направить прямиком в руку, то можно почувствовать небольшой нагрев, при этом фильтр Вуда остается холодным. Для опыта пришлось набить себе татуировку, современную, гламурную, в позолоте. Направляем фонарик в сторону рисунка, и начинаем медленно водить источником со стороны в сторону.

Спустя два дня получилось около 10-ти сеансов облучения, каждый был длительностью не более 5-ти минут. В общем, за 50 минут с перерывами засвечиваемый участок кожи значительно изменил свой цвет. Он стал красноватый, при попытке стереть наклейку чувствовалось небольшое жжение, как после загара на солнце. Интересно, но рисунок полностью перебился на кожу, все сложные формы и детали замечательно просматриваются на красном фоне. Спустя 2 дня этот участок приобрел коричневые тона. Отсюда вывод что под 365 нм фонариком можно спокойно загорать.

Теперь переходим к самой денежной части. С этого момента и до конца рассказа в качестве источника ультрафиолетового излучения будем использовать фонарь "Конвой S2+", так как от него лучше всего заметна люминесценция различных материалов. Разбирая сложность и разнообразие цветов защитных рисунков, был сделан вывод, что украинские деньги самая защищенная валюта в мире. Евро с баксами не так защищают.

За десяток лет у меня накопилась небольшая коллекция разных денег мира. Тут есть даже царские банкноты. С помощью фонаря были отобраны самые интересные экземпляры. На карбованцах слева засветилась скромная цифра с номиналом банкноты. 10 баксов по сравнению с евро вообще пустое место. А вот кто больше всего удивил, так это дядька Ленин, который отдыхал на 50-ти и 100 рублевой купюре. Вы посмотрите, какие сложные формы защитного рисунка. И это 1991 год. Евро на этом фоне нервно курит в сторонке. Более скромные знаки ставили на десяти рублевых бумажках. Интересно, но 90% всей денежной коллекции не имеет ни единой светящейся метки.

Подобная сфера коллекционирования затронула так же марки. Защита тут более скромная.

Из всех марок процентов 10 имеют защиту, все остальные образцы просто бумага с краской.

Прогуливаясь ночью по окрестностям района, в поле зрения фонаря попалось нечто необычное, что флюоресцировало ярко-желтым цветом. Обычного фонаря под рукой не было. Но это точно были какие-то растения, поэтому пришлось рвать их на месте для дальнейшего изучения. Каким было удивление, когда увидел свои руки. Они светились ярко-желтым оранжевым цветом. Позже стало ясно, что это чистотел. Когда он попал в лабораторию, сразу было решено сделать из него узвар, листья и прочие составные растения были помещены в пробирку, и залиты дистиллированной водой. Дальнейшая процедура заключалась в вываривании растения в течение 10 минут. Получившийся состав фильтруем и получаем коричневую, горькую на вкус жидкость.

Опустим туда палец, говорят, чистотел обладает целебными свойствами. Сейчас будем лечиться, одновременно проверяя качество флюоресценции. Покрашенная рука вышла на охоту.

Если раствор попадет на одежду, его трудно выстирать, в обычном свете будет все нормально, а в ультрафиолете будут видны пятна. В общем, применений такой жидкости можно найти целое море.

Следующий образец является предметом коллекционирования настоящих гурманов. Это урановое стекло, предположительно Богемское, возраст около ста лет, стоимость предмета даже озвучивать не буду. Нам пришлось немало повозиться, чтобы найти такой экземпляр. Урановое стекло получают путем добавления солей и оксидов урана в стекольную массу. Эта вещь является радиоактивной, ее фон составляет 400 микрорентген, что в 20 раз выше нормы, потому его производство давно прекратили. Стекло, окрашенное соединениями урана, обладает красивой зелёной флюоресценцией. Коллекционеры такой посуды практически опустошили рынок уранового стекла.

Со временем нам удалось достать еще пару экземпляров, они немного отличаются цветом, более салатовые по сравнению с Богемским образцом. Но стоит посветить на посуду, как свечение становится абсолютно одинаковым. На самом деле существует очень мало видов стекла, которое обладает подобным свечением.

Теперь посмотрим на кулинарные моменты, которые смогли удивить. Это обычный жареный кунжут, был подготовлен для приготовления суши. Его семечки обладают фосфоресцирующими способностями. Если водить по пакету фонарем, можно видеть затухающий шлейф света. Послесвечение имеют только кончики семечек. Интересно, что у них там в составе..

Природа в плане генных модификаций пошла намного дальше человека, и мы это продемонстрируем в следующих выпусках. Три месяца с ультрафиолетовым фонарем позволили заснять необычных насекомых в ночное время, параллельно заглянем в мир растений и всевозможной ботаники.

За время съемок неоднократно приходилось совать нос в чужой огород. Надеюсь, моя жена это не слышит. Как гласит поговорка, чем дальше влез, тем ближе вылез.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector