短波紫外线灯的杀菌原理应用和使用注意事项

短波紫外线灯的杀菌原理

紫外线是一种肉眼看不见的光波,存在于光谱紫外线端的外侧,故称之为紫外线,依据不同的波长范围，被割分为A、B、C三种波段，其中的C波段紫外线波长在240－260nm之间，为最有效的杀菌波段，波段中之波长最强点是253.7nm。

短波紫外线灯的光谱图

现代紫外线xiaodu技术是基于现代防疫学、光学、生物学和物理化学的基础上，利用特殊设计的高效率，高强度和长寿命的C波段紫外光发生装置，产生的强紫外C光照射流水（空气或固体表面），当水（空气或固体表面）中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外C光辐射后，其细胞中的DNA结构受到破坏，从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭水中的细菌、病毒，以及其它致病体，达到xiaodu和净化的目的。

UV-C波长通过破坏DNA结构使微生物无法繁殖而使其失活。无法繁殖的生物不能再感染或引起疾病。UVGI在空气xiaodu中的使用可以追溯到1940年代，当时它被用来控制医院内结核的传播。如今，UVGI空气xiaodu已发展为包括用于住宅，医院，商业和工业建筑以及机场等公共设施的空气xiaodu的复杂系统。目前使用的UVGI空气xiaodu系统的类型包括可移动或壁挂安装为高空单元的单室再循环设备，以及用于加热，通风和空调（HVAC）系统的管道安装系统。254 nm的UV波长（称为紫外线杀菌辐射（UVGI））在工业中被广泛使用，以灭活各种微生物，例如细菌，病毒和霉菌。因此，在PCO系统中使用UVGI起到了激活光催化剂和微生物xiaodu的双重作用。

短波紫外线灯的应用

(1)在表面杀菌中的应用，UV表面杀菌装置广泛应用于食品、电子、半导体、液晶显示器、等离子电视、水晶振动子、精密器件、化工、医学、保健、生物、饮料、农业等领域。短波紫外线灯照射食品、材料等表面，具有快速高效、无污染的杀菌效果，从而维持产品的高品质。与传统的杀菌方法相比，表面杀菌具有杀菌速度快，可进行连续处理和批量处理，操作简单，环保无二次污染等特点。

(2)在水处理中的应用。使用短波紫外线灯进行水处理有浸没式和过流式两种方法，直接把紫外灯放入水中，称为浸没式；紫外灯放入套管里使用，称为过流式。目前主要采用的是过流式的方法。过流式的设备工作原理是经水泵产生压力的一定流速的水流，流过能透紫外线的石英套管外围，由紫外线灯产生紫外线对水进行xiaodu、杀菌。其特点是水流流速很快，一般在石英外套流过的时问为不超过1s，因此要求短波紫外线灯的紫外线强度是很高的。

(3)在医疗环境卫生中的应用。利用短波紫外线灯对空气进行杀菌在医院已有几十年的历史，有静态空气直接照射法和流动空气xiaodu法。静态空气直接照射法采用紫外线xiaodu灯直接照射，其缺点是照射不到的地方不能xiaodu，xiaodu时人不能在场。流动空气xiaodu法采用动态空气xiaodu机，这种xiaodu机恰好可弥补以上两点缺陷。流动空气xiaodu机工作原理是通过室内空气循环，对通过xiaodu机内的空气进行杀菌，从而达到对整个室内的空气xiaodu的目的。这类xiaodu机的结构大多取用家用空调的室内机的外壳。流动空气xiaodu机，现在已发展成为包括杀菌空调，空气净化器在内的各种xiaodu设备等。用途也普及化，以往只在医院里使用的产品，现在走向了家庭，办公室，公告场所。功能也多样化，以往仅仅用来杀菌的产品现在可用于保健、预防作用，成为健康相关产品 [1] 。

(4)卫生和无菌xiaodu是生产加工灌装和包装食品时的必要要求。使用紫外线灯xiaodu是一种常用的成本效益好且极为环保的方式，替代了频繁地使用化学过程。

1.包装材料的表面xiaodu：在灌装厂，在表面上的细菌只要让它们接触到的短波UV-C辐射就会被杀死。包装材料纯度的程度用于判断包装材料是否为不合格包装。
例如，紫外线xiaodu会应用在日用品和饮料的灌装机，应用于盖子、杯子、覆盖和箔包装饮料以及奶制品和其他食品的制冷。因用紫外线xiaodu技术，短波紫外线灯能延长食品的保质期。
2.传送带上：应用于肉，鱼，土豆制品，水果和蔬菜的运输中。要进一步提高经济效应就要进一步加强食品加工过程中的卫生进程。
3.食物表面的xiaodu：例如水果和蔬菜制品和硬奶酪的表面xiaodu。

  便携式短波紫外线灯

短波紫外线灯应用中应注意的若干问题

一、紫外线灯管的辐照强度问题:
我国紫外线灯70 uw/cm2(1m距离处)者几乎占50_80%,对照卫生部xiaodu技术规范的要求,合格率不足50%.一些使用单位短波紫外线灯辐照强度小于70uw/cm2(1m处).有的甚至小于40uw/cm2仍在使用.要知道,每种微生物都有其特定的紫外线杀灭剂量阀值.杀菌剂量(K)是照射强度(I)和照射时间(t)的乘积,K=It.从式中可以看出高强度短时间或低强度长时间照射均能获得同样的灭菌效果.然而,若紫外线强度小于40uw/cm2,则再延长照射时间也不能起到满意的灭菌效果,这中间存在着微生物的损伤修复问题,故意以提高照射强度为主

二、紫外线辐照的空间范围问题:
不少短波紫外线灯使用单位忽视紫外线辐照的有效空间范围,只考虑与计算辐照的平面面积.每一xiaodu的空间,除面积因素外,高度有高有低,总的空间范围有大有小,使用短波紫外线灯应计算总的空间立方采用相应功率的短波紫外线灯,一支30w短波紫外线灯的有效灭菌空间范围应小于30立方米,一般认为,每一立方米空间的短波紫外线灯功率应大于1-1.5w,在使用中应引起注意.

三、灯管悬挂的辐照距离:
使用短波紫外线灯应注意被xiaodu物体与短波紫外线灯的辐照距离,即灯管的悬挂高度应小于2.5米,一些使用单位灯管悬挂高度大于2.5米,甚至大于3,4米的都有.紫外线的辐照强度与辐照距离几乎成反比,悬挂太高,势必影响灭菌的效果.

四、紫外线辐照强度衰退问题:
短波紫外线灯随着使用时间的延长,辐照强度会逐渐衰退.经多方测定,石英灯管使用1000小时后,衰退率小于20%,而高硼灯管使用200小时后,衰退率大于30%,加上高硼灯管本身的辐照强度就小于70uw/cm2,因此使用中应选用石英短波紫外线灯管.

石英短波紫外线灯的特点,主要是辐照强度高,衰退慢.石英灯管的原料是采用天然水晶石,透紫率达80%以上,而高硼玻璃的透紫率不足50%,透紫率低,辐照强度也低了.

五、应用中还应注意灯管的擦拭与保洁:
新灯使用时,可先用75%的酒精纱布擦拭灯管,清除灰尘与油迹对灯管的污染.使用过程中,定期擦拭,做好灯管的保洁工作,以免影响透紫率及辐射强度.

六、使用短波紫外线灯还应注意防止紫外线的辐射损伤问题:
主要防止紫外线对眼,脸部位的辐射损伤,尤其是注意对眼结膜的辐射损伤.脸部受辐射损伤后,眼睛红肿,流泪,刺痛,较电光眼损伤更为严重.三四天后才能痊愈.(万一眼结膜为紫外线辐射损伤,可用人乳滴眼,半小时一次,三至四次效果更佳).防止方法:以避免正视光源为主,在对短波紫外线灯进行辐射强度监测复查时,用特制的辐照强度或墨镜作防护面罩,防护镜,但千万不要用石英玻璃为原料制作的防护器材,因石英玻璃对紫外线的透紫率在80%以上,而普通玻璃对紫外线几乎不能透过,可以有效地防止紫外线的辐射损伤.

七、加强短波紫外线灯辐照强度的监测:

在紫外线xiaodu应用中是一件至关重要的工作.各使用单位对使用中的短波紫外线灯,应三至六个月用辐照计作一次强度检测,卫生防疫监测部门应每半年(一年二次)对使用短波紫外线灯的单位进行强度监测,发现强度不够的灯管应及时更换.紫外线辐照计应每年需作一次计量标定,以保证其准确性能,监测辐照强度时,必需按卫生部技术规范中测定条件,电压220V,温度20'C,RH<60%进行监测,开灯五分钟后稳定强度为所测短波紫外线灯的辐照强度.

八、应注意短波紫外线灯管质量评估的影响因素:

紫外线灯管的质量评估标准主要依据是卫生部xiaodu技术规范,也就是对辐照强度有关规定.灯管的辐照强毒符合要求,也必然会有满意的灭菌效果.然,对灯管的辐照强度过测定的影响因素是多方面的:卫生部xiaodu技术规范中测定条件是否符合紫外线强度辐照计是否标准镇流器功率是否偏差起辉器质量如何都是灯管强度评估影响因素.使用中应引起注意.

另外,石英玻璃管对紫外线的各种波段:A玻,B玻,C玻及真空玻都能透过,其中185nm能产生臭氧,而在熔烧石英玻璃管时,加入微量氧化钛(0.01-0.05%)和0.07%氧化鋁,小于200nm的紫外线就不能透过管壁被吸收,臭氧的浓度过高,对人体有危害,则在有人员工作的环境中选用低臭氧短波紫外线灯.臭氧短波紫外线灯,既有高强度辐照,又有高浓度臭氧,且无灭菌死角,xiaodu效果更好,无人员工作的环境可选用臭氧短波紫外线灯,以提高灭菌效果.总的来说,应按不同的环境和需要选取不同类型的短波紫外线灯.