Ультрафиолет длина волны: ВОЗ | Ультрафиолетовое излучение и здоровье

Ультрафиолетовое облучение – Семейная поликлиника Доктор М в Черкесске

Ультрафиолетовое облучение представляет собой электромагнитные волны длиной от 180 до 400 нм. Этот физический фактор оказывает на организм человека множество положительных эффектов и успешно применяется для лечения целого ряда заболеваний.

Свойства ультрафиолетового облучения зависят исключительно от длины волн.

Так коротковолновое ультрафиолетовое излучение (180-280 нм) оказывает бактерицидное, микоцидное и противовирусное воздействие, которое, впрочем, зависит от нескольких обстоятельств. Особенными санирующими качествами обладают короткие ультрафиолетовые лучи (примерно 254 нм), их поглощают нуклеиновые кислоты, белки и ДНК. Возбудители при этом гибнут от летальных мутаций, теряют способность к размножению и росту. Ультрафиолетовое облучение приводит к разрушению ряда токсинов, представленных дифтерийным, столбнячным и дизентерийным, а также уничтожает возбудители брюшного тифа и стафилококк.

При средней длине волн (280-310 нм) УФО оказывает немного другое воздействие на организм. Такое облучение активизирует синтез витаминов, стимулирует трофику тканей и на порядок улучшает иммунитет. Кроме того средняя длина волн ультрафиолетового воздействия оказывает неплохое противовоспалительное воздействие, устраняет болезненные ощущения и обладает десенсибилизирующими качествами.

Что касается длинноволнового ультрафиолетового облучения (320-400нм), то оно влияют на организм немного другим образом. Такое воздействие обладает пигментообразующими, иммуностимулирующими и фотосенсибилизирующими качествами.

Облучатель ультрафиолетовый ОУФну ЭМА-Е- предназначен для локализованных ультрафиолетовых облучений верхних дыхательных путей (полости носа, носоглотки, миндалин) и полости уха.

В качестве источника УФ-излучения в облучателе ОУФну используются ртутно-кварцевые лампы высокого давления ДРТ-240. Поток ультрафиолетовых лучей концентрируется с помощью тубусов, индивидуальные зеркала позволяют наблюдать за направлением потока лучей, шторки разделяют зону на четыре сектора, что удобно для пациентов.

УФО терапия – это удивительная процедура, способная принести огромную пользу здоровью при правильном применении. Но перед сеансами такой терапии, равно как и перед использованием средств народной медицины, нужно обязательно получить одобрение врача.

Как УФ-светодиоды могут помочь в борьбе с коронавирусом

Ультрафиолетовый свет широко используется для дезинфекции в широким спектре медицинских и немедицинских изделий, доступных на рынке. В период, когда весь мир борется со вспышкой коронавируса, светодиоды, которые генерируют ультрафиолетовое излучение, убивающее вирус, могут стать практическим решением для предотвращения инфекции.

Ультрафиолетовый свет является бактерицидным, поскольку он инактивирует микроорганизмы, разрушая нуклеиновые кислоты и ДНК за счет маленькой длины волны. Кроме того, кислород также может поглощать энергию ультрафиолетового излучения и образовывать озон для дезинфекции.

Согласно имеющимся данным, ультрафиолетовый свет с длиной волны 200-280 нм является наиболее бактерицидным. Эффект УФ-света варьируется для различных микроорганизмов. Ртутный свет долгое время служил источником ультрафиолетового излучения с длиной волны излучения 253,7 нм. Благодаря развитию светодиодных технологий регулируемый светодиод может излучать ультрафиолетовый свет с определенной длиной волны. Предполагается, что ультрафиолетовые системы на основе светодиодов с повышенной мощностью и регулируемой длиной волны станут следующим поколением медицинских дезинфицирующих средств.

Эффект бактерицидного УФ-излучения зависит от температуры и влажности окружающей среды. Рекомендуемое время воздействия ультрафиолетового излучения составляет не менее 30 минут, но для достижения того же эффекта потребуется больше времени при температуре ниже 20 °C или выше 40 °C и относительной влажности выше 60 %. Для более эффективного и действенного уничтожения бактерий и вирусов NSF International пересмотрела стандарт очистки питьевой воды с использованием технологии ультрафиолетовых светодиодов.

Новый коронавирус является разновидностью положительно-полярного одноцепочечного вируса RNV, как и вирусы SARS и MERS. Исследования SARS показали, что этот вид вируса чувствителен к тепловому и ультрафиолетовому излучению и ослабляется при интенсивности ультрафиолетового излучения выше 90 мкВт/см2. Таким образом, теоретически, ультрафиолетовое излучение могло бы уничтожить новый коронавирус (2019-nCov). Однако дальнейшие исследования не показали влияния ультрафиолетового света на вирусы в капле. 

Наиболее действенным способом предотвращения распространения вируса в целях борьбы с инфекцией по-прежнему является частое мытье рук с водой и мылом и использование спирта для дезинфекции рук.   

уф-излучение, бактерицидная и кварцевая лампа — Медицинское оборудование

В современных медицинских приборах и устройствах, как и прежде, активно применяются ультрафиолетовые лампы. Наиболее массово в медицинской технике применяется бактерицидное УФ-излучение. В процессе работы с клиентами нашим специалистам доводилось не раз давать краткие пояснения по общему принципу работы бактерицидного ультрафиолетового излучения. В настоящем материале мы собрали общедоступную информацию, которая позволит сэкономить нам время на подобных разъяснениях, а заинтересованным — получить общее представление о предмете.

В Википедии есть доступное пояснение, что такое УФ-излучение.

Выдержку из этого описания приводим ниже.

Ультрафиоле́товое излуче́ние (ультрафиолетовые лучи, УФ-излучение) — электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм (7,5•1014—3•1016 Гц). Термин происходит от лат. ultra — сверх, за пределами и фиолетовый.

Электромагнитный спектр ультрафиолетового излучения может быть по-разному поделен на подгруппы. Стандарт ISO по определению солнечного излучения (ISO-DIS-21348) даёт следующие определения:

Ближний ультрафиолетовый диапазон часто называют «чёрным светом», так как он не распознаётся человеческим глазом, но при отражении от некоторых материалов спектр переходит в область видимого излучения вследствие явления фотолюминесценции.
Для дальнего и экстремального диапазона часто используется термин «вакуумный» (VUV), в виду того, что волны этого диапазона сильно поглощаются атмосферой Земли.
——————————————————————————————————————————-
В приборах медицинского назначения чаще прочих используется бактерицидное УФ излучение. При этом не стоит забывать, что и иные диапазоны УФ излучения нашли своё широкое применение в мед. оборудовании. Например, для терапевтических целей, или для фотокатализа. На описании бактерицидное УФ излучение остановимся подробнее.
——————————————————————————————————————————-
Ультрафиолетовые лампы используются для обеспложивания (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека. Полной стерилизации от микроорганизмов при помощи УФ-излучения добиться невозможно — оно не действуют на некоторые бактерии, многие виды грибов и прионы.
В наиболее распространённых лампах низкого давления почти весь спектр излучения приходится на длину волны 253,7 нм, что хорошо согласуется с пиком кривой бактерицидной эффективности (то есть эффективности поглощения ультрафиолета молекулами ДНК). Этот пик находится в районе длины волны излучения равной 253,7 нм, которое оказывает наибольшее влияние на ДНК, однако природные вещества (например, вода) задерживают проникновение УФ.
Бактерицидное УФ-излучение на этих длинах волн вызывает димеризацию тимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию. Ультрафиолетовые лампы с бактерицидным эффектом в основном используются в таких устройствах, как бактерицидные облучатели и бактерицидные рециркуляторы.
——————————————————————————————————————————-
Стандартная УФ-лампа представляет собой колбу с газом, на концах которой находятся электроды. В момент подачи напряжения возникает электрическая дуга, которая испаряет ртуть. Именно ртуть в газообразном состоянии и становится источником световой энергии.
Изготавливается большинство УФ-ламп из дорогого и качественного материала – кварца. Он обеспечивает проницаемость лампы, что необходимо для нее в первую очередь. Надежность и длительный срок эксплуатации лампы зависит от качества использованных при изготовлении компонентов электрода. На концах УФ-лампы находится фольга молибдена с элементами платины. Это помогает лампе работать при очень высоких температурах.

Бактерицидная лампа — электрическая ртутная газоразрядная лампа низкого давления с колбой из увиолевого стекла или другого материала, обеспечивающего заданный спектр пропускания ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовое излучение обладает обеззараживающими свойствами, которые и дали название лампе. В бактерицидных лампах спектр ультрафиолетового излучения подбирают так чтобы минимизировать образование озона и вредное воздействие на кожу и глаза путем вырезания из спектра излучения лампы жесткого ультрафиолета. Стараются оставить только спектральную линию мягкого ультрафиолета с длиной волны 253,7 нм. Такие лампы называют ещё «безозоновыми» благодаря минимизации образования озона. Этим бактерицидные лампы отличаются от кварцевой лампы, в которой кварцевая колба не задерживает жесткий ультрафиолет. После кварцевания бактерицидной лампой проветривать помещение не обязательно, в отличие от кварцевой лампы. Бактерицидные лампы используются для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещении, дезинфекции питьевой воды, стерилизации предметов и медицинских инструментов. Нейтрализуют основную часть микроорганизмов таких, как вирусы, бактерии, плесень, грибки, дрожжи, споры и др. Бактерицидные лампы применяются в различных устройствах таких, как бактерицидные облучатели, бактерицидные рециркуляторы, приборы для дезинфекции воды и т. д.

При работе с бактерицидными лампами следует помнить об опасности ультрафиолета для зрения и кожи.

Кварцевая лампа — электрическая ртутная газоразрядная лампа с колбой из кварцевого стекла, предназначенная для получения ультрафиолетового излучения. Изредка кварцевой лампой называют мощную лампу накаливания с колбой из термостойкого кварца, однако в настоящее время такие лампы обычно выполняются газонаполненными и чаще именуются галогеновыми.

Ртутно-кварцевая лампа представляет собой газоразрядную лампу с добавлением ртути и предназначена для излучения ультрафиолетовых лучей. Применяются такие лампы для обеззараживания помещений, предметов, продуктов питания, в медицине. Бактерицидные лампы — газоразрядные лампы для дезинфекции помещений, иногда неправильно называемые «кварцевыми». Колбы таких ламп изготавливаются из увиолевого стекла. Существуют и так называемые «безозоновые» лампы, с покрытием из оксида титана, не пропускающим лучи с длиной волны менее 257 нм.

——————————————————————————————————————————-

  Применительно к предлагаемому нашей компанией оборудованию — облучателям бактерицидным, а так же рециркуляторам воздуха закрытого типа с применением этих ламп, в первую очередь речь идёт об источнике УФ-излучения в виде бактерицидной лампы. В повседневной работе мы часто сталкиваемся с тем, что заказчики бактерицидные лампы называют кварцевыми. На практике, процесс обеззараживания помещений называют просто –кварцевание. Именно по этому, часто в запросах заказчик не делает различий, какие лампы ему нужны, бактерицидные или кварцевые.

——————————————————————————————————————————-

  Определение «Кварцевание», как его трактует Википедия:

‘Кварцевание’ — процесс обработки (обеззараживания) помещений, предметов, тела человека ультрафиолетовым излучением кварцевой или бактерицидной лампы. Употребление термина «кварцевание» неверное (парадокс), ибо колба лампы состоит из кварцевого стекла и во время работы кристаллы кварца не распыляются по помещению. Кварцевое стекло только пропускает ультрафиолетовое излучение, что невозможно у обычного силикатного стекла. Также подразумевается инактивация в воздухе и на поверхностях всех инфекционных микроорганизмов таких, как вирусы, бактерии, плесень, грибки, дрожжи, споры и др. Это достигается путем поглощения дозы ультрафиолетового излучения молекулами ДНК микробов и приводит к их немедленной гибели.

Кварцевания можно разделить на группы:

Кварцевание воздуха и поверхностей в помещении.

Кварцевание предметов, стерилизация медицинских инструментов.

Общее кварцевание — все тело человека.

Локальное (местное) кварцевание — отдельные участки тела (ухо-горло-нос, кожа).

В результате кварцевания воздух обогащается озоном, который, в свою очередь, также дезинфицирует воздух. Озон ядовит, поэтому после кварцевания помещение следует проветривать. При правильном соблюдении режима использования лампы кварцевание вреда не несёт. При неправильном использовании может привести к ожогу глаз. Кварцевание широко применяется в медицинских учреждениях, также в настоящее время оно стало популярным и для использования в домашних условиях. Во время работы кварцевой лампы следует покинуть помещение.

Вернуться в рубрику «Информация для покупателя, общая и справочная»

БАКТЕРИЦИДНЫЕ ЛАМПЫ

Бактерицидная лампа — это особый тип лампы, которая излучает ультрафиолетовый свет (УФ-С). Этот коротковолновый ультрафиолетовый свет прерывает спаривание оснований ДНК, что, в свою очередь, вызывает образование димеров пиримидина (дефект ДНК в результате действия УФ лучей), что приводит к гибели бактерий, вирусов и т.п.

Бактерицидные лампы испускают излучение в ультрафиолетовой (УФ) части спектра ультрафиолета, который включает в себя длины волн от 100 до 280 нм.

Лампы используются в различных областях, где дезинфекция является главной задачей, включая очистку воздуха, а также очищение окружающего пространства.

Бактерицидный свет разрушает способность бактерий, вирусов и других патогенных микроорганизмов размножаться, деактивируя их репродуктивные возможности. Средние бактерии могут быть убиты за 10 секунд на расстоянии 15-20 см от лампы. Длина волны с наибольшей эффективностью составляет 253,7 нм, что определяет категорию бактерицидных ламп с оптимизированной длиной волны для максимального поглощения нуклеиновыми кислотами.

Ультрафиолетовое бактерицидное облучение — это метод стерилизации (обеззараживания), в котором используется УФ излучение при достаточно короткой длине волны, чтобы разрушить различные виды микроорганизмов.

При данном методе используется коротковолновая УФ волна, которая вредна для форм жизни на микроорганическом уровне. Это эффективно разрушает нуклеиновые кислоты в этих организмах, так что их ДНК разрушается путем облучения, что предотвращает распространение вирусов, бактерий, патогенов, плесени, которые очень часто находятся во всех типах помещений. 

КАК РАБОТАЕТ

Ультрафиолетовый свет — это электромагнитное излучение с длинами волн короче, чем у видимого света. УФ может быть разделен на различные диапазоны, при этом УФ-излучение ближнего действия считается «бактерицидным УФ-излучением».

При определенных длин волны УФ излучения является мутагенной для бактерий, вирусов и других микроорганизмов. На длине волны 2,537 Ангстремы (254 нм) УФ разорвут молекулярные связи внутри микроорганизмной ДНК, создавая димеры тимина в их ДНК, разрушая их, делая их безвредными или препятствуя росту и размножение. Это процесс, аналогичный воздействию УФ лучей на длинных волнах на людей, например, как солнечный ожог или солнечный свет. Микроорганизмы имеют меньшую защиту от ультрафиолета и не могут выживать в течение длительного времени, подвергаясь этому.

ПРИНЦИП ВОЗДЕЙСТВИЯ

Воздействие происходит от бактерицидных ламп, которые излучают бактерицидное УФ электромагнитное излучение на правильной длине волны, тем самым облучая окружающую среду.

Обеспечивают воздействие высокоэффективный метод уничтожения микроорганизмов.

Эффективность бактерицидного УФ в такой среде зависит от ряда факторов:

 — Длительность. В то время как микроорганизм подвергается воздействию ультрафиолета, колебания мощности источника УФ влияют на электромагнитное излучение.

— Длина волны

— Наличие частиц, которые могут защитить микроорганизмы от ультрафиолета,

— Способность микроорганизма противостоять ультрафиолетовому излучению во время его воздействия

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ

Генерирует энергию в ультрафиолетовом спектре для уничтожения бактерий, грибков и вирусов (микроорганизмов). Микроорганизмы включают несколько отдельных групп заболеваний вызывающие микробы (вирусы, бактерии, грибы, водоросли и простейшие.)

Целью УФ-дезинфекции является генетический материал, нуклеиновая кислота. Как УФ проникает через клетку и поглощается нуклеиновыми кислотами, перегруппировка генетической информации возникает, препятствуя способности клетки к размножению.

Клетка, которая не может размножаться, считается мертвой; так как она не может умножится внутри хозяина.

Максимальное поглощение ультрафиолетового света нуклеиновой кислотой, ДНК, происходит при длине волны 260 нм. Работает бактерицидная лампа, излучающая УФ излучение при 254 нм очень близко к оптимизированной длине волны для максимального поглощения нуклеиновых кислот.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ

1. экспресс-обеззараживание воздуха

2. стерилизация поверхностей

3. циркуляция воздуха

4. предотвращения высокого риска всевозможных заболеваний

5. снижение уровня микробактерий и плесени в общественных местах

ПРЕИМУЩЕСТВА

1. высокая эффективность (99% уничтожения всех бактерий и вирусов, а также предотвращение их размножения)

2. стабильная и безопасная эксплуатация

3. используется в присутствии и отсутствии людей

4. простота конструкции

5. надежная работа ламп

БЕЗОПАСНОСТЬ

Уникальность УФ-С излучения заключается в том, что он особенно эффективен при дезинфекции. В частности, длина волны 264 нм очень эффективно при уничтожении микробов, вирусов и бактерий.

Некоторые люди могут быть обеспокоены тем, что использование ультрафиолетовой светодиодной лампы создаст озон (опасность для здоровья и окружающей среды). Однако, только длины волн вакуумного светодиода могут создавать озон (<200 нм). УФ-А, УФ-В и УФ-С длины волн не превращают кислород (в воздухе) в озон. При очистке воздуха образование озона является нежелательным продуктом, т.к озон может оказывать вредное воздействие на человека.

Бактерицидные лампы очень распространены в настоящее время при стерилизации и обеззараживании воздуха в закрытых помещениях. Можно обратить внимание, что на многих из них указаны метки «OF», что означает отсутствие озона (безозоновые), т. к. при очистке воздуха образование озона является нежелательным продуктом, в связи с тем озон способен оказывать вредное воздействие на организм человека.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. Эффективность этой формы стерилизации также зависит от прямой видимости воздействия микроорганизмов на УФ лучи. Среды, в которых образуются какие-либо препятствия для УФ излучение, не являются эффективным.

2. В такой среде эффективность зависит от размещения системы (рециркулятора), так что линия обзора является оптимальной для стерилизации.

3. Отдельной проблемой, которая будет влиять на качество дезинфекции, является пыль или другая пленка, покрывающая колбу, которая может снизить (блокировать) УФ излучение.

4. В течение периода эксплуатации УФ лампы требуют плановой очистки для обеспечения высокого уровня чистоты.

5. Очень важно регулярно менять бактерицидные УФ-лампы, так как светоотдача со временем уменьшается, и порой вирусы или бактерии уничтожаются не полностью. Срок службы бактерицидных УФ-лампочек варьируется в зависимости от конструкции. Также материал, из которого сделана лампочка может поглотить некоторые бактерицидные лучи.

СКАЧАТЬ ОБЩУЮ ПРЕЗЕНТАЦИЮ «УФ РЕЦИРКУЛЯТОРАМ» PDF

Знания — sterilAir AG | Высочайшая компетенция в области обеззараживания ультрафиолетом.

Оптическое излучение

Из излучаемой энергии, воздействию которой мы ежедневно подвержены, мы воспринимаем лишь очень небольшую часть в виде света или тепла. Гораздо большую часть этого электромагнитного спектра человек просто не замечает. Сюда также относятся ультрафиолетовые лучи.

Данные виды энергии можно пояснить на примере модели длины волн: лучи отличаются своей частотой. Например, радиоволны представляют собой очень длинные волны, тогда как оптические лучи относятся к диапазону коротких волн. При этом частотный диапазон ультрафиолетового излучения охватывает лишь очень небольшую часть электромагнитного спектра.

УФ-излучение

Ультрафиолетовые лучи (УФ) – это коротковолновые виды энергии, которые, наряду со светом и инфракрасным излучением, причисляют к группе оптических волн. УФ-лучи подвергаются изгибу, повороту, преломлению, поглощению и отражению.

Название «ультрафиолет» (в значении «по другою сторону фиолетового») основывается на том факте, что УФ-спектр начинается со спектральных частот длины волн короче тех, которые человек может воспринимать зрением как сине-фиолетовый цвет. Потому УФ-лучи для человеческого глаза невидимы.

Ультрафиолетовые лучи подразделяют на три диапазона:

Относящиеся к длинноволновому диапазону А ультрафиолетовые лучи как часть солнечного света достигают поверхности земли. Они инициируют различные фотохимические процессы, имеют кратковременный пигментообразующий эффект (солнечный загар) и могут стать косвенной причиной повреждений ДНК и меланомы. УФ-лучи диапазона А проходят через стекло и светопроницаемые синтетические материалы.

Относящиеся к средневолновому диапазону В ультрафиолетовые лучи оказывают замедленный пигментообразующий эффект, находящий отражение в увеличении производства меланина. Кроме того, они могут стать причиной образования на коже эритемы в виде солнечного ожога.

УФ-лучи диапазона В, кроме того, отвечают за образование в организме человека провитамина D. Данное излучение также используется в терапевтических целях, поскольку оно оказывает противорахитное воздействие. На высоте уровня моря доля УФ-лучей диапазона В меньше, чем в высоких горах. Для этих и более коротких ультрафиолетовых лучей преградой является даже обычное оконное стекло.

Относящиеся к диапазону С ультрафиолетовые лучи отличаются более короткой длиной волн и большей энергией по сравнению с лучами диапазона А и В. Они включают в себя большую часть всей области ультрафиолетового излучения и оказывают в зоне 260 nm сильный бактерицидные эффект. Как и видимые волны света, УФ-лучи диапазона С распространяются только прямолинейно, и с увеличением удаления от источника их интенсивность снижается.

Какие лучи являются бактерицидными?

Солнцу со стародавних времен приписывались целебные силы, но лишь в 1878 году исследователи Артур Даунз и Томас П. Блант выснили, что микроорганизмы при сильном воздействии солнечных лучей прекращают размножение.

Однако после этого открытия прошло значительное время, прежде чем была установлена специфическая связь длины волны с реакционным максимумом в области от 250 до 270 nm – частью УФ-излучения коротковолнового диапазона C (UVC).

Лишь начиная с 50-ых годов, после открытия структурного строения ДНК в виде двойной спирали исследователями Джемсом Уотсоном и Френсисом Криком, мы можем дать этому объяснение.

Почему ультрафиолетовое излучение коротковолнового диапазона С (UVC) убивает микроорганизмы?

Двухспиральная структура ДНК основывается на сочетании оснований пурина и пиримидина. Они является фактическими носителями информации с нуклеиновыми основаниями аденином, тимином, гуанином и цитозином.

Исследования, проведенные в последующие годы, показали, что коротковолновое и богатое энергией ультрафиолетовое излучение диапазона С (UVC) вызывает, в первую очередь, у тиминов фотохимический эффект. Осуществляется их димеризация, т.е. сцепление или склеивание двух расположенных рядом носителей информации.

В результате молекулярного изменения оснований ДНК изменяется настолько, что процесс транскрипции, который существенно важен для репликации ДНК и тем самым для деления клеток, больше происходить не может. Подвергнутая такому значительному повреждению клетка в конечном счете отмирает.

Связь дозы и воздействия

Эффективность метода дезинфекции на основании ультрафиолетовых лучей диапазона С (UVC) непосредственно связана с используемой дозой (= время x энергия облучения / площадь). Высокая интенсивность в течение короткого времени или ограниченная интенсивность в течение продолжительного периода практически взаимозаменяемы и оказывают почти равноценный эффект дезинфекции. Доза, как определяющая заданная величина, указывается в µW*s/cm², часто также используется значение в Js/m².

Принципиальное правило: Чем проще структура строения микроорганизма, тем проще осуществляется его нейтрализация с помощью ультрафиолетового излучения. Поэтому вирусы, бактерии и бактериальные споры подвергнуть разрушению, как правило, гораздо проще, чем сложные микроорганизмы, например, дрожжи и вегетативные клетки грибов (эукариотические клетки). Грибные споры, ДНК которых дополнительна защищена пигментированной стенкой клетки и концентрированной цитоплазмой, поддаются нейтрализации только при использовании существенных доз ультрафиолета.

Воздействие на человека

При повышенной дозе облучения ультрафиолетовые лучи диапазона С (UVC) вызывают у человека покраснения кожи (эритемы) и болезненные воспаления слизистой оболочки глаз (конъюнктивит). По этой причине нельзя превышать установленные ЕС предельные значения ежедневной дозы облучения (Директива ЕС 2006/25), составляющие 6 mJ/cm² или 60 J/m² (при 254 nm). Всегда следите за наличием достаточной защиты!

В отличие от ультрафиолетового излучения диапазонов А (UVA) или В (UVB) глубина проникновения ультрафиолетового излучения диапазона С (UVC) в кожу человека очень мала. Поэтому опасность рака кожи даже при интенсивном ультрафиолетовом облучении диапазона С (UVC) незащищенных частей тела следует оценивать как чрезвычайно маловероятную. Научные доказательства прямой связи до настоящего времени получены не были.

Безопасное использование ультрафиолетовых лучей диапазона С (UVC)

Ультрафиолетовые лучи диапазона С (UVC) не проходят через твердые вещества, в том числе через оконное стекло (борсиликатное стекло, стекло «дуран») или прозрачные синтетические материалы (акриловое стекло, полистирол и т.п.)!

Как и видимые волны света, УФ-лучи диапазона С распространяются только прямолинейно, и с увеличением удаления от источника их интенсивность существенно снижается. Следовательно чем больше удаление от источника ультрафиолета, тем менее опасны эти лучи. Поэтому от приборов с защитными пластинами для зрения или полностью закрытых корпусов непосредственная угроза исходить никогда не может.

Если прямой зрительный контакт или контакт кожи со свободно излучающимися лучами источника ультрафиолета неизбежен, то простые средства, например, солнцезащитные очки или солнцезащитный крем с высоким солнцезащитным фактором, являются вполне достаточными мерами защиты.

У Вас есть вопросы?

Свяжитесь уже сегодня с нашими специалистами-консультантами:

[email protected]

Полезные советы. Выбор ультрафиолетового фонаря.

Ультрафиолетовые фонари пользуются повышенным спросом, однако у покупателей при выборе часто возникают вопросы. В нашей новой статье мы попытались в простой и доходчивой форме ответить на основные вопросы: что такое УФ-свет, что можно увидеть при помощи него и как выбрать УФ-фонарик.

Что такое ультрафиолетовый свет

Ультрафиолетовый свет — это электромагнитное излучение. Ультрафиолетовый (УФ) свет находится в диапазоне спектра между видимым светом и рентгеновскими лучами. Наглядным представлением спектра является радуга, так вот: ультрафиолетовое излучение находится перед (слева) фиолетовым светом. Длина волн ультрафиолетового света простирается в диапазоне от 100 нм до 400 нм. Ультрафиолетовое излучение в диапазоне 100—315 нм невидимо для человеческого глаза, а «мягкий ультрафиолет» длинноволнового диапазона (315—400 нм) воспринимается как слабый фиолетовый или серовато-синий свет. УФ-свет с длинной волны менее 300 нм может быть вреден для здоровья, особенно для кожи и глаз.

Ультрафиолетовые эффекты

Многие органические и неорганические вещества, искусственные и природные минералы, а также некоторые живые организмы, при облучении УФ светом начинаю светиться, такой эффект называется флуоресценция. Использование данного эффекта нашло широкое применение в современной жизни. А в качестве источников УФ-света стали использовать портативные светодиодные фонари. Интереснейший факт: смертельно-опасные скорпионы светятся в темноте при ультрафиолетовом свете!

Применение в быту

Чаще всего в быту ультрафиолетовые фонари используют для: проверки подлинности денежных купюр и документов, контроля чистоты и качества уборки, поиска меток или мочи домашних животных. А также в качестве развлечения, ведь в УФ-свете обычные предметы светятся невероятно ярко и красиво. На фотографии ниже обычная ванна при освещении ультрафиолетом, видно, что уборка проводится недостаточно хорошо — органическая грязь ярко светится.

УФ фонари для профессионалов

Современные легкие и долговечные УФ-фонари широко используются спелеологами, охотниками, автомеханиками, в гостиничном хозяйстве, криминалистике и во множестве других областей человеческой деятельности. Спелеологи ведут поиск минералов, а также определяют их качество. В Калининградской области распространён поиск янтаря при помощи ультрафиолетовых фонарей. Охотникам ультрафиолетовый фонарик поможет выследить подранка в ночной охоте по следам капель крови, которые контрастируют  в УФ-свете. Автомеханики с легкостью найдут утечку антифриза и других жидкостей, если добавить в них УФ-люминофора. На фотографии янтарь в лучах ультрафиолета на песчаном пляже на берегу Балтийского моря.

Какой выбрать фонарь 365 нм или 395 нм

Большинство фонарей, из доступных в продаже, имеют длину волны 395 или 365 нм, так как при таких длинах волн возникает большинство  люминесцентных эффектов.

Как правило, цена фонаря 395nm ниже, аналогичного со светодиодом 365nm. Так какой же фонарь выбрать!? Вам нужен фонарь 395 нм, если вы будете использовать его для конкретных задач, когда знаете, что длина волны должна быть 395нм. Для примера — это могут быть УФ краски, УФ клеи и т.д., в инструкции к которым указана конкретная длина УФ излучения. Во всех остальных случаях предпочтительнее приобрести фонарь 365 нм, так как такие фонари обладают меньшей «паразитной» засветкой в видимом спектре и, следовательно, более мощным УФ-излучением. Так как ни один фонарь не может излучать свет строго определенной длины волны, то «паразитной» засветкой называют все «лишнее» излучение. Для примера, в свете фонаря 365 нм более четко видны защитные знаки на купюре, а в свете 395 нм, часть знаков не видно вовсе.

Питание УФ фонарей

Элементы питания – важная часть фонаря. Внимательно читайте описание на сайте. В качественных, а тем более профессиональных  фонарях, преимущественно используют литиевые аккумуляторы, их стоимость значительно выше обычных батареек АА, и как правило требуется дополнительное зарядное устройство. Но в отличии от батареек, литиевые аккумуляторы способны обеспечить необходимый ток питания для нормальной работы светодиодов. Батарейками же, как правило комплектуют менее мощные фонари с длиной волны 395нм.

Мы рекомендуем

Основываясь на многолетнем опыте продаж и отзывах наших клиентов, мы смело можем рекомендовать следующие фонари Convoy S2 UV 365nm, Convoy S2+ UV 365nm, Ultrafire WF-501B UV 395nm , они отличаются высоким качеством, надежностью и удобством использования.

ВЫБРАТЬ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ ФОНАРИК

Профилактика рака: Ультрафиолетовое излучение

Данные экспериментальных и эпидемиологических исследований показали, что УФ излучение является канцерогенным для человека и приводит к развитию базалиомы, плоскоклеточного рака и меланомы кожи.

УФ излучение является невидимой частью спектра солнечного света с длиной волн 100-400 нанометров (нм). Спектр УФ радиации условно делится на три части: УФ-С с длиной волны менее 280 нм, или т.н. гербицидные УФ лучи; УФ-А радиация с длиной волны 330-44 нм, которая вызывает эритему и пигментацию кожи у людей и опухоли у лабораторных животных и УФ-В радиация с длиной волны 280-330 нм. У Ф-В лучи с длиной волны менее 290 нм поглощаются атмосферой, небольшая часть УФ-В радиации до земли доходит. Именно эта часть спектра УФ радиации является наиболее опасной. Влияние УФ-В радиации на кожу человека, в том числе и канцерогенное, значительно сильнее, чем аналогичный эффект УФ-А радиации. Изучение влияния УФ лучей разной длины волны на кожу показали, что наиболее эффективно эритему вызывают УФ лучи длиной волны 297 нм. С удлинением волны мощность и, скорее всего, эффективность УФ лучей снижается. УФ-В радиация влияет на процесс старения кожи. Показано, что в большинстве «плоскоклеточных раков кожи человека в гене супрессоре р53 обнаруживаются мутации, аналогичные мутациям в результате воздействия УФ-В радиации в экспериментальных системах. С другой стороны, УФ-В радиация способствует повышению в организме уровней витамина D и кальция, что особенно важно для населения с неадекватным питанием.

Основным компонентом атмосферы, который защищает нас от чрезмерной УФ радиации, является озон (Оз). Озон поглощает УФ радиацию в стратосфере, пропуская на землю лишь очень небольшое количество УФ-В лучей. Исчезновение озона может привести к увеличению количества УФ-В радиации, достигающей поверхности земли.

Некоторые исследователи связывают нынешний рост заболеваемости плоскоклеточным раком и меланомой кожи с повышением уровня УФ-В радиации, которая была зафиксирована в некоторых регионах мира, а именно в Канаде и Швейцарии. Однако глобального повышения уровня УФ-В радиации пока не отмечено, а рост заболеваемости злокачественными опухолями кожи, скорее всего, можно объяснить тем, что больше людей из экономически развитых стран проводят отпуска в жарких странах.

Злокачественные опухоли кожи преобладают среди белого населения, и особенно среди голубоглазых и сероглазых блондинов и рыжеволосых, которые чаще сгорают на солнце и у которых есть склонность к появлению веснушек. Чаще опухоли кожи располагаются на открытых частях тела.

Отмечается обратная корреляция между заболеваемостью злокачественными опухолями кожи в различных регионах мира и широтой, и положительная корреляция с уровнем УФ радиации. Плоскоклеточным раком кожи чаще болеют люди, работающие на открытом воздухе и подвергающиеся длительному воздействию солнечных лучей, в то время как меланома кожи встречается чаще среди людей, работающих в помещении, которые, однако, имеют привычку загорать и сгорать. Риск рака кожи повышен у людей с поражениями кожи, вызванными солнечными лучами (например, кератоз и эластоз), а также у лиц с такими генетическими синдромами, как альбинизм, ксеродерма пигмен-тозум. Влияние УФ радиации на риск плоскоклеточного рака более выражен. В этиологии меланомы наряду с солнечной радиацией очень важную роль играют конституциональные особенности в виде множественных родинок, а особенно диспластических невусов.

Учитывая важную роль УФ лучей для профилактики всех форм злокачественных опухолей кожи, необходимо избегать длительного нахождения на солнце, особенно между 12 и 15 часами, когда активность наиболее опасного, с точки зрения канцерогенеза, спектра солнечных лучей наиболее высока. Применение защитных кремов, хотя и оберегает от ожогов, скорее всего, не снижает риска развития меланомы. Кроме того, не рекомендуется пользоваться соляриями без соответствующих медицинских показаний.

Излучение: Ультрафиолетовое (УФ) излучение

• Время года и время суток

Уровни УФ-излучения в основном меняются в зависимости от высоты Солнца в небе и в средних широтах являются самыми высокими в летние месяцы в течение 4-часового периода около солнечного полудня. В это время солнечные лучи направляются к Земле самым прямым путем. Напротив, в ранние утренние или вечерние часы солнечные лучи проходят через атмосферу под большим углом. Гораздо больше УФ-излучения поглощается и меньше достигает Земли.

Уровни УФ-излучения выше ближе к экватору. Ближе к экватору солнечные лучи проходят через атмосферу на меньшее расстояние, и поэтому может поглощаться меньше вредного УФ-излучения.

С увеличением высоты становится меньше атмосферы для поглощения УФ-излучения. На каждые 1000 м высоты уровни УФ-излучения увеличиваются примерно на 10%.

Будьте осторожны, чтобы не недооценивать количество УФ-излучения, проходящего через облака.

Многие поверхности отражают УФ-излучение и повышают общий уровень УФ-излучения.В то время как трава, почва или вода отражают менее 10 процентов падающего УФ-излучения, песок отражает около 15 процентов, а морская пена — около 25 процентов. Свежий снег является особенно хорошим отражателем и почти вдвое увеличивает УФ-облучение человека. Повторяющиеся случаи снежной слепоты или фотокератита у лыжников подчеркивают, что меры защиты от ультрафиолета должны учитывать отражение от земли.

Уровни УФ-излучения наиболее высоки под безоблачным небом, а облачный покров обычно снижает воздействие на человека. Однако легкие или тонкие облака мало влияют и могут даже повысить уровень УФ-излучения из-за рассеяния.Не дайте себя обмануть пасмурным днем ​​или прохладным ветерком! Даже длительное нахождение в тени, например, между зданиями, может вызвать у чувствительного человека солнечный ожог в день с высоким уровнем УФ-излучения.

Озон поглощает часть УФ-излучения, которое в противном случае
достичь поверхности Земли. Уровни озона меняются в течение года и даже
через день.

УФ-излучение отражается или рассеивается на
различной степени по разным поверхностям, например снег может отражать столько же
80% УФ-излучения, сухой пляжный песок около 15% и морская пена около 25%.

УФ-свет — Стэнфордский солнечный центр

Что такое ультрафиолетовый свет?

УФ (ультрафиолетовый) свет относится к области электромагнитного спектра между видимым светом и рентгеновскими лучами с длиной волны от 400 до 10 нанометров. Это электромагнитное излучение не видно человеческому глазу, потому что оно имеет более короткую длину волны и более высокую частоту, чем свет, воспринимаемый нашим мозгом как изображения.Легкий способ запомнить положение УФ-света в электромагнитном спектре — изучить концы видимого светового спектра: красный — это свет с самой длинной волной, а фиолетовый — это свет с самой короткой длиной волны. Поэтому свет с длиной волны больше, чем любой свет в видимом спектре, называется инфракрасным светом, а свет с длиной волны, непосредственно меньшей, чем любой свет в видимом спектре, называется ультрафиолетовым светом.

Какие бывают типы УФ-излучения?

Ученые делят УФ-свет на несколько различных подтипов:

• УФ-свет A (320-400 нм) — это УФ-свет с самой длинной длиной волны и наименее опасным.Он более известен как «черный свет», и многие используют его способность вызывать флуоресценцию объектов (эффект цветного свечения) в художественных и праздничных проектах. Многие насекомые и птицы могут воспринимать этот тип УФ-излучения визуально, а некоторые люди — в редких случаях, например, афакия (отсутствие оптических линз).
• УФ-свет B (290–320 нм) вызывает солнечные ожоги при длительном воздействии, а также увеличивает риск рака кожи и других клеточных повреждений. Около 95% всего УФ-В света поглощается озоном в атмосфере Земли.
• УФ-свет C (100-290 нм) чрезвычайно вреден и почти полностью поглощается атмосферой Земли. Он обычно используется в качестве дезинфицирующего средства в пище, воздухе и воде для уничтожения микроорганизмов путем разрушения нуклеиновых кислот их клеток.

При изучении света, проходящего через космическое пространство, ученые часто используют другой набор подтипов УФ-излучения для астрономических объектов. Первые три аналогичны классификации, наиболее часто используемой в науках о Земле:

• Ближний ультрафиолетовый свет (NUV) (300-400 нм)
• Средний ультрафиолетовый свет (MUV) (200-300 нм)
• Дальний ультрафиолетовый свет (FUV) (100-200 нм)

Последний подтип УФ-излучения имеет наибольшую энергию и самую высокую частоту из всех УФ-излучений:

• Экстремальный ультрафиолетовый свет (EUV) (10–100 нм) может распространяться только через вакуум и полностью поглощается атмосферой Земли.EUV-излучение ионизирует верхние слои атмосферы, создавая ионосферу. Кроме того, термосфера Земли нагревается в основном волнами EUV от Солнца. Поскольку солнечные EUV-волны не могут проникать в атмосферу, ученые должны измерять их с помощью ракет и спутников.

Каковы эффекты УФ-излучения?

Продолжительное воздействие волн УФ-А и УФ-В без надлежащей защиты может иметь опасные последствия для здоровья. Например, у человека, находящегося на солнце в течение нескольких часов, разовьется «солнечный загар», который является результатом скопления меланина в коже, чтобы поглощать УФ-лучи и рассеивать их в виде тепла.Солнцезащитный крем является необходимой мерой защиты от УФ-излучения, поскольку он обеспечивает защитный слой, поглощающий волны УФ-А и УФ-В, прежде чем они могут повлиять на кожу. В случае длительного нахождения под солнечным светом без защиты значительно увеличивается риск рака кожи и других опасных клеточных заболеваний.

Глаза также должны быть защищены от ультрафиолетового излучения на улице, надев солнцезащитные очки, защищающие от ультрафиолетовых лучей А и В. Если человек проводит много времени на улице или в любой среде с УФ-А и УФ-В излучением, у него могут развиться кратковременные эффекты, такие как фотокератит (известный в некоторых случаях как дуговая глазная или снежная слепота), или серьезные длительные последствия. срочные состояния, включая катаракту, которые приводят к слепоте.

Кредиты изображений

Ультрафиолетовые волны

Ультрафиолетовое излучение (УФ) от Солнца, определение

Хотя Солнце очень далеко от нашей планеты (в среднем ~ 150 миллионов км), оно дает нам световую энергию и тепло, которые необходимы для поддержания жизни на Земле.

Эта энергия поступает в виде электромагнитного излучения, которое имеет волновую природу и, следовательно, характеризуется длиной волны, зависящей от состава и температуры передатчика, в данном случае Солнца.

Спектр электромагнитного излучения различных лучей

Электромагнитный спектр описывает распределение различных типов излучения в широком спектре длин волн.

В порядке убывания длины волны спектральный диапазон простирается от радиоволн (длинные волны) до крошечных гамма-лучей (малые длины волн) с инфракрасным (ИК), видимым и ультрафиолетовым (УФ) диапазоном между ними, где находится Солнце испускает большую часть своего излучения.

• Наш человеческий глаз чувствителен только к небольшой части солнечного спектра, называемой «видимым» (от 4 x 10 ^-7 м до 7 x 10 ^-7 м), который включает все цвета радуги (от от фиолетового до красного).
• Чуть ниже этого диапазона, между 1,0 x 10 ^-7 м и 4 x 10 ^-7 м, мы находим ультрафиолетовые лучи (УФ) , особенно , энергичные, но невидимые для человеческого глаза
• За пределами видимого диапазона и длиннее 7 x 10 ^-7 м начинаются инфракрасные волны. Этот диапазон связан с понятием тепла, поскольку горячие объекты излучают такое излучение.

К счастью, атмосфера действует как защитный экран от опасных гамма-лучей, рентгеновских лучей и большей части ультрафиолета, потому что все они особенно вредны.

UV-A, UV-B и UV-C длина волны

УФ-лучи подразделяются на три полосы, в зависимости от их энергетического уровня:

Диапазон	Полосы длин волн	Опасности для жизни на Земле
UV-A	315-400 нм	Доброкачественные эффекты.Тем не менее, УФ-А представляют 98% глобального потока УФ-излучения на Земле.
УФ-Б	280-315 нм	Особо опасно. К счастью, УФ-B составляет лишь 2% от общего потока на Земле.
УФ-С	100-280 нм	Полностью поглощаемый атмосферой, УФ-С не достигает поверхности Земли.

Нанометр (нм) равен 10 ^-9 мкм.

Что такое длина волны ультрафиолетового светодиода — технология UV + EB

Автор

Майк Хиггинс , восточный региональный менеджер по продажам, Phoseon

Что такое длина волны ультрафиолета?

Солнце является источником полного спектра ультрафиолетового излучения, которое обычно подразделяется на УФ-А, УФ-В и УФ-С.Длина волны, фундаментальный дескриптор электромагнитной энергии, — это расстояние между соответствующими точками распространяющейся волны. Типичные длины волн излучения источника УФ-света варьируются от ультрафиолетового (УФ-C: от 100 до 280 нм; УФ-B: от 280 до 315 нм; УФ-A: от 315 до 400 нм) до видимого света (от 400 до 700 нм) и инфракрасного (от 700 до 3000 нм).

длин волн УФ-излучения обычно измеряются в нанометрах (нм). Нанометр, единица длины, равен одной миллиардной метра. Ультрафиолетовые светоизлучающие диоды (СИД) имеют узкую спектральную мощность с центром на определенной длине волны +/- 15 нм, при этом типичные коммерческие УФ-светодиодные лампы излучают на длинах волн 365, 385, 395 или 405 нм.

Энергия излучения (Вт / см2), производимая УФ-светодиодными источниками света, постоянно увеличивается из года в год благодаря достижениям в технологии диодов и ламп, и теперь доступна с более высокой эффективностью, чем у традиционных ламп УФ-отверждения. Системы УФ-светодиодных ламп обладают достаточной мощностью для решения широкого круга задач, и сегодня они используются в коммерческих целях для отверждения красок, покрытий и клеев. Сегодня УФ-светодиодные отверждающие лампы обеспечивают пиковую освещенность до 24 Вт / см2 (с водяным охлаждением) и 16 Вт / см2 (с воздушным охлаждением) при длине волны 395 нм, и это число будет продолжать расти.Доступны УФ-светодиодные системы на 365 нм, обеспечивающие пиковую освещенность 12 Вт / см2 (с водяным охлаждением) и 8 Вт / см2 (с воздушным охлаждением).

Почему мы ограничены высокой длиной волны УФ-А?

Длины волн, излучаемые УФ-светодиодными ламповыми системами, определяются характеристиками диодов, выбранных в процессе производства лампы. УФ-светодиоды производятся несколькими компаниями как в стране, так и за рубежом. Спрос на светодиоды во всем мире обусловлен автомобильной промышленностью, общим освещением, мобильными устройствами и указателями.Несмотря на более высокую норму прибыли от УФ-светодиодов, рыночный спрос бледнеет по сравнению с более крупными факторами глобального рынка, такими как общее освещение и вывески. Хотя существуют диоды UV-B и UV-C, они в настоящее время ограничены низкой мощностью, чрезвычайно коротким сроком службы (~ 500 часов) и ценой, которая может быть в 250 раз дороже диодов UV-A.

В результате высокого спроса на УФ-А диоды на вышеупомянутых рынках, большая часть разработок УФ-светодиодов за последние 14 лет была сосредоточена на 365–405 нм.Характеристики диодов в этом диапазоне длин волн хорошо известны, и ожидаемый срок службы превышает 20 000+ часов. Важно отметить, что долгий срок службы не является данностью. Не все УФ-светодиодные лампы созданы равными, поэтому важно полностью понимать технические характеристики ламповой системы, прежде чем делать вложения. Продолжающееся ценовое давление на УФ-светодиоды ограничивает стремление к более коротковолновым УФ-светодиодным системам. Таким образом, можно с уверенностью предположить, что в обозримом будущем доминирующим рыночным предложением для УФ-светодиодов будет 365–405 нм.

Процесс фотополимеризации

Полимеризация — это процесс, в котором небольшие молекулы вступают в химическую реакцию с образованием очень больших молекул и молекулярных сетей, называемых полимерами. В производстве покрытий, красок и клеев этот процесс также известен как отверждение, сушка или отверждение, и он превращает жидкие составы в твердую твердую пленку или эластомерное твердое вещество со свойствами, разработанными для конкретного применения. Фотополимеризация использует фотоны (УФ или видимые длины волн), испускаемые источником лампы, для инициирования химических реакций путем возбуждения специальных добавок, называемых фотоинициаторами.При поглощении УФ-энергии фотоинициатор (PI) производит высокореакционные химические соединения, которые инициируют реакции, связывающие смолистые компоненты (олигомеры, мономеры и т. Д.) Вместе (сшивание) для отверждения или отверждения краски, покрытия или клея.

Составление химического состава УФ-излучения для светодиодных УФ-ламп

Составы

для УФ-красок и покрытий обычно содержат связующие (олигомеры, смолы), разбавители (мономеры, вода или растворители), фотоинициаторы и добавки. Разбавители часто необходимы для снижения вязкости состава, чтобы сделать возможным нанесение распылением, струйным нанесением, нанесением покрытия валиком, печатью или другими методами.Мономеры могут заменять воду или растворитель в более экологически чистых составах и служить для регулирования вязкости, а также химически встраиваться в получающуюся полимерную сетку, снижая выбросы и / или потребление энергии по сравнению с составами на водной основе или на основе растворителей. Олигомеры (и их основная структура) определяют общие свойства материала. Мономеры и олигомеры в составах для УФ-излучения обычно представляют собой производные акрилатов или метакрилатов, содержащих полиуретаны, сложные полиэфиры, простые полиэфиры или химические соединения акрила. Красители, такие как пигменты и красители, обеспечивают цвет и особые эффекты, в то время как диоксид кремния, воски, глины и наполнители используются для изменения физических свойств, а иногда и для снижения стоимости составов путем замены части более дорогих компонентов связующего. Добавки, такие как усилители адгезии, диспергаторы, добавки для повышения текучести, дегазаторы, УФ-стабилизаторы и другие, используются для улучшения конкретных свойств составов во время процесса физического нанесения и после отверждения.

Чтобы добиться эффективного и действенного УФ-отверждения краски, покрытия или клея, разработчик рецептуры стремится согласовать спектральный выход УФ-лампы с характеристиками поглощения фотоинициатора (ов), используемого в рецептуре.Количество PI в типичном УФ-препарате обычно очень мало, менее 5% по весу. ИП обычно поглощают в диапазоне длин волн, а не в одной узкой полосе, и в большинстве существующих УФ-составов, разработанных для отверждения с помощью типичной ртутной дуговой лампы, используется ИП широкого спектра. Хотя часто наблюдается некоторое поглощение в пределах выходного диапазона УФ-светодиодов, ясно, что большая часть обычного диапазона поглощения ПИ не используется, когда составы отверждаются с помощью однополосной УФ-светодиодной лампы. Более эффективное отверждение возможно с рецептурой, разработанной специально для отверждения УФ-светодиодами с использованием ИП с высокой молярной поглощающей способностью в диапазонах длин волн, излучаемых источником УФ-светодиода.Поскольку длины волн ультрафиолетового излучения светодиодов нынешнего поколения являются самыми сильными при 365 и 395 нм, фотоинициаторы и другие компоненты состава должны быть выбраны так, чтобы обеспечить эффективное возбуждение фотоинициатора (ов) на этих длинах волн.

Глубина проникновения в состав покрытия, краски или клея во время отверждения зависит от поглощающей способности (оптической плотности) состава на каждой длине волны. Оптическая плотность на каждой длине волны определяется выбором компонентов смолы, красителей и добавок, входящих в состав. В составах УФ-излучения мы обнаружили, что длины волн УФ-С обычно поглощаются поверхностными слоями из-за высокой оптической плотности смол и других компонентов композиции при более коротких длинах волн УФ, в то время как УФ-В и УФ-А проникают более глубоко в пленку даже до точки, где формула встречается с субстратом. Таким образом, разработчик рецептуры должен не только согласовывать полосы поглощения фотоинициатора с длинами волн УФ-излучения УФ-светодиодной лампы, но также должен учитывать характеристики поглощения красителей (красители, пигменты), смол (мономеры, олигомеры, связующие). и другие добавки в рецептуре, чтобы избежать конкурентного поглощения, которое может помешать УФ-излучению достигать фотоинициатора.

Более длинноволновый выход, такой как излучение диапазона УФ-А от современных УФ-светодиодных систем с высокой степенью излучения, проникает через толстые и пигментированные системы легче, чем длины волн УФ-В или УФ-С, обеспечивая сквозное отверждение материала, который обычно улучшает адгезию и способность отверждать более толстые трафаретные краски или пигментированные покрытия из дерева. Более короткие длины волн УФ (от 200 до 280 нм) не могут проникать очень глубоко в материал, но обеспечивают отверждение поверхности, что важно для таких свойств, как устойчивость к царапинам и химическому воздействию.Адаптация композиции состава для использования преимуществ определенных длин волн УФ-излучения, излучаемого используемым источником УФ-СИД, может значительно улучшить глубину проникновения и степень отверждения УФ-композиции в конкретных областях применения.

Освещенность и плотность энергии

На физические и химические свойства УФ-отвержденного состава в значительной степени влияет степень отверждения (степень реакции или сшивания) компонентов в составе. Степень отверждения может варьироваться в зависимости от глубины покрытия / краски и от условий отверждения и часто качественно определяется по царапинам, твердости карандаша или стойкости к растворителям.Как правило, чем больше фотонов поглощается фотоинициаторами в составе, тем больше химических реакций и выше степень отверждения / сшивания / и т. Д. (Учтите, однако, что больше не всегда лучше!) Плотность энергии (жаргонный термин: доза) и освещенность (жаргонный термин: интенсивность) — это два ключевых параметра, которые помогают охарактеризовать условия отверждения, которым подвергается УФ-состав, и обеспечивают две конкретные переменные, которые можно контролировать и настраивать для оптимизации общих свойств и характеристик УФ-отвержденного материала.

Говоря упрощенно, энергетическая освещенность — это мера того, насколько «ярким» является источник УФ-излучения по поверхности композиции во время отверждения. Также просто говоря, плотность энергии — это комбинация того, насколько «яркий» источник УФ-излучения и как долго препарат подвергается воздействию. Более конкретно, энергетическая освещенность — это мгновенное количество фотонов определенной длины волны или диапазона длин волн, падающих на поверхность на единицу площади, и выражается в ваттах на квадратный сантиметр. Пиковая освещенность — это максимальная освещенность, которую испытывает поверхность в процессе отверждения. Плотность энергии — это интеграл от энергетической освещенности по времени и представляет собой общую сумму фотонов определенной длины волны или диапазона длин волн, полученных определенной областью поверхности в течение определенного периода времени. Плотность энергии обычно выражается в джоулях на квадратный сантиметр.

Измерение энергетической освещенности

Какое устройство следует использовать для измерения мощности УФ-светодиодных ламп? Некоторые производители предоставляют продукты для измерения освещенности и плотности энергии. Датчики, используемые в большинстве современных радиометров, были охарактеризованы и откалиброваны для работы с выходными профилями ртутных ламп и не полностью адаптировали уникальные характеристики излучения УФ-светодиодных источников.Поскольку УФ-светодиоды имеют совершенно другой профиль излучения, калибровка датчика для данного диапазона длин волн является наиболее важной характеристикой. Радиометр, который обрабатывает или не учитывает все УФ-излучение на основе нормального допуска длины волны светодиода, может привести к ошибкам измерения и не должен использоваться для установки характеристик освещенности.

Спектральные характеристики УФ-светодиодных ламп значительно отличаются от характеристик традиционных систем, и радиометры, которые будут точно измерять излучение УФ-светодиодов, только появляются на рынке.Даже в этом случае радиометры необходимо калибровать для конкретных характеристик светодиодов конкретных производителей ламп. «Универсального» УФ-светодиодного радиометра, который можно было бы использовать с различными УФ-светодиодными лампами, в настоящее время не существует. Для управления технологическим процессом важно, чтобы производители оборудования и конечные пользователи использовали УФ-светодиодный радиометр, откалиброванный в соответствии со спецификациями поставщика УФ-светодиодных ламп. В противном случае вероятными результатами являются ложные показания и / или неправильные выводы.

Измерение энергетической освещенности — непростая задача.Производители УФ-светодиодных ламп, производители измерительных устройств, OEM-производители и конечные пользователи должны придерживаться единого отраслевого стандарта, который можно использовать для единообразного, точного и краткого отчета об измерениях освещенности и плотности энергии.

Заключение

УФ-энергия, излучаемая УФ-светодиодными лампами, и УФ-энергия, излучаемая обычными ртутными дуговыми лампами или микроволновыми лампами, все в форме фотонов с определенной длиной волны. То есть для целей УФ-фотополимеризации фотоны являются фотонами, с единственной разницей в количестве и длине волны.Распределение длин волн, излучаемых УФ-светодиодными лампами, намного уже, чем распределение длин волн, излучаемых обычными УФ-источниками, и в результате составы и радиометры, используемые с системами УФ-светодиодных ламп, должны соответствовать полосам излучения УФ-светодиодов. Светодиодная лампа используется в этой системе отверждения для достижения оптимальных характеристик.

Отверждение на основе УФ-светодиода

в настоящее время является общепринятым и удобным инструментом на рынках печати, покрытий и клеев, а характеристики УФ-светодиодной системы позволяют использовать ряд приложений, которые были непрактичными или ограниченными физическими ограничениями традиционных источников УФ-излучения. Эти промышленные пользователи и поставщики УФ-светодиодов продолжают бросать вызов разработчикам рецептур и поставщикам химического сырья для разработки и поставки материалов и составов с оптимизированной длиной волны УФ-светодиодов. В то же время УФ-светодиодные отверждающие устройства стали более эффективными в передаче УФ-энергии средам, что позволяет использовать не только экологически чистые, энергоэффективные и компактные устройства, но также обеспечивает повышенную производительность и гибкость процесса.

Майк Хиггинс — восточный региональный менеджер по продажам Phoseon Technology и член редакционного совета RadTech.После девяти лет работы в Sartomer Хиггинс провел последние три года, поддерживая быстрорастущий рынок светодиодов. Опыт как в химии акрилатов, так и в оборудовании нового поколения дал ему уникальное видение и понимание рынка УФ-отверждаемых продуктов, а также понимание потенциальных областей применения и будущего роста. Для получения дополнительной информации напишите по адресу mike. [email protected] или посетите www.phoseon.com.

Far-UVC light: новый инструмент для контроля распространения микробных заболеваний, передаваемых воздушно-капельным путем

Far-UVC-лампы

Мы использовали набор из трех эксимерных ламп, содержащих смесь газов Kr-Cl, которая преимущественно излучает на длине волны 222 нм ^{25 , 26} .Выходное окно каждой лампы было закрыто специальным полосовым фильтром, предназначенным для удаления всего излучения, кроме доминирующей длины волны излучения, как описано ранее ¹⁵ . Каждый полосовой фильтр (Omega Optical, Brattleboro, VT) имел центральную длину волны 222 нм и полную ширину на полувысоте (FWHM) 25 нм и обеспечивает пропускание> 20% на 222 нм. УФ-спектрометр (SPM-002-BT64, Photon Control, BC, Canada) с диапазоном чувствительности от 190 нм до 400 нм использовали для проверки спектра излучения 222 нм.Для радиометрической калибровки УФ-спектрометра использовали эталон дейтериевой лампы со спектральной энергетической освещенностью, отслеживаемой NIST (Newport Model 63945, Irvine, CA). С помощью монитора озона SM-70 (Aeroqual, Avondale, Окленд, Новая Зеландия) было измерено, что образование озона от ламп составляет <0,005 ppm, что не является значительным уровнем для обеспечения противомикробного эффекта для вирусов в аэрозольной форме ²⁷ .

Дозиметрия Far-UVC

Измерения оптической мощности проводились с использованием кремниевого фотоприемника малой мощности 818-UV / DB с УФ-усилением и измерителя оптической мощности 843-R (Ньюпорт, Ирвин, Калифорния).Дополнительная дозиметрия для определения однородности УФ-облучения проводилась с использованием пленки, чувствительной к дальнему УФ-С, как описано в нашей предыдущей работе ^28,29 . Эта пленка имеет высокое пространственное разрешение с возможностью разрешения деталей до 25 мкм и демонстрирует почти идеальный косинусоидальный отклик ^30,31 . Измерения проводились между экспериментами, поэтому датчики можно было разместить внутри камеры.

Диапазон воздействия ультрафиолетового излучения вдали от 3,6 мкДж / см ² до 281. 6 мДж / см ² , были использованы для определения калибровочной кривой отклика. Пленки сканировали как 48-битные изображения RGB TIFF с разрешением 150 dpi с помощью планшетного сканера Epson Perfection V700 Photo (Epson, Япония) и анализировали с помощью программного обеспечения для анализа радиохромных пленок ³² для расчета общей экспозиции на основе измеренных изменений оптической плотности.

Измерения с использованием кремниевого детектора и УФ-чувствительных пленок были объединены для расчета общей дозы, полученной частицей, пересекающей окно экспонирования.Три вертикально установленных друг на друга лампы обеспечивали почти равномерное распределение дозы по вертикальной оси, поэтому каждая частица, проходящая горизонтально через камеру облучения, получала одинаковую дозу. Ширина лампы (100 мм) была меньше ширины окна камеры облучения (260 мм), поэтому мощность лампы была выше около центра окна камеры облучения по сравнению с краем. Чувствительная к УФ-излучению пленка показала мощность приблизительно 120 мкВт / см ² в центральной трети окна и 70 мкВт / см ² для внешней трети. Кремниевый детектор использовали для количественной оценки отражательной способности алюминиевого листа приблизительно при 15% падающей мощности. Объединение этих данных позволило рассчитать среднюю общую дозу 2,0 мДж / см ² на частицу, пересекающую окно за 20 секунд. Кроме того, кремниевый детектор использовался для подтверждения того, что ослабление света с длиной волны 222 нм через один лист пластиковой пленки составляло 65%. Добавление одного или двух листов полиэтиленовой пленки между лампами и окном камеры облучения дало среднюю дозу 1.3 мДж / см ² и 0,8 мДж / см ² соответственно.

Настольная камера для облучения аэрозолей

Однопроходная динамическая камера для облучения аэрозолей / вирусов была сконструирована в конфигурации, аналогичной той, что использовалась Ко и др. . ³³ , Лай и др. . ³⁴ и Макдевит и др. . ^19,35 . Схематический обзор системы показан на рис. 3 и изображен на рис. 4. Вирусы в аэрозольной форме были созданы путем добавления раствора вируса в высокопроизводительный распылитель расширенной аэрозольной респираторной терапии (HEART) (Westmed, Tucson, AZ) и работает с двухголовым насосом (Thermo Fisher 420–2901–00FK, Waltham, MA) с расходом на входе 11 л / мин.Вирус в аэрозольной форме поступал в камеру облучения, где он смешивался с независимо контролируемыми входами увлажненного и осушенного воздуха. Увлажненный воздух создавался барботированием воздуха через воду, а сухой воздух — пропусканием воздуха через адсорбционный осушитель (X06–02–00, Wilkerson Corp, Richland, MI). Регулировка соотношения влажного и сухого воздуха позволяла контролировать относительную влажность (RH) в камере облучения, которая, наряду с настройками распылителя, определяла гранулометрический состав аэрозольных частиц.Оптимальное значение относительной влажности 55% привело к распределению размеров аэрозольных частиц, аналогичному естественному распределению при кашле и дыхании человека, которое, как было показано, распределяется примерно на 1 мкм, со значительным хвостом частиц менее 1 мкм ^{36 , 37,38} .

Рисунок 3

Схематическая диаграмма пользовательской камеры УФ-облучения. Камера изображена сверху вниз. Компоненты установки включают: барботер воды для подачи увлажненного воздуха (A), эксикатор для подачи сухого воздуха (B), распылитель (C), перегородки (D), измеритель относительной влажности и температуры (E), измеритель размера частиц ( F), лампы дальнего УФС (G), полосовые фильтры (Н), пластиковое окно, пропускающее дальний УФС (I), отражающая алюминиевая поверхность (J) и биосэмплер (K).Насосы используются для создания давления в небулайзере для образования аэрозоля и для контроля потока через систему. Клапаны управления потоком позволяют регулировать через систему. HEPA-фильтры включены во все входы и выходы воздуха. Набор трехходовых клапанов контролирует поток к биосэмплеру или вокруг него. Лампы, расположенные вертикально друг за другом, направлены к окну в боковой части камеры, чтобы обнажить аэрозоли, проходящие горизонтально. Между фильтрами и окном помещали дополнительные пленки для равномерного уменьшения дозы.Путь распространения вируса в аэрозольной форме в системе во время отбора проб обозначен красной пунктирной линией.

Рисунок 4

Фотография пользовательской камеры УФ-облучения. Экспериментальная установка показывает многие из необходимых компонентов, в то время как некоторые элементы, такие как насосы, фильтры и лампы, были опущены, чтобы лучше отобразить общую установку.

После объединения входных данных для контроля влажности с вирусом в аэрозольной форме, входной поток направлялся через ряд перегородок, которые способствовали сушке и перемешиванию капель для обеспечения равномерного распределения частиц и стабильной влажности ³⁴ .Относительная влажность и температура внутри камеры облучения контролировались с помощью измерителя Omega Rh42 (Omega Engineering Inc., Стэмфорд, Коннектикут) сразу после перегородок. К камере для облучения был присоединен измеритель размера частиц Hal Technologies HAL-HPC300 (Фонтана, Калифорния), чтобы обеспечить возможность отбора проб размера частиц на протяжении всей операции.

При УФ-облучении лампы с длиной волны 222 нм располагались на расстоянии 11 см от окна камеры облучения. Лампы направлялись на окно камеры размером 26 см × 25,6 см, которое было изготовлено из прозрачной пластиковой пленки толщиной 254 мкм (Topas 8007×10, Topas Advanced Polymers, Florence, KY) и имело пропускание ~ 65% при 222 нм. .Стенка камеры облучения напротив прозрачного окна была изготовлена ​​из полированного алюминия, чтобы отражать часть ультрафиолетового света обратно через область экспонирования, таким образом увеличивая общую дозу облучения за счет прохождения фотонов в обоих направлениях. Глубина камеры облучения между окном и алюминиевой панелью составляла 6,3 см, создавая общий объем экспонирования 4,2 л.

Поток аэрозолей продолжает выходить из камеры облучения к набору трехходовых клапанов, которые могут быть настроены на либо проходят через обходной канал (используется, когда отбор проб не требовался), либо через BioSampler (SKC Inc, Eighty Four, PA), используемый для сбора вируса. BioSampler использует звуковой поток, воздействующий на поверхность жидкости, для сбора аэрозолей при работе с потоком воздуха 12,5 л / мин. Наконец, поток продолжал выходить из системы через конечный фильтр HEPA и поступал в вакуумный насос (WP6111560, EMD Millipore, Billerica, MA). Вакуумный насос в конце системы питал поток через камеру облучения. Скорость потока через систему регулируется BioSampler. Учитывая скорость потока и общий экспозиционный объем камеры облучения, равный 4,2 л, одна капля аэрозоля прошла через экспозиционный объем приблизительно за 20 секунд.

Вся камера облучения была размещена внутри сертифицированного шкафа биобезопасности класса II типа A2 (Labconco, Канзас-Сити, Миссури). Все входы и выходы воздуха были оснащены HEPA-фильтрами (GE Healthcare Bio-Sciences, Питтсбург, Пенсильвания), чтобы предотвратить попадание нежелательного загрязнения в камеру, а также предотвратить попадание любого вируса в окружающую среду.

Характеристики камеры облучения

Специальная камера облучения имитировала передачу вирусов в аэрозольной форме, образующихся при кашле и дыхании человека. Камера работала при относительной влажности 55%, что привело к распределению частиц по размерам 87% между 0,3 мкм и 0,5 мкм, 11% между 0,5 мкм и 0,7 мкм и 2%> 0,7 мкм. Сравнение с опубликованными диапазонами распределения частиц по размерам показано в таблице 1. Вирусы в аэрозольной форме эффективно передавались через систему, что подтверждается контролем (нулевое воздействие), показывающим четкую интеграцию вируса (Рис. при различных мероприятиях приведены вместе с измеренными значениями для этой работы.

, вверху слева).

Протокол эксперимента

Раствор вируса в небулайзере состоял из 1 мл среды Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM, Life Technologies, Гранд-Айленд, Нью-Йорк), содержащей 10 ⁸ фокусообразующих единиц на мл (FFU / мл) вируса гриппа А. вируса [A / PR / 8/34 (h2N1)], 20 мл деионизированной воды и 0,05 мл сбалансированного солевого раствора Хэнка с кальцием и магнием (HBSS ⁺⁺ ). Камера для облучения работала с аэрозольными вирусными частицами, протекающими через камеру и обходной канал в течение 15 минут перед отбором образцов, чтобы установить желаемое значение относительной влажности ~ 55%. Сбор пробы инициируется изменением потока воздуха из байпасного канала в биосэмплер с использованием набора трехходовых клапанов. Первоначально BioSampler был заполнен 20 мл HBSS ⁺⁺ для улавливания аэрозоля. В течение каждого периода отбора проб, который длился 30 минут, внутренняя часть камеры облучения подвергалась воздействию ультрафиолетового света с длиной волны 222 нм через полупрозрачное пластиковое окно ультрафиолетового излучения. Изменение дозы дальнего ультрафиолетового излучения, доставляемой аэрозольным частицам, достигалось путем вставки дополнительных полупрозрачных пластиковых пленок ультрафиолетового излучения, идентичных материалу, используемому в качестве окна камеры, между лампами и окном камеры.Дополнительные пластиковые пленки равномерно снижали мощность, поступающую в камеру. Три тестовые дозы 0,8, 1,3 и 2,0 мДж / см ² были достигнуты путем добавления двух, одной или отсутствия дополнительных пластиковых пленок соответственно. Контрольные исследования с нулевой дозой проводились при выключенных эксимерных лампах. Эксперименты с каждой дозой повторяли трижды. Вновь стерилизованный BioSampler использовался для каждого экспериментального цикла, чтобы предотвратить нежелательное заражение. Отрицательные контроли, в которых вирус был исключен из смеси для небулайзера, запускались с перерывами и не показали сбора вируса в BioSampler.По завершении периода отбора проб раствор из BioSampler был использован для анализа инфекционности вируса.

Анализ инфекционности вируса

Мы измерили вирусную инфекционность с помощью анализа формирования фокуса, в котором используются стандартные методы флуоресцентного иммуноокрашивания для обнаружения инфицированных клеток-хозяев и инфекционных вирусных частиц ³⁹ . Вкратце, после прохождения через камеру для облучения в течение 30 минут 0,5 мл суспензии вируса, собранной с помощью прибора BioSampler, были наложены на монослой эпителиальных клеток Madin-Darby Canine Kidney (MDCK), обычно выращиваемых в DMEM с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS). ), 2 мМ L-аланил-L-глутамина, 100 Ед / мл пенициллина и 100 мкг / мл стрептомицина (Sigma-Aldrich Corp.Сент-Луис, Миссури, США). Клетки инкубировали с вирусом в течение 45 минут, трижды промывали HBSS ⁺⁺ и инкубировали в течение ночи в DMEM. Затем инфицированные клетки фиксировали в 100% ледяном метаноле при 4 ° C в течение 5 минут и метили антителом к ​​нуклеопротеину вируса гриппа A [C43] (Abcam ab128193, Кембридж, Массачусетс) 1: 200 в HBSS ⁺⁺ , содержащем 1% коровьего молока. сывороточный альбумин (BSA; Sigma-Aldrich Corp. St. Louis, MO, USA) при комнатной температуре в течение 30 минут при осторожном встряхивании. Клетки трижды промывали HBSS ⁺⁺ и метили козьим антимышиным Alexa Fluor-488 (Life Technologies, Grand Island, NY) 1: 800 в HBSS ⁺⁺ , содержащем 1% BSA, при комнатной температуре в течение 30 минут. при легком встряхивании.После трех промывок в HBSS ⁺⁺ клетки окрашивали Vectashield, содержащим DAPI (4 ‘, 6-диамидино-2-фенилиндол) (Victor Laboratories, Burlingame, CA), и наблюдали с 10-кратным и 40-кратным объективом Люминесцентный микроскоп Olympus IX70, оснащенный высокоэффективной цифровой камерой Photometrics PVCAM с высоким разрешением. Для каждого образца было получено не менее трех полей обзора объединенных изображений DAPI и Alexa-488. Программное обеспечение Image-Pro Plus 6.0 (Media Cybernetics, Bethesda, MD) использовалось для анализа 10-кратных изображений для измерения FFU _UV как отношения клеток, инфицированных вирусом, к общему количеству клеток.

Анализ данных

Выжившую фракцию ( S ) вируса рассчитывали путем деления фракции клеток, которые давали положительный рост вируса при каждой дозе УФ-излучения (FFU _UV ), на фракцию при нулевой дозе (контроли FFU _). ): S = FFU _UV / FFU _{контролирует} . Значения выживаемости были рассчитаны для каждого повторного эксперимента и преобразованы в натуральный логарифм (ln), чтобы приблизить распределение ошибок к нормальному ⁴⁰ . Линейная регрессия была выполнена с использованием этих нормализованных значений ln [ S ] в качестве зависимой переменной и дозы УФ-излучения (D, мДж / см ² ) в качестве независимой переменной. Используя этот подход, выживаемость вируса ( S ) была согласована с кинетикой первого порядка в соответствии с уравнением ⁷ :

$$ \ mathrm {ln} \, [{\ rm {S}}] = — k \ раз D, $$

(1)

, где k — константа скорости УФ-инактивации или коэффициент восприимчивости (см ² / мДж). Регрессия была выполнена с параметром пересечения, установленным на ноль, что представляет собой определение 100% относительной выживаемости при нулевой дозе УФ.95% доверительные интервалы начальной загрузки для параметра k были рассчитаны с использованием программного обеспечения R 3.2.3 ⁴¹ . Поперечное сечение инактивации вируса, D ₉₅ , представляющее собой УФ-дозу, которая инактивирует 95% подвергшегося воздействию вируса, было рассчитано как D ₉₅ = -ln [1 — 0,95] / k .

Расчет УФ-индекса | Защита от солнца

Национальная метеорологическая служба США рассчитывает УФ-индекс с помощью компьютерной модели, которая связывает уровень солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения на уровне земли с прогнозируемой концентрацией стратосферного озона, прогнозируемым количеством облаков и высотой поверхности земли.

Расчеты, выполненные некоторыми другими странами, также включают наземные наблюдения. Расчет начинается с измерений текущего общего содержания озона по всему земному шару, полученных с помощью двух спутников, находящихся в ведении Национального управления океанических и атмосферных исследований. Эти данные используются для составления прогноза уровней стратосферного озона на следующий день во многих точках страны. Компьютерная модель использует прогноз озона и угол падения солнечного света в каждой точке для расчета силы УФ-излучения на уровне земли.Угол солнечного света определяется широтой, днем ​​года и временем суток (солнечный полдень). Сила УФ-излучения рассчитывается для нескольких длин волн от 280 до 400 нм, полного спектра УФ-В (280–314 нм) и УФА (315–400 нм) излучения.

Озон в атмосфере поглощает (ослабляет) более короткие УФ-волны сильнее, чем более длинные волны. Сила наземного УФ-излучения значительно различается в УФ-спектре. Например, сила ультрафиолета для точки может быть рассчитана, как показано в таблице ниже. (Это гипотетические значения. На диаграмме Национальной службы погоды указаны типичные значения УФ-излучения.)

На следующем этапе расчетов выполняется корректировка чувствительности кожи человека к УФ-излучению.Более короткие длины волн УФ-излучения вызывают больше повреждений кожи, чем более длинные УФ-волны той же интенсивности. Чтобы учесть эту реакцию, рассчитанная сила УФ-излучения взвешивается (корректируется) на каждой длине волны с использованием функции, называемой спектром действия эритемы Мак-Кинли-Диффи.

Продолжая наш пример, в таблице ниже приведены весовые коэффициенты кожной реакции для длин волн УФ. (Это гипотетические значения для примера, а не фактические весовые коэффициенты МакКинли-Диффи. ) Мы умножаем УФ-силу на уровне земли на весовой коэффициент, чтобы вычислить результат, эффективную мощность УФ-излучения на каждой длине волны.

Затем эффективная УФ-сила на каждой длине волны в спектре от 290 до 400 нм суммируется (интегрируется), давая значение, которое представляет собой общий эффект УФ-излучения на кожу.В нашем примере общий УФ-эффект равен 280 (60 + 130 + 90).

На следующем этапе расчета выполняется корректировка с учетом влияния высоты и облаков. Интенсивность УФ-излучения увеличивается примерно на 6% на каждый километр высоты над уровнем моря. Облака поглощают УФ-излучение, снижая интенсивность УФ-излучения на уровне земли. Ясное небо пропускает практически 100% ультрафиолетового излучения, рассеянные облака пропускают 89%, разорванные облака пропускают 73%, а пасмурное небо пропускает 31%.

Для нашего примера предположим, что высота над уровнем моря составляет 1 км, а над головой — разорванные облака.Общий УФ-эффект, скорректированный на 6% для высоты и 73% для облаков, будет рассчитан как:

280 x 1,06 x 0,73 = 216,7

На последнем этапе расчета общий УФ-эффект масштабируется, делится на 25 и округляется до ближайшего целого числа. В результате получается число от 0 (темнота или очень слабый солнечный свет) до среднего подросткового возраста (очень сильный солнечный свет). Это значение УФ-индекса.

Для нашего примера УФ-индекс будет:

216.7/25 = 8,7, округляем до 9

.