Изучение ультрафиолетового излучения – невидимых лучей слева от фиолетовой границы спектра и его воздействие на человека и окружающую среду началось более двух веков назад. В конце XVIII века английский астроном Вильям Гершель опытным путем открыл инфракрасные лучи справа от красной линии спектра, но решился опубликовать результаты своих опытов лишь в 1800 году. И успел стать первооткрывателем невидимого излучения. Потому что через несколько лет немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер открыл невидимые ультрафиолетовые лучи, сверхкороткие, расположенные слева от фиолетовой линии спектра.

Жесткое ультрафиолетовое излучение разрушает все живые клетки, вызывая в них сбой и мутацию в процессах образования белка и делении клеток. И в тоже время обеззараживающее действие ультрафиолета более 100 лет успешно используется в медицине для уничтожения бактерий и вирусов. Многие знакомы с понятием процедуры контролируемого облучения - кварцевания больничных палат и кабинетов с целью очистки воздуха от болезнетворных микроорганизмов.

Это был 1892 год. Англичанин Гарри Маршалл Вард экспериментальным путем впервые обнаружил обеззараживающие свойства ультрафиолетовых лучей, проникающих в живые клетки и разрушающих их. Но только через 14 лет Ричард Кёх придумал технологию получения кварцевого стекла и позже создал прибор для стерилизации воздуха – электрическую ртутную лампу в защитной колбе из кварцевого стекла – УФ лампу. Во время Первой мировой войны медики опробовали кварцевые лампы для обеззараживания помещений госпиталей, лечения пролежней и гнойных ран. В УФ лампе металлическая ртуть, помещенная в колбу, под воздействием электромагнитных разрядов трансформировалась в пары, которые испускали ультрафиолетовые лучи, пропускаемые кварцевым стеклом.

Эффективный прибор дезинфекции помещений, продуктов и воды

В 1923 году была получена количественная оценка эффективности УФ лампы в режиме мерцания. Была экспериментально установлена доза бактерицидной энергии, приводящая к гибели микроорганизмов. В начале 20-х годов в Америке биохимик Гарри Стенбок экспериментально доказал, что в продуктах, облученных ультрафиолетом, увеличивается концентрация витамина D, так необходимого при лечении рахита, особенно у детей. А. Ф. Гессом было доказано в это же время, что кожа человека вырабатывает витамин D под воздействием солнечных лучей.

Опытным путем было установлено, что эффективность ультрафиолетового бактерицидного излучения УФ лампы в режиме мигания или мерцания выше, т.е. качество обеззараживания воздуха ультрафиолетом, зависит от мощности излучения и длительности работы лампы. Одна из характеристик УФ лампы – её полезный срок службы – имеет значение до 9 000 часов и более.

Также было подтверждено два метода использования УФ ламп в медицине:
1) применение открытых излучателей с выделением озона (трехатомного кислорода) для бактерицидной обработки помещений;
2) применение закрытых УФ ламп без выделения озона, но за счёт смещения спектра специальными световыми фильтрами.
Для реализации первого метода используются УФ лампы высокого давления на основе дугового разряда. Второй метод ориентирован на применение УФ ламп низкого давления, использующих тлеющий разряд.

Каждый вид вредных микроорганизмов требует свое время для бактерицидного обеззараживания. Быстрее всего за 2-3 часа уничтожаются различные палочки и стафилококки. До 9 часов требуется на уничтожение грибковых и плесневых организмов, еще большее время требуется для уничтожения спор грибов и бактерий. Всё зависит от мощности УФ лампы, времени и интенсивности воздействия ультрафиолета.

Мерцание ультрафиолетовой лампы - это норма

Всем известно, что мигание ультрафиолетовой лампы отрицательно влияет на человеческий мозг: появляется напряжение в глазах, и как следствие – усталость и головная боль.
Для эффективного освещения помещения необходима постоянная работа лампы, без мерцания и вспышек. А для бактерицидной обработки воздуха от вредных микроорганизмов, в том числе вирусов, спор плесени и бактерий необходимы именно вспышки, при которых спектр излучения меняется, достигая пика обеззараживающего эффекта. При постоянных кратковременных вспышках ртутной лампы достигается необходимый спектр излучения, при котором воздух вокруг лампы обеззараживается. Это позволяет лампе работать на протяжении более длительного времени. Если использовать в качестве пуска ртутной лампы теплоизлучатель с вольфрамовой нитью, то мерцание ультрафиолетовой лампы становится чаще и в пике своей активности эффективнее.

Работа ртутной лампы высокого давления через теплоизлучатель обеспечивает необходимый для обеззараживания спектр. Пары ртути нагреваясь создают дугу внутри лампы, которая при повышенном токе меняет спектр излучения ультрафиолета, а вольфрамовый теплоизлучатель в свою очередь предотвращает изменения спектра УФ лампы, зацикливая её на одном режиме работы. Следовательно, бактерицидная эффективность лампы увеличивается. При этом в бактерицидных лампах низкого давления мерцание происходит настолько кратковременно, что это практически незаметно глазу человека. В лампах высокого давления такие мерцания проходят более заметно, но при этом и эффективность ртутных ламп высокого давления выше, чем у УФ ламп низкого давления.

Современные облучатели-рециркуляторы

Закрытые бактерицидные облучатели-рециркуляторы с мерцающей ультрафиолетовой лампой широко используются в больницах, на предприятиях пищевой и фармацевтической отраслей, в сфере обслуживания и в квартирах. Они помогают провести в помещениях обеззараживание воздуха и различных поверхностей с помощью ультафиолетового излучения в присутствии людей. Мерцание лампы в рециркуляторе минимально, их работа практически бесшумна и эффективна по энергозатратам. Уф лампы используются как осветительные приборы в различных помещениях: холодильных камерах, складах, плавательных бассейнах, лечебных и культурных учреждениях. Обеззараживание воздуха и уничтожение вирусов и бактерий, реализованное на принципе ультафиолетового излучения, происходит внутри корпуса лампы, куда принудительно закачивается воздух, обрабатывается ультрафиолетом и подается наружу. Циркуляция воздуха обеспечивается с помощью вентилятора.