Ultrafiolett lys: bruk, drift og beskyttelse av det

Solenergi er elektromagnetiske bølger, som er delt i flere deler av spekteret:

• X-stråler - med den korteste bølgelengde (under 2 nm);
• UV-bølgelengde er fra 2 til 400 nm;
• den synlige del av lys som fanges opp av det menneskelige øye og dyr (400-750 nm);
• varm oksidativ (IR) stråling (over 750 nm).

Hver brikke finner sin søknad, og er av stor betydning i livet av planeten og alle dens biomasse. Vi anser at strålene er i området fra 2 til 400 nm, hvor de blir brukt og hvilke rolle i folks liv.

Historien om oppdagelsen av UV-stråling

De første referanser dateres tilbake til XIII århundre i beskrivelsene av filosofen fra India. Han skrev om en usynlig øye fiolett lys, som de har blitt oppdaget. Men til de tekniske egenskapene til den tiden klart mangler bekrefte dette eksperimentelt og studert i detalj.

Det styres som det er fem århundrer senere, fysiker fra Tyskland Ritter. Det var den som har utført eksperimenter på sølvkloridet fra nedbrytning av den under påvirkning av elektromagnetisk stråling. Forsker fant at jo raskere prosessen er ikke innen lys, som var da allerede åpnet og kalt den infrarøde, men det motsatte. Det viste seg at dette er et nytt område, har ennå ikke blitt undersøkt.

Dermed ble ultrafiolett stråling oppdaget i 1842, egenskaper og bruksområder som senere gjennomgikk en grundig gjennomgang og undersøkelse av ulike forskere. En flott bidrag til dette laget av folk som Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin og andre.

Generelle trekk

Hva er UV-stråling, bruk av som i dag er så mye brukt i ulike felt av menneskelig aktivitet? For det første er det nødvendig å utpeke det som vises aktive formen av spekteret av lys bare ved meget høye temperaturer på 1500 til 2000 ⁰ C. Det er i dette område UV-topp aktivitet effekter.

Ved den fysiske natur av den elektromagnetiske bølge, med en lengde som varierer i et vidt område - fra 10 (noen ganger fra 2) til 400 nm. Hele serien av stråling er delt i to områder:

1. Midterste området. Den kommer til jorden gjennom atmosfæren og ozonlaget fra solen. Bølgelengde - 380 til 200 nm.
2. Far (vakuum). Aktivt absorbert ozon, oksygen, atmosfærisk komponenter. Studien bare klarer spesielle vakuum-enheter, som han fikk hans navn. Bølgelengde - 200-2 nm.

Det har sin egen klassifisering av arter, som er ultrafiolett stråling. Egenskaper og bruksområder er en av dem.

1. The Middle.
2. Far.
3. Extreme.
4. Gjennomsnitt.
5. Vakuum.
6. Langbølge svart lys (UV-A).
7. Bakteriedrepende kortbølget (UV-C).
8. Middelsbølget UV-B.

UV Wavelength hver art har sin egen, men de er generelt tidligere angitte grenser.

Interessant er det UV-A, eller såkalt svart lys. Det faktum at spekteret har en bølgelengde på 400-315 nm. Det ligger på grensen av synlig lys at det menneskelige øye er i stand til å fange opp. Derfor passerer denne stråling gjennom visse gjenstander eller vev kan overføres til området for det synlige lys fiolett og mennesker skille det som sort, mørk blå eller fiolett mørk fargetone.

Den spektra, som kilder for ultrafiolett stråling kan være av tre typer:

• hersket;
• kontinuerlig;
• Molekyl (vei).

Den første egenskap av atomer, ioner, gasser. Den andre gruppen - for rekombinasjon, bremsestråling. Kilder for den tredje typen er mest vanlig i studiet av fortynnede molekylære gasser.

Kilder av ultrafiolett stråling

De viktigste kildene til UV-stråler er delt inn i tre hovedkategorier:

• naturlig eller naturlig;
• kunstig, menneskeskapte;
• laser.

Den første gruppen omfatter den eneste form av et nav og en radiator - solen. Det kule gir en kraftig ladning av denne type bølger er i stand til å passere gjennom ozonlaget og nå jordens overflate. Men ikke alle vekt. Forskere har fremsatt den teori at livet på jorden oppsto bare når den ozonlaget er blitt for å beskytte den mot overdreven inntrengning av skadelig i høye konsentrasjoner av UV-stråling.

I løpet av denne perioden stålet kan eksistere proteinholdige molekyler, nukleinsyrer og ATP. Frem til i dag ozonlaget kommer i tett samarbeid med hoveddelen av UV-A, UV-B og UV-C, gjør dem ufarlige, og ikke la passere. Derfor, beskyttelse mot UV-stråling av planeten - bare hans fortjeneste.

Hva bestemmer konsentrasjonen av gjennomtrengende jorda UV? Det er flere viktige faktorer:

• ozonhull;
• høyde over havet;
• høyde Verv;
• atmosfærisk dispersjon;
• Graden av refleksjon av strålene fra de naturlige jordoverflatene;
• tilstanden til sky av damp.

ultrafiolett strålingsområdet, å trenge inn i jorden fra solen, i området fra 200 til 400 nm.

Følgende kilder - er kunstig. Disse omfatter alle slike instrumenter, apparater, innretninger som er konstruert av mennesker for å oppnå det ønskede spektrum av lys med en spesifisert bølgelengde parametere. Dette ble gjort for å oppnå den ultrafiolett stråling, kan bruken av disse være ekstremt nyttige i forskjellige områder. For kunstige kilder inkluderer:

1. Erithema lampe som har en evne til å aktivere syntese av vitamin D i huden. Det forhindrer rakitt og kurerer sykdommen hans.
2. Apparater for soling, der folk er ikke bare vakker naturlig brunfarge, men behandlet for sykdommer som skyldes mangel på åpen sollys (såkalt vinterdepresjon).
3. Belysning lokke lar deg kjempe mot insekter i et trygt for mennesker plass.
4. Kvikksølv kvarts innretning.
5. Excilamp.
6. Lysende enheten.
7. Xenon lamper.
8. Utslipp enhet.
9. Høytemperatur plasma.
10. Synkrotronstråling i akseleratorer.

En annen type kilder - lasere. Deres arbeid er basert på generering av ulike gasser - både inert og nei. Kildene kan være:

• nitrogen;
• argon;
• neon;
• xenon;
• Organiske scintillators;
• krystaller.

Flere nylig, ca 4 år siden, ble det oppfunnet av en laser som opererer på frie elektroner. UV deri lengde som er lik den som ble observert i vakuum. Laser UV distributører som brukes i bioteknologiske, mikrobiologiske studier, massespektrometri og så videre.

Biologiske effekter på organismer

Handlingen av ultrafiolett stråling på levende ting på to måter. På den ene side kan sykdommen oppstå når utilstrekkelig. Det viste seg bare i begynnelsen av forrige århundre. Kunstig bestråling spesielle UV-A i de nødvendige standarder er i stand til å:

• styrke arbeidet med immunitet;
• forårsake dannelse av viktige vasodilaterende forbindelser (histamin, for eksempel);
• styrke huden-muskelsystemet;
• forbedre lungefunksjonen, øker intensiteten av gassutvekslings;
• påvirke hastigheten og kvaliteten av metabolisme;
• øke den tone i kroppen ved å aktivere hormon;
• øke permeabiliteten av beholderveggene i huden.

Hvis UV-A i en tilstrekkelig mengde er inntatt, da den ikke har slike lidelser som depresjon eller vinter lys sult, så vel som i betydelig grad reduserer risikoen for rakitt.

Effekt av ultrafiolett stråling på det gjelder de følgende typer:

• bakteriedrepende;
• anti-inflammatorisk;
• regenererende;
• smertestillende.

Disse egenskapene forklarer i stor grad den utbredte bruken av UV i medisinske fasiliteter av enhver type.

Men i tillegg til disse fordelene, det er negative. Det finnes en rekke sykdommer og plager som kan kjøpes, hvis ikke dopoluchaet eller omvendt, for å ta i store mengder anses bølge.

1. Hudkreft. Dette er den mest farlige virkningene av ultrafiolett stråling. Melanom er i stand til å bli dannet ved kraftige støtbølger fra en hvilken som helst kilde - både naturlige og menneskeskapte. Dette gjelder spesielt for fans av innendørs soling. I den grad det er nødvendig og forsiktighet.
2. De destruktive virkninger på netthinnen av øyeepler. Med andre ord, kan den utvikle katarakt, pterygium eller forbrenninger skall. De skadelige virkningene av overdreven UV på øyet har blitt påvist av forskere i lang tid og er bekreftet av forsøksdata. Derfor bør når du arbeider med disse kildene overholde sikkerhetsforskrifter. På gaten, kan du beskytte deg selv ved hjelp av solbriller. Men i dette tilfellet, bør du være forsiktig med forfalskninger, fordi hvis glasset ikke er utstyrt med UV-frastøtende filtre, vil den ødeleggende effekten bli enda sterkere.
3. Brannskader på huden. Om sommeren kan de tjene penger, hvis lang tid ukontrollert utsetter deg for UV. Om vinteren kan du få dem ut av snøen egenskaper gjenspeiler nesten utelukkende de bølgedata. Derfor oppstår det bestråling fra solen, og av snøen.
4. Aldring. Hvis folk hadde lenge vært under påvirkning av UV, så de begynner å vise tegn på tidlig aldring av huden: slapphet, rynker, slapphet. Den kommer fra det faktum at den beskyttende barrierefunksjonen av ark svekket og ødelagt.
5. Virkningen av effektene i tid. Er å vise de negative konsekvensene ikke i ung alder, og nærmere avgang.

Alle disse resultatene er konsekvensene av brudd på UV dose, dvs. De oppstår når bruken av ultrafiolett stråling utføres rasjonelt, riktig og uten å overholde sikkerhetstiltak.

Ultrafiolett stråling: application

De viktigste anvendelsesområder blir frastøtt av materialegenskaper. Dette gjelder også for spektral bølgestråling. Således er de viktigste egenskapene til den UV-stråling, som er basert på bruken av den, er:

• Høy kjemisk aktivitet;
• bakteriedrepende virkning på organismer;
• evnen til å forårsake luminescens av forskjellige stoffer forskjellige farger som er synlige for det menneskelige øye (luminescens).

Det gjør utstrakt bruk av ultrafiolett stråling. Bruksområder er:

• spektrometrisk analyse;
• astronomisk forskning;
• medisin;
• sterilisering;
• desinfeksjon av drikkevann;
• fotolitografi;
• analytiske studier mineraler;
• UV-filtre;
• for å fange insekter;
• å bli kvitt bakterier og virus.

Hvert av disse områdene anvender en spesifikk type av UV-spekteret og med sin bølgelengde. Nylig er aktiv stråling typen er mye brukt i kjemiske og fysiske studier (bestemmelse elektron konfigurasjonen av atomer, molekyler og krystallstruktur av forskjellige forbindelser, arbeidet med ionene, analyse fysiske transformasjoner ved forskjellige romobjekter).

Det er en annen funksjon av effektene av UV om saken. Noen polymermaterialer er i stand til å dekomponere under innflytelse av intens fast kilde til data bølger. For eksempel, for eksempel:

• Polyetylen ethvert trykk;
• polypropylen;
• PMMA eller plexiglass.

Hva har vært effekten? Produkter laget av disse materialene mister sin farge, crack, fade og til slutt ødelagt. Derfor blir de kalt følsomme polymerer. Dette trekk ved nedbrytning av karbonkjeden ved solcelle lysforhold bruke aktivt i nanoteknologi, røntgen litografi, og andre områder av transplantasjon. Dette gjøres hovedsakelig for å glatte ruhet overflaten av produkter.

Spektrometri - hovedområdet av analytisk kjemi som spesialiserer seg på identifisering av forbindelser og deres sammensetning med evnen til å absorbere UV-lys av en bestemt bølgelengde. Det viser seg at spektrene er unike for hvert stoff, derfor er det mulig å klassifisere de resultater spektrometri.

Dessuten er bruk av ultrafiolett bakteriedrepende stråling utført for å tiltrekke og drepe insekter. Handlingen er basert på øyets evne til å fange insektet usynlig mann, kortbølgespektra. Derfor dyr flyr til kilden, hvor de utsettes for ødeleggelse.

Ved hjelp av sola - spesielle installasjoner vertikale og horisontale type hvor kroppen blir utsatt for UV-A. Dette gjøres for å øke produksjonen av melanin i huden, gir det en mørkere farge, glatthet. Videre er betennelsen tørket og ødelegger skadelige bakterier på overflaten av integument. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot beskyttelse av øyne, sensitive områder.

det medisinske feltet

Bruken av ultrafiolett stråling i medisin er også basert på dens evne til å ødelegge øyet usynlig av levende organismer - bakterier og virus, og av hvilke funksjoner som forekommer i kroppen i løpet av en kompetent belysning kunstig eller naturlig stråling.

De viktigste indikasjoner for UV-behandling er beskrevet i noen punkter:

1. Alle typer betennelser, åpne sår, nagende og åpne sømmer.
2. For skader på bein.
3. I tilfelle av brannskader, frostskader, og hudsykdommer.
4. Når respiratoriske sykdommer, tuberkulose, astma.
5. Opprinnelsen og utviklingen av ulike typer smittsomme sykdommer.
6. Når sykdommer, ledsaget av sterke smerter, nervesmerter.
7. Sykdommer i strupe og nesehulen.
8. Rakitt og trofiske sår.
9. Tannsykdom.
10. Regulering av trykket i blodstrømmen, normalisering av hjertet.
11. Utviklingen av kreftsvulster.
12. Aterosklerose, nyresvikt og noen andre stater.

Alle disse sykdommene kan ha svært alvorlige konsekvenser for organismen. Derfor, behandling og forebygging av bruk av UV - en reell medisinsk oppdagelse, spare tusener og millioner av menneskeliv, bevarer og gjenoppretter deres helse.

En annen bruk av UV fra medisinsk og biologisk synspunkt - er desinfeksjon av bygninger, arbeidsflater og sterilisering av instrumenter. Virkningen er basert på evnen til å inhibere utviklingen av UV og replikasjon av DNA-molekyler, noe som fører til at de forsvinner. Bakterier, sopp, protozoer og virus blir drept.

Hovedproblemet ved bruk av slik stråling for sterilisering og desinfeksjon av lokalene er området av belysning. Etter organismene ødelegges bare med den direkte effekten av de direkte bølger. Alt som gjenstår utenfor, fortsetter å eksistere.

Analytisk arbeid med mineraler

Evnen til å indusere luminescens fra stoffer som gjør det mulig å anvende UV-analyse kvalitativ sammensetning av mineraler og bergarter. I denne forbindelse er det interessant det er dyrebare, semi-edle og edelstener. Som eneste fargene de gir når de blir bestrålt med katode bølger! Veldig interessant om dette skrev Malakhov, en berømt geolog. Hans arbeid beskriver observasjoner av skinnet fargepaletten, som er i stand til å produsere mineraler i forskjellige strålingskilder.

For eksempel, en topas, og som i det synlige spekteret har en vakker dyp blå farge når bestrålte lys lys grønn og smaragd - rød. Pearls ikke gi noen bestemt farge og glitrende flerfarget. Opptog av resultatet er helt fantastisk.

Dersom sammensetningen av de studerte rasene inkluderer uran urenheter, deretter blinkende vil vise grønt. Urenheter Melita gi blå og morganite - lilla eller blek-lilla fargetone.

Ved hjelp av filtre

For å bruke filtrene gjelder også ultrafiolett bakteriedrepende stråling. De typer av slike strukturer kan være forskjellig:

• faststoff;
• gass;
• væske.

Den viktigste anvendelsen av slike anordninger finnes i den kjemiske industri, spesielt i kromatografi. Med deres hjelp kan man utføre en kvalitativ analyse av stoffet, og identifiserer den som tilhører en bestemt klasse av organiske forbindelser.

Drikkevann behandling

UV desinfeksjon av drikkevann er et av de mest moderne og kvalitative metoder for dets rensing av biologiske forurensninger. Fordelene med denne fremgangsmåten er som følger:

• pålitelighet;
• effektivitet;
• Fravær av fremmede produkter i vann;
• sikkerhet;
• effektivitet;
• bevaring av de organoleptiske egenskaper av vann.

Det er derfor i dag denne metoden for desinfeksjon er i takt med den tradisjonelle klorering. Virkningen er basert på de samme funksjonene - ødeleggelse av DNA av skadelige organismer i vannsammensetningen. Bruk UV med en bølgelengde på omtrent 260 nm.

I tillegg til direkte virkning på skadedyr, blir ultrafiolett lys også anvendes for ødeleggelse av rester av kjemikalier, som brukes for mykgjøring rensing av vann: slik som, for eksempel klor eller kloramin.

svart lys

Slike innretninger er utstyrt med spesielle emittere, i stand til å gi en stor bølgelengden er nær synlig. Men de fortsatt utvisket for det menneskelige øyet. Slike lamper brukes som enheter lese hemmelige tegn på UV eksempel pass, dokumenter, sedler og så videre. Det vil si, slike markører kan være synlig bare under påvirkning av et bestemt spektrum. Således er prinsippet om de inne valuta detektorer, anordninger for kontroll av ektheten av sedler.

Restaurering og å bestemme ektheten av malerier

Og i dette området er bruk av UV. Hver artist brukt hvit, som hver inneholder en epokegjørende periode av tids forskjellige tungmetaller. På grunn av den stråling er mulig å oppnå den såkalte underpainting, som gir informasjon om ektheten av maling, samt spesifikke teknikker, måten for skriving av hver artist.

Også lakkfilm på overflaten av artikler vedrører følsomme polymerer. Derfor er det i stand til å bli gammel under påvirkning av lys. Dette gjør det mulig å bestemme alderen på komposisjonene og de mesterverk av kunstverdenen.