Ultraviolett ljus: användning, drift och skydd mot det

Solenergi är elektromagnetiska vågor, som är indelade i flera delar av spektrumet:

• Röntgen - med den kortaste våglängden (under 2 nm);
• UV våglängd är från 2 till 400 nm;
• den synliga delen av ljus som fångas upp av det mänskliga ögat och djur (400-750 nm);
• varm oxidativ (infraröd) strålning (över 750 nm).

Varje bit finner sin tillämpning och är av stor betydelse för livet på jorden och alla dess biomassa. Vi anser att strålarna är i intervallet från 2 till 400 nm, där de används och vilken roll i människors liv.

Historien om upptäckten av UV-strålning

De första referenserna går tillbaka till XIII-talet i beskrivningarna av filosofen från Indien. Han skrev om en osynlig öga violett ljus, som de har upptäckts. Men de tekniska funktionerna i tiden klart saknar bekräfta detta experimentellt och studeras i detalj.

Det hanteras som det är fem år senare, fysiker från Tyskland Ritter. Det var han som utförde experiment på silverkloriden från sönderfallet av det under påverkan av elektromagnetisk strålning. Forskare fann att snabbare process inte är i ljusfält, som var då redan öppnat och kallade det infraröda, men det motsatta. Det visade sig att detta är ett nytt område, har ännu inte undersökts.

Således var ultraviolett strålning upptäcktes i 1842, egenskaper och tillämpningar som därefter genomgick en grundlig genomgång och undersökning av olika forskare. Ett stort bidrag till detta görs av människor som Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin och andra.

allmänna egenskaper

Vad är UV-strålning, vars användning idag så stor utsträckning inom olika områden av mänsklig verksamhet? Det första är det nödvändigt att utse vad som verkar aktiva formen av spektrumet av ljus endast vid mycket höga temperaturer av 1500 till 2000 ⁰ C. Det är i detta intervall UV toppaktivitetseffekter.

Genom den fysikaliska naturen hos denna elektromagnetisk våg, vars längd varierar på ett tämligen brett område - från 10 (ibland från 2) till 400 nm. Hela intervallet av strålning är uppdelad i två områden:

1. Mellanregistret. Det kommer till jorden genom atmosfären och ozonskiktet från solen. Våglängd - 380-200 nm.
2. Långt (vakuum). Aktivt absorberad ozon, syre, atmosfäriska komponenter. Studera endast hantera speciella vakuumanordningar, för vilken han fick sitt namn. Våglängd - 200-2 nm.

Den har sin egen klassificering av arter som är ultraviolett strålning. Egenskaper och tillämpningar är en av dem.

1. The Middle.
2. Långt.
3. Extreme.
4. Average.
5. Vakuum.
6. Långvågig svart ljus (UV-A).
7. Bakteriedödande kortvåg (UV-C).
8. Medelvågigt UV-B.

UV våglängd varje art har sin egen, men de är i allmänhet tidigare angivna gränser.

Intressant är det UV-A, eller så kallad svart ljus. Det faktum att spektrumet har en våglängd av 400-315 nm. Det ligger på gränsen till det synliga ljuset som det mänskliga ögat kan fånga. Därför passerar denna strålning genom vissa föremål eller vävnad kan överföras till området av det synliga violett ljus och människor skilja den som svart, mörkblå eller mörkt lila nyans.

Spektra, som ger källor av ultraviolett strålning kan vara av tre typer:

• uteslutas;
• kontinuerlig;
• molekyl (Way).

Den första egenskap hos atomer, joner, gaser. Den andra gruppen - för rekombination bromsstrålning. Källor till den tredje typen är den vanligaste i studiet av rarefied molekylära gaser.

Källor för ultraviolett strålning

De viktigaste källorna till UV-strålar är indelade i tre huvudkategorier:

• naturlig eller naturligt;
• artificiell, konstgjorda;
• laser.

Den första gruppen omfattar den enda typ av ett nav och en radiator - solen. Det orb ger en kraftfull laddning av denna typ vågor kan passera genom ozonlagret och nå jordytan. Men inte alla vikt. Forskare har lagt fram teorin att livet på jorden uppstod först när ozonskyddet har blivit att skydda den från överdriven penetration av skadlig i höga koncentrationer av UV-strålning.

Under denna period stålet kan existera proteinhaltiga molekyler, nukleinsyror och ATP. Fram till idag ozonskiktet kommer i nära samarbete med huvuddelen av UV-A, UV-B och UV-C, vilket gör dem ofarliga, och att inte låta passera. Därför skydd mot UV-strålning av planeten - bara hans förtjänst.

Vad bestämmer koncentrationen av genomträngande jorden UV? Det finns flera viktiga faktorer:

• ozon hål;
• höjd över havet;
• höjd ståndet;
• atmosfärisk dispersion;
• grad av reflektion av strålarna från de naturliga jordytorna;
• tillståndet i moln av ånga.

ultravioletta strålningsområdet, att tränga in i jorden från solen, varierar från 200 till 400 nm.

Följande källor - är konstgjord. Dessa inkluderar alla dessa instrument, apparater, anläggningar som har utformats av människan för att uppnå den önskade ljusspektrum med specificerade våglängdsparametrar. Detta gjordes i syfte att erhålla den ultravioletta strålningen, kan användningen av vilken vara mycket användbart inom olika områden. För artificiella källor inkluderar:

1. Erithema lampa som har en förmåga att aktivera syntesen av D-vitamin i huden. Det hindrar rakitis och botar hans sjukdom.
2. Apparat för garvning, där människor är inte bara vackra naturlig solbränna, men behandlas för sjukdomar till följd av bristen på öppna solljus (så kallad vinterdepression).
3. Belysning lock tillåter dig att kämpa mot insekter i ett utrymme säkra för människor.
4. Kvicksilver kvartsanordning.
5. Excilamp.
6. Luminiscerande anordning.
7. Xenon lampor.
8. Ladda ur anordningen.
9. Hög temperatur plasma.
10. Synkrotronljus i acceleratorer.

En annan typ av källor - lasrar. Deras arbete bygger på generering av olika gaser - både inert och nr. Källorna kan vara:

• kväve;
• argon;
• neon;
• xenon;
• Organiska scintillatorer;
• kristaller.

På senare tid, ungefär fyra år sedan, var det uppfanns av en laser som arbetar på fria elektroner. UV däri längd lika med den som observerades i vakuum. Laser UV distributörer som används i biotekniska, mikrobiologiska studier, masspektrometri och så vidare.

Biologiska effekter på organismer

Verkan av ultraviolett strålning på levande varelser på två sätt. Å ena sidan kan sjukdomen uppstå när otillräcklig. Det visade sig bara i början av förra seklet. Konstgjord bestrålning speciell UV-A i de standarder som krävs är i stånd att:

• stärka arbetet av immunitet;
• orsaka bildandet av viktiga vasodilaterande föreningar (histamin, till exempel);
• stärka huden-muskulära systemet;
• förbättra lungfunktionen, öka intensiteten i gasutbyte;
• påverka hastigheten och kvaliteten på ämnesomsättningen;
• öka tonen i kroppen genom att aktivera hormon;
• öka permeabiliteten hos kärlväggarna i huden.

Om UV-A i en tillräcklig mängd intages, då det inte har sådana störningar som depression eller vinter ljus svält, samt avsevärt minskar risken för rakitis.

Effekt av ultraviolett strålning om fallet med följande typer:

• baktericid;
• antiinflammatoriska;
• regenererande;
• smärtstillande medel.

Dessa egenskaper förklarar till stor del den utbredda användningen av UV i medicinsk utrustning av något slag.

Men förutom dessa fördelar, det finns nackdelar. Det finns ett antal sjukdomar och krämpor som kan köpas, om inte dopoluchaet eller omvänt, att ta in stora mängder anses våg.

1. Hudcancer. Detta är den mest farliga effekterna av ultraviolett strålning. Melanom är i stånd att formas genom alltför stora stötvågor från någon källa - både naturliga och konstgjorda. Detta gäller särskilt för fans av inomhus garvning. I nödvändiga åtgärder och försiktighet.
2. De destruktiva effekter på näthinnan av ögonglober. Med andra ord kan grå starr utvecklas, pterygium eller brännskador skal. De skadliga effekterna av överdriven UV på ögat har bevisats av forskare under en lång tid och bekräftas av experimentella data. Därför när man arbetar med dessa källor bör uppfylla säkerhetsföreskrifterna. På gatan, kan du skydda dig genom att använda solglasögon. Men i detta fall bör du vara försiktig med förfalskningar, eftersom om glaset inte är utrustad med UV-avvisande filter kommer den destruktiva effekten bli ännu starkare.
3. Brännskador på huden. På sommaren kan de tjäna pengar, om länge okontrollerat utsätta sig för UV. På vintern kan du få dem ur snön egenskaper återspeglar nästan helt våg data. Därför sker solstrålning och genom snön.
4. Aging. Om folk hade länge varit under påverkan av UV, då de börjar visa tecken på tidig hudåldrande: slapphet, rynkor, slapphet. Den kommer från det faktum att den skyddande barriärfunktion ark försvagats och brutet.
5. Effekterna av effekterna i tiden. Är att visa de negativa effekterna inte på en ung ålder, och närmare till pension.

Alla dessa resultat är konsekvenserna av brott mot UV-dos, det vill säga De uppträder när användningen av ultraviolett strålning utförs rationellt, på rätt sätt och utan att iaktta säkerhetsåtgärder.

Ultraviolett strålning: application

De viktigaste områdena för användning repelleras av materialegenskaper. Detta gäller även för spektral våg strålning. Således de viktigaste egenskaperna för UV, som bygger på dess användning, är följande:

• Hög kemisk aktivitetsnivå;
• baktericid effekt på organismer;
• förmåga att orsaka luminescens av olika substanser olika nyanser synliga för det mänskliga ögat (luminescens).

Det gör omfattande användning av ultraviolett strålning. Applikationer inkluderar:

• spektrometrisk analys;
• astronomisk forskning;
• medicin;
• sterilisering;
• desinfektion av dricksvatten;
• fotolitografi;
• analytiska studie mineraler;
• UV-filter;
• för att fånga insekter;
• att bli av med bakterier och virus.

Var och en av dessa områden använder en viss typ av UV-spektrum och med sin våglängd. Nyligen är aktiv typ strålning ofta används i kemiska och fysikaliska studier (elektronkonfiguration av atomerna, molekylerna bestämning och kristallstrukturen hos olika föreningar, arbetet med jonerna, analys fysikaliska transformationer vid olika rymdföremål).

Det är en annan funktion av effekterna av UV i frågan. Vissa polymera material är i stånd att sönderdelas under inverkan av intensiv permanent källa av datavågor. Till exempel, såsom:

• Polyeten något tryck;
• polypropen;
• PMMA eller plexiglas.

Vad har varit effekt? Produkter framställda av dessa material förlorar sin färg, spricka, blekna och så småningom förstöras. Därför kallas de känsliga polymerer. Detta särdrag hos nedbrytning av kolkedjan vid sol ljusförhållanden använder aktivt i nanoteknologi, röntgenlitografi, och andra områden av transplantation. Detta görs huvudsakligen för att jämna råhet ytan av produkter.

Spektrometri - det viktigaste området för analytisk kemi som specialiserat sig på identifieringen av föreningar och deras sammansättning genom förmågan att absorbera UV-ljus av en viss våglängd. Det visar sig att de spektra är unika för varje ämne, därför är det möjligt att klassificera resultat spektrometri.

Dessutom är användningen av ultraviolett bakteriedödande strålning genomförs för att attrahera och döda insekter. Åtgärden bygger på ögats förmåga att fånga insekten osynliga mannen, kortvåg spektra. Därför djur flyger till källan, där de utsätts för förstörelse.

Använda solarier - specialinstallationer vertikal och horisontell typ där kroppen utsätts för UV-A. Detta görs för att öka produktionen av melanin i huden, vilket ger en mörkare färg, jämnhet. Vidare är inflammationen torkas och förstör skadliga bakterier på ytan av integument. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt att skydda ögonen, känsliga områden.

det medicinska området

Användningen av ultraviolett strålning inom medicin är också baserad på dess förmåga att förstöra den osynliga öga levande organismer - bakterier och virus, och de funktioner som sker i kroppen under en kompetent belysning artificiell eller naturlig strålning.

De viktigaste indikationerna för UV-behandling kan beskrivas i några punkter:

1. Alla typer av inflammation, öppna sår, gror och öppna sömmar.
2. För skador på benen.
3. Vid brännskador, köldskador och hudsjukdomar.
4. När sjukdomar i andningsorganen, tuberkulos, astma.
5. Ursprung och utveckling av olika typer av infektionssjukdomar.
6. När sjukdomar, tillsammans med svår smärta, neuralgi.
7. Sjukdomar i halsen och näshålan.
8. Rakitis och trofiska sår.
9. Tandsjukdomar.
10. Reglering av trycket i blodomloppet, normaliseringen av hjärtat.
11. Utvecklingen av cancertumörer.
12. Ateroskleros, njursvikt och några andra stater.

Alla dessa sjukdomar kan få mycket allvarliga konsekvenser för organismen. Därför behandling och förebyggande av användning av UV - en riktig medicinsk upptäckt, spara tusentals och miljontals människoliv, konserver och åter deras hälsa.

En annan användning av UV från den medicinska och biologiska synvinkel - är desinfektion av lokaler, arbetsytor och sterilisering av instrument. Åtgärden bygger på förmågan att hämma utvecklingen av UV och replikering av DNA-molekyler, vilket leder till deras utrotning. Bakterier, svampar, protozoer och virus dödas.

Det största problemet med användningen av sådan strålning för sterilisering och desinfektion av lokalerna är det område av belysning. Efter organismerna förstörs endast med de direkta effekterna av de direkta vågorna. Allt som återstår utanför, fortsätter att existera.

Analytiskt arbete med mineraler

Förmågan att inducera luminiscens från substanser gör det möjligt att applicera UV-analys kvalitativ sammansättning av mineraler och stenar. I detta avseende är det intressant att det är värdefulla, halvädelstenar och ädelstenar. Som bara färger de ger när de bestrålas med katod vågor! Mycket intressant om detta skrev Malakhov, en berömd geolog. Hans arbete beskriver observationer av paletten glöd färg, som är kapabel att producera mineraler i olika strålningskällor.

Till exempel, en topas och som i det synliga spektrat har en vacker djupblå färg vid bestrålning ljus ljust grön och smaragd - rött. Pärlor inte ge någon viss färg och skimrande mångfärgade. Skådespelet av resultatet är fantastiskt.

Om sammansättningen av de studerade raser inkluderar föroreningar uran, då blinkar visar grönt. Föroreningar Melita ger blå och morganite - lila eller svagt lila nyans.

med användning av filter

Om du vill använda filtren gäller även ultraviolett bakteriedödande strålning. De typer av sådana strukturer kan vara olika:

• fast ämne;
• gas;
• vätska.

Den viktigaste tillämpningen av sådana anordningar återfinns i den kemiska industrin, särskilt i kromatografi. Med deras hjälp kan du göra en kvalitativ analys av ämnet och identifiera den som tillhörande en viss klass av organiska föreningar.

Dricksvatten behandling

UV-desinfektion av dricksvatten är en av de mest moderna och kvalitativa metoder för dess rening från biologiska föroreningar. Fördelarna med denna metod är följande:

• tillförlitlighet;
• effektivitet;
• Inga främmande produkter i vattnet;
• säkerhet;
• effektivitet;
• bevarande av de organoleptiska egenskaperna hos vatten.

Det är därför idag denna metod för desinfektion är i takt med den traditionella klorering. Åtgärden är baserad på samma funktioner - förstörelsen av DNA av skadliga organismer i vattensammansättningen. Använd UV med en våglängd på ca 260 nm.

Förutom direkta effekter på skadedjur, är ultraviolett ljus användes också för destruktion av rester av kemikalier, som används för mjukning, vattenrening: såsom, t.ex. klor eller kloramin.

Black light

Sådana anordningar är utrustade med speciella emittrar, kunna ge en stor våglängd ligger nära synligt. Men de fortfarande inte kan särskiljas för det mänskliga ögat. Sådana lampor används som enheter läser hemliga tecken på UV exempel pass, dokument, sedlar och så vidare. Det vill säga sådana etiketter kan vara synliga endast under inverkan av ett särskilt spektrum. Således principen om den inbyggda valutadetektorer enheter för kontroll äktheten av sedlar.

Restaurering och bestämma äktheten av målningar

Och på detta område är användningen av UV. Varje konstnär använde vit, vardera innehållande en epokgörande period av tids olika tungmetaller. På grund av att strålningen är möjligt att erhålla den så kallade undermålning, som ger information om äktheten av målningen, samt särskilda tekniker, sättet för skrivning av varje artist.

Också, lackfilm på ytan av artiklar avser känsliga polymerer. Därför är det möjligt att åldras under påverkan av ljus. Detta gör det möjligt att fastställa åldern på kompositionerna och mästerverk av konstvärlden.