摘要：殺菌燈實(shí)際上是屬于一種低壓汞燈。低壓汞燈是利用較低汞蒸汽壓（<10-2Pa）被激化而發(fā)出紫外光，其發(fā)光譜線主要有兩條：一條是253.7nm波長(zhǎng)；另一條是185nm波長(zhǎng)，這兩條都是肉眼看不見的紫外
內(nèi)容：
殺菌燈實(shí)際上是屬于一種低壓汞燈。低壓汞燈是利用較低汞蒸汽壓（<10-2Pa）被激化而發(fā)出紫外光，其發(fā)光譜線主要有兩條：一條是253.7nm波長(zhǎng)；另一條是185nm波長(zhǎng)，這兩條都是肉眼看不見的紫外線。
     用來(lái)照明用的日光燈、節(jié)能燈也屬于低壓汞燈，依靠低壓汞蒸汽被激發(fā)后發(fā)射紫外線，其中254nm波長(zhǎng)的紫外線照射到熒光粉上再發(fā)出可見光，如果改變熒光粉的成分和比例，它就可以發(fā)出我們通常所見的不同顏色的光。
     殺菌燈不需要轉(zhuǎn)化為可見光，253.7nm的波長(zhǎng)就能起到很好的殺菌作用，這是因?yàn)榧?xì)胞對(duì)光波的吸收譜線有一個(gè)規(guī)律，在250~270nm的紫外線有大的吸收，被吸收的紫外線實(shí)際上作用于細(xì)胞遺傳物質(zhì)即DNA，它起到一種光化作用，紫外光子的能量被DNA中的堿基對(duì)吸收，引起遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代，達(dá)到殺菌的目的。
    -日光燈和節(jié)能燈使用普通玻璃做成的，253.7nm紫外線透不出來(lái)，不能用做殺菌用的燈，石英玻璃對(duì)紫外線透過(guò)率高，達(dá)90%，是做殺菌燈的良好材料，但是石英玻璃的性能與普通玻璃在性能上有很大的差別(主要是熱膨脹系數(shù)不同)，封接不能用普通的自動(dòng)化程度較高的圓封的辦法，這使得殺菌燈生產(chǎn)制造的技術(shù)含量要高于普通節(jié)能燈。
     有一種透紫外線的玻璃，即通常所說(shuō)的高硼玻璃，它對(duì)紫外透過(guò)率約是石英玻璃的60%，它的生產(chǎn)工藝與節(jié)能燈一樣，使得它的成本與價(jià)格比石英玻璃生產(chǎn)的殺菌燈相差很遠(yuǎn)，幾瓦的燈管只需幾元，但它在性能上遠(yuǎn)比不上石英殺菌燈。表現(xiàn)在如下幾方面：
     1、透過(guò)率不同，在同樣規(guī)格經(jīng)同樣鎮(zhèn)流器測(cè)試，石英玻璃殺菌燈紫外線強(qiáng)度是高硼玻璃殺菌燈的1.5倍以上；
     2、高硼玻璃燈紫外光強(qiáng)度很容易衰減，它點(diǎn)燈數(shù)百小時(shí)后其紫外光強(qiáng)度就大幅下降，降到初始時(shí)的50%-70%。在用戶手上，雖然看到燈管還是亮的，但它可能已不起作用了。而石英玻璃的光衰減程度要遠(yuǎn)小于高硼燈，如果生產(chǎn)工藝過(guò)關(guān)，石英燈的光衰減在經(jīng)點(diǎn)燈2000-3000小時(shí)，光衰減到初始時(shí)的80%-70%，以后只要燈不滅，光衰的幅度會(huì)越來(lái)越小。
     國(guó)內(nèi)殺菌燈的客戶可能會(huì)了解菲利浦的殺菌燈，菲利浦有一種殺菌燈是用一種接近普通玻璃的玻璃生產(chǎn)的，而非石英玻璃制造的，其透光率接近石英玻璃的透過(guò)率，比中國(guó)的高硼玻璃燈要高得多，可使用自動(dòng)化程度較高的節(jié)能燈生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，這種燈主要依靠他們煉制這種玻璃的技術(shù)。它的缺點(diǎn)是不能產(chǎn)生臭氧。
     石英殺菌燈的另一個(gè)特點(diǎn)是可發(fā)出臭氧。由于石英玻璃對(duì)短波185nm的紫外線透過(guò)率也高，185nm的紫外線能電離空氣產(chǎn)生臭氧，臭氧濃度高對(duì)人體不利，但在無(wú)人場(chǎng)合時(shí)能使用，臭氧也能殺菌、消毒，恰好可彌補(bǔ)由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點(diǎn)。
     有些場(chǎng)合不能有臭氧，也可使用石英殺菌燈，這種石英玻璃在煉制的時(shí)候就加了一種元素--鈦（Ti），使它透過(guò)紫外線在200nm以下發(fā)生截止，而對(duì)254nm紫外線透過(guò)基本無(wú)影響，即通常所說(shuō)的無(wú)臭氧殺菌燈。
     從以上分析，做殺菌燈用石英玻璃是良好選擇。在國(guó)內(nèi)，醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，早已不推薦使用高硼殺菌燈，在美國(guó)、加拿大、日本生產(chǎn)紫外線殺菌燈普遍都采用石英玻璃。
     但是,用石英玻璃生產(chǎn)的殺菌燈還不一定能做的好，因?yàn)檫€需要解決二個(gè)大問(wèn)題。
     1、成本較高
前面已提及，由于石英玻璃特殊性質(zhì)，使得石英殺菌燈的生產(chǎn)不能規(guī)?；?，機(jī)械化生產(chǎn)，而只能以手工來(lái)生產(chǎn)，使得石英殺菌燈的成本較高。國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的紫外線殺菌燈數(shù)十元一只，國(guó)外進(jìn)口中國(guó)的要上百元甚至幾百元。價(jià)格高，阻礙它的進(jìn)一步推廣運(yùn)用。
     2、光衰較大
----石英殺菌燈還可能出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題--壽命不長(zhǎng)。壽命不長(zhǎng)有兩個(gè)概念：一個(gè)是點(diǎn)燈壽命不長(zhǎng)，就是點(diǎn)不了多長(zhǎng)時(shí)間，燈熄了，這主要是電極處理不好。在石英加工過(guò)程中，需用高溫，如果處理不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致陰極受損，點(diǎn)一段時(shí)間燈滅了；第二個(gè)概念是指有效壽命，即使燈不熄，但它的紫外光強(qiáng)度衰減快，達(dá)到30%，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T0160-94規(guī)定，就算燈已壽終。YY/T0160-94規(guī)定石英殺菌燈的有效壽命必須大于1000小時(shí)，而美國(guó)、日本燈過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)殺菌燈需大于9000小時(shí)。顯然說(shuō)明我國(guó)的紫外線殺菌燈的質(zhì)量水平比國(guó)外的要低得多。
     Cnlight.Com根據(jù)這一現(xiàn)狀，于2000年初開始組織力量研究高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命的紫外線低壓汞燈（通俗稱法叫殺菌燈）經(jīng)過(guò)一年多的努力，我們攻克了這一課題，并在以下二方面我們確定了優(yōu)勢(shì)。
     一、成本 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)石英殺菌燈的廠家都以手工為主，尤其是主要工序--封接采用手工，使得產(chǎn)品成本普遍較高，產(chǎn)品的一致性差，可靠性難以保證。容易出現(xiàn)的問(wèn)題是慢性漏氣，慢性漏氣的主要原因就是石英與電極封接不好。華星采用自動(dòng)封接方法，生產(chǎn)效率和成品率大大提高，漏氣現(xiàn)象<0.5%，可靠性大大提高，而且單位成本比同行顯著降低，價(jià)格具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
     二、有效壽命一般廠家生產(chǎn)的石英殺菌燈其點(diǎn)燈點(diǎn)數(shù)小時(shí)都無(wú)問(wèn)題，但是很多時(shí)候燈管未熄就不能用了，比如說(shuō)醫(yī)院用的30瓦石英消毒燈，初始一般有100μW/cm2（1.0米處）用過(guò)一段時(shí)間后（約1500小時(shí)），再用紫外探頭測(cè)（在1.0米處）低于70μW/cm2，此時(shí)燈管則要換新，以免消毒效果不好。
     造成紫外線強(qiáng)度光衰減的原因從機(jī)理上分析很復(fù)雜，對(duì)于熒光燈（如節(jié)能燈）的光衰，理論上已有較為成熟的認(rèn)識(shí)，如1999年復(fù)旦大學(xué)和Cnlight.Com合作研究了"緊湊型節(jié)能燈光衰機(jī)理分析"獲教育部頒發(fā)的一等獎(jiǎng)。但是石英紫外燈的光衰與熒光燈光衰從機(jī)理上分析不完全相同，因?yàn)槭⒉Ａc熒光燈的加工過(guò)程不同，石英玻璃要用到高溫夾封；第二，石英玻璃本身與普通玻璃在其原料、生產(chǎn)過(guò)程就不同，其性質(zhì)相差更大，它對(duì)于紫外光衰有一定影響。
     對(duì)于"石英紫外燈光衰機(jī)理"的研究，華星光電有限公司技術(shù)發(fā)展中心正在進(jìn)一步深入，但是對(duì)于如何減輕紫外光衰已有十分有效、可靠的辦法。
     這種辦法是經(jīng)過(guò)特殊的處理，使得紫外光強(qiáng)度衰減降低在整個(gè)壽命期間只有20%左右。比如30瓦燈初始時(shí)紫外光強(qiáng)為100μW/cm2（1.0米處），即使點(diǎn)到6000小時(shí)以上，其紫外光強(qiáng)還有80-90 μW/cm2，7000小時(shí)254nm紫外線強(qiáng)度還大于70μW/cm2，這種技術(shù)在菲利浦也有類似的應(yīng)用。使得長(zhǎng)壽命的紫外線殺菌燈成為可能。
     紫外線殺菌燈一般用來(lái)對(duì)空氣、物體表面、水來(lái)進(jìn)行消毒滅菌。254nm波長(zhǎng)能對(duì)細(xì)菌和病毒能有效的殺滅，前人早已進(jìn)行過(guò)大量的研究，是不用懷疑的事實(shí)。紫外線殺菌的特點(diǎn)是廣譜性，有些高溫都難以消滅的病毒，用紫外線能很快的消滅，這是由于紫外線的殺菌機(jī)理與其它方法不同。
     紫外線對(duì)細(xì)菌和病毒的殺滅與紫外線照射劑量有關(guān)，照射劑量=照射時(shí)間（S）×照射強(qiáng)度（μW/cm2），照射劑量理論上一般設(shè)計(jì)要求大于30000μW/cm2 如果紫外線強(qiáng)度低，只要時(shí)間長(zhǎng)，可與強(qiáng)度稍高時(shí)達(dá)到同樣的效果，如果在時(shí)間不允許久的情況下，需選擇高強(qiáng)度大功率的紫外線燈。一般情況各種細(xì)菌和病毒所需殺滅的照射劑量不同，在被殺滅點(diǎn)測(cè)出照射強(qiáng)度就可計(jì)算出照射時(shí)間，對(duì)被消毒的對(duì)象不了解的情況下，一般需延長(zhǎng)照射時(shí)間來(lái)確保殺菌效率。 由于紫外線會(huì)殺死細(xì)胞，因此紫外線消毒時(shí)要注意不能直接照射到人的皮膚，尤其是人的眼睛，紫外線殺菌燈點(diǎn)亮?xí)r不要直視燈管，由于短波紫外線不透過(guò)普通玻璃，戴眼鏡可避免眼睛受傷害。如果不小心眼受傷，一般情況也無(wú)關(guān)大礙，就象被太陽(yáng)光灼傷一樣，嚴(yán)重的可滴眼藥水或人乳，幫助復(fù)原。在有人的場(chǎng)合，不要使用有臭氧燈管，臭氧濃度高時(shí)對(duì)人不利。
     紫外線消毒殺菌用途很廣，醫(yī)院、學(xué)校、托兒所、電影院、公交車、辦公室、家庭等，它能凈化空氣，消除霉味，次外還能產(chǎn)生一定量的負(fù)氧離子，經(jīng)紫外線消毒的房間，空氣特別清新。在公共場(chǎng)合，經(jīng)紫外線消毒，可避免一些病菌經(jīng)空氣傳播或經(jīng)物體表面?zhèn)鞑ァ?長(zhǎng)壽命的紫外線殺菌燈在水消毒、環(huán)保工程方面的應(yīng)用意義重大，水消毒設(shè)備如純水系統(tǒng)，一般在24小時(shí)都運(yùn)轉(zhuǎn)，紫外線殺菌燈的壽命和可靠性都要求高，如果燈管壽命短，更換燈管成本高，而且很不方便。
     紫外線殺菌燈在水消毒方面的應(yīng)用，八十年代開始在西方國(guó)家流行，九十年代開始在中國(guó)推行，它比傳統(tǒng)的lv氣消毒有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。lv氣消毒：會(huì)在水中形成一種lv的化合物，這是一種致癌物，而且lv氣濃度高時(shí)也會(huì)有一種味道，如果喝生水，會(huì)明顯地聞到這股怪味。現(xiàn)在水消毒還有一種方法：臭氧，臭氧也能殺菌，但其濃度高時(shí)，臭氧分解的時(shí)間就要延長(zhǎng)，很可能就會(huì)經(jīng)近距離管道輸送到居民房?jī)?nèi)。臭氧水據(jù)說(shuō)能美容、洗菜，但不能喝，而且其味道難聞。如果濃度降低，殺菌能力又要減弱。此外臭氧消毒還要防止泄漏。
     所以，紫外殺菌在水消毒有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：紫外線強(qiáng)度可測(cè)、可監(jiān)控，可做到在線控制，及時(shí)了解消毒效果，而且不會(huì)帶有任何副作用，在水消毒領(lǐng)域有不可估量的前景。

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