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漫談紫外線 : 概述紫外線、燈具發光原理及應用領域
发布日期:2025-01-04 21:12 点击次数:146
何謂紫外線?
太陽光是地球上絕大多數生物的主要能源來源。它涵蓋了一個廣泛的波長範圍,從短波的紫外線,到可見光,再到長波的紅外線。在這其中,紫外線(Ultraviolet, UV)是一種波長介於100奈米至400奈米之間的電磁波。相較於可見光,其波長較短,但又比X射線的波長長。太陽光中包含了部分的紫外線,此外,電弧、水銀燈和黑光燈也會釋放紫外線。儘管紫外線並非屬於游離輻射,但它仍能引發化學反應並使某些物質產生螢光。值得一提的是,波長小於200奈米的紫外線輻射在空氣中會受到強烈吸收,因此被稱為真空紫外線。
進一步依據波段特性,我們可以細分為UVA(波長320至400奈米)、UVB(波長280至320奈米)和UVC(波長100至280奈米)。這些不同波段的紫外線在生物和環境中具有不同的影響和作用。舉例而言,UVA主要存在於太陽光中,其波長相對較長,經過大氣層過濾後對皮膚的影響相對較小。相較之下,UVB波段具有一定的穿透力,但大部分會被大氣吸收,因此對地球生物的影響相對較小。然而在較高的海拔或極地地區,UVB輻射會增強。另一方面,UVC波段具有較短的波長和較高的能量,但通常會被地球大氣層完全吸收,因此不會直接影響地球表面。
紫外線燈發光原理
紫外線燈的發光原理是利用放電管產生紫外線輻射。裝置內部包含一種叫做放電管的元件,通過施加電壓,放電管中的氣體(通常是汞、氬氣或氖氣)被激發,產生高能量的電子。這些高能量的電子會與氣體原子碰撞,使其處於高能態。隨著時間的推移,處於高能態的氣體原子會返回到較低的能量態,釋放出能量。這些能量以紫外線光子的形式釋放,形成一束紫外線。
例如下圖,當電流通過放電管時,首先電極受到電流通過而加熱,這導致電極釋放自由電子,這個過程被稱為。接著,放電管中的汞原子受到激發,因此它們進入一種高能態。當這些高能態的汞原子回到較低的能量狀態時,它們會釋放出能量。這個能量以紫外線光子的形式釋放,形成了一束紫外線。
紫外線燈可應用於哪些用途?
紫外燈具有的優勢提供了廣泛的應用範圍,從一般科學實驗室、生物學研究到工業領域都是常見設備,以下是紫外燈的主要應用領域:
科學實驗室:UV燈在科學研究實驗室中扮演關鍵角色,支援各種反應和合成工作以及材料檢視、非破壞性測試、檢驗與質量控制等。
藥品製造:在生物學研究中,特別用於DNA/RNA電泳分析以追蹤核酸分子的遷移,同時也可用於細菌觀察。
臨床實驗室:用於細菌培養箱的殺菌,確保實驗室環境的清潔和衛生。
工業應用:在印刷和塗料行業,被用於固化油墨、塗料等產品,促使其固化和硬化。
藥品製造:在製藥過程中,紫外燈可用於消毒和殺菌,確保製程的衛生和安全。
食品加工業:應用於食品製程中的殺菌和消毒,確保食品的安全性。
如何進行紫外線燈的選擇呢?
針對 ANALYTIK JENA 的紫外線燈選擇,應具體考慮實驗的應用場景和需求,比如是否要求特定波長的紫外線輻射、照射時間、輻照面積等因素,根據具體需求選擇對應的燈管波長、功率大小、波譜曲線等。可以考慮以下幾個因素來挑選適合您需求的型號:
應用需求:需明確使用這燈進行何種實驗,不同型號適合的應用領域不同,如分析化學、生物學、醫學等。
波長範圍:不同型號可能提供不同波長範圍,確保所選燈能涵蓋所需波長範圍。
功率和穩定性:不同實驗需要不同功率,穩定的光源也很重要。
照射範圍和距離:確定所需燈能涵蓋的照射範圍和適合的照射距離,這影響實驗進行和結果。
如果您對ANALYTIK JENA 紫外線設備有任何其他問題,歡迎洽詢尚偉股份有限公司。
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