Nuo tada, kai 2020 m. kovo 11 d. PSO oficialiai paskelbė COVID-19 pasauline „pandemija“, viso pasaulio šalys vieningai laikė dezinfekciją pirmąja gynybos linija siekiant užkirsti kelią epidemijos plitimui.Vis daugiau mokslinių tyrimų įstaigų susidomėjo ultravioletinių (UV) lempų švitinimo dezinfekcija: ši dezinfekcijos technologija reikalauja minimalaus rankinio valdymo, nedidina bakterijų atsparumo, gali būti atliekama nuotoliniu būdu, nedalyvaujant žmonėms.Išmanusis valdymas ir naudojimas ypač tinka uždaroms viešosioms vietoms, kuriose daug žmonių, ilgos buvimo vietos ir kur yra didžiausia kryžminės infekcijos tikimybė.Tai tapo epidemijų prevencijos, sterilizavimo ir dezinfekcijos pagrindine srove.Norėdami kalbėti apie ultravioletinių sterilizavimo ir dezinfekavimo lempų kilmę, turime lėtai pradėti nuo šviesos „ultravioletinės“ atradimo.
Ultravioletiniai spinduliai yra šviesa, kurios dažnis yra nuo 750 THz iki 30 PHz saulės šviesoje, atitinkantis bangos ilgį nuo 400 nm iki 10 nm vakuume.Ultravioletinė šviesa turi didesnį dažnį nei matoma šviesa ir negali būti matoma plika akimi.Seniai žmonės nežinojo, kad tai egzistuoja.
Riteris (Johanas Vilhelmas Riteris， (1776–1810 m.)
Po to, kai britų fizikas Herschelis 1800 m. atrado nematomus šilumos spindulius, infraraudonuosius spindulius, laikydamasis fizikos sampratos, kad „daiktai turi dviejų lygių simetriją“, vokiečių fizikas ir chemikas Johanas Wilhelmas Ritteris (1776–1810) 1801 m. kad už violetinio matomo spektro galo yra nematoma šviesa.Jis išsiaiškino, kad atkarpa, esanti už violetinės saulės šviesos spektro galo, gali įjautrinti fotografijos juostas, kuriose yra sidabro bromido, ir taip atrasti ultravioletinės šviesos egzistavimą.Todėl Ritter taip pat žinomas kaip ultravioletinių spindulių tėvas.
Ultravioletinius spindulius galima suskirstyti į UVA (bangos ilgis nuo 400 nm iki 320 nm, žemo dažnio ir ilgosios bangos), UVB (bangos ilgis nuo 320 nm iki 280 nm, vidutinio dažnio ir vidutinės bangos), UVC (bangos ilgis nuo 280 nm iki 100 nm, aukšto dažnio ir trumposios bangos), EUV ( Nuo 100 nm iki 10 nm, itin aukštas dažnis) 4 rūšių.
1877 m. Downs ir Blunt pirmą kartą pranešė, kad saulės spinduliuotė gali sunaikinti bakterijas auginimo terpėje, o tai taip pat atvėrė duris ultravioletinių spindulių sterilizavimo ir dezinfekcijos tyrimams ir taikymui.1878 m. žmonės atrado, kad ultravioletiniai spinduliai saulės šviesoje turi sterilizuojantį ir dezinfekuojantį poveikį.1901 ir 1906 metais žmonės išrado gyvsidabrio lanką, dirbtinį ultravioletinės šviesos šaltinį ir kvarcines lempas, pasižyminčias geresnėmis ultravioletinių spindulių pralaidumo savybėmis.
1960 metais pirmą kartą buvo patvirtintas ultravioletinių spindulių sterilizavimo ir dezinfekcijos mechanizmas.Viena vertus, kai mikroorganizmai yra apšvitinti ultravioletiniais spinduliais, biologinėje ląstelėje esanti dezoksiribonukleino rūgštis (DNR) sugeria ultravioletinių fotonų energiją, o ciklobutilo žiedas sudaro dimerą tarp dviejų gretimų timinų grupių toje pačioje DNR molekulės grandinėje.(timino dimeras).Susidarius dimeriui, paveikiama dvigubos DNR spiralės struktūra, ties dimeru sustos RNR pradmenų sintezė, sutrinka DNR replikacijos ir transkripcijos funkcijos.Kita vertus, ultravioletiniai spinduliai gali susidaryti laisvieji radikalai, kurie sukelia fotojonizaciją ir taip neleidžia mikroorganizmams daugintis ir daugintis.Ląstelės yra jautriausios ultravioletiniams fotonams bangos ilgio juostose, esančiose netoli 220 nm ir 260 nm, ir gali efektyviai sugerti fotonų energiją šiose dviejose juostose, taip užkertant kelią DNR replikacijai.Didžioji dalis ultravioletinės spinduliuotės, kurios bangos ilgis yra 200 nm ar trumpesnis, sugeriama ore, todėl sunkiai pasklinda dideliais atstumais.Todėl pagrindinis sterilizavimo ultravioletinės spinduliuotės bangos ilgis yra koncentruotas tarp 200 nm ir 300 nm.Tačiau ultravioletiniai spinduliai, absorbuoti žemiau 200 nm, suskaidys ore esančias deguonies molekules ir gamins ozoną, kuris taip pat vaidins vaidmenį sterilizuojant ir dezinfekuojant.
Liuminescencijos procesas per sužadintą gyvsidabrio garų išlydį žinomas nuo XIX amžiaus pradžios: garai yra uždengti stikliniame vamzdyje, o įtampa įvedama į du metalinius elektrodus abiejuose vamzdelio galuose, taip sukuriant „Šviesos lankas“, priversdamas švytintį garą.Kadangi tuo metu stiklo pralaidumas ultravioletiniams spinduliams buvo itin mažas, dirbtiniai ultravioletinės šviesos šaltiniai nebuvo realizuoti.
1904 m. daktaras Richardas Küchas iš Heraeus Vokietijoje panaudojo labai gryną kvarcinį stiklą be burbuliukų, kad sukurtų pirmąją kvarcinę ultravioletinę gyvsidabrio lempą Original Hanau® Höhensonne.Todėl Küchas laikomas ultravioletinės gyvsidabrio lempos išradėju ir dirbtinių šviesos šaltinių panaudojimo žmogaus apšvitinimui medicinos šviesos terapijoje pradininku.
Nuo 1904 m., Kai pasirodė pirmoji kvarcinė ultravioletinė gyvsidabrio lempa, žmonės pradėjo tyrinėti jos taikymą sterilizacijos srityje.1907 m. patobulintos kvarcinės ultravioletinės lempos buvo plačiai parduodamos kaip gydymo šviesos šaltinis.1910 m. Marselyje, Prancūzijoje, gamybinėje miesto vandentiekio valymo praktikoje pirmą kartą pradėta naudoti ultravioletinė dezinfekcijos sistema, kurios paros valymo našumas – 200 m3/d.Apie 1920 metus žmonės pradėjo tyrinėti ultravioletinių spindulių oro dezinfekcijos sritį.1936 metais ligoninių operacinėse žmonės pradėjo naudoti ultravioletinių spindulių sterilizavimo technologiją.1937 metais mokyklose pirmą kartą buvo pradėtos naudoti ultravioletinės sterilizacijos sistemos raudonukės plitimui kontroliuoti.
Septintojo dešimtmečio viduryje žmonės pradėjo taikyti ultravioletinių spindulių dezinfekcijos technologiją miesto nuotekų valymui.1965–1969 metais Ontarijo vandens išteklių komisija Kanadoje atliko ultravioletinės dezinfekcijos technologijos taikymo miesto nuotekų valymui ir jos poveikio priimantiems vandens telkiniams tyrimus ir vertinimą.1975 m. Norvegija įvedė ultravioletinę dezinfekciją, chloro dezinfekciją pakeitusi šalutiniais produktais.Buvo atlikta daug ankstyvųjų ultravioletinių spindulių dezinfekcijos taikymo miestų nuotekų valymui tyrimų.
Tai daugiausia lėmė tai, kad tuo metu mokslininkai suprato, kad plačiai taikomame chloravimo dezinfekcijos procese likęs chloras yra toksiškas žuvims ir kitiems priimančiojo vandens telkinio organizmams., buvo atrasta ir patvirtinta, kad cheminės dezinfekcijos metodai, tokie kaip dezinfekcija chloru, gali sukelti kancerogeninių ir genetinių aberacijų šalutinius produktus, tokius kaip trihalometanai (THM).Šios išvados paskatino žmones ieškoti geresnio dezinfekavimo metodo.1982 m. Kanados įmonė išrado pirmąją pasaulyje atviro kanalo ultravioletinių spindulių dezinfekcijos sistemą.
1998 m. Boltonas įrodė ultravioletinių spindulių veiksmingumą naikinant pirmuonius, tokiu būdu skatindamas ultravioletinių spindulių dezinfekcijos technologijos taikymą kai kuriose didelio masto miesto vandens tiekimo procedūrose.Pavyzdžiui, 1998–1999 m. Vanhakaupunki ir Pitkäkoski vandens tiekimo įmonės Helsinkyje (Suomija) buvo atitinkamai renovuotos ir pridėtos ultravioletinės dezinfekcijos sistemos, kurių bendras valymo pajėgumas buvo apie 12 000 m3/val.EL Edmontone, Kanadoje Smith Water Supply Plant taip pat įrengė ultravioletinių spindulių dezinfekcijos įrenginius apie 2002 m., kurių dienos apdorojimo pajėgumas buvo 15 000 m3/val.
2023 m. liepos 25 d. Kinija paskelbė nacionalinį standartą „Ultravioletinės germicidinės lempos standarto numeris GB 19258-2003“.Angliškas standartinis pavadinimas yra: Ultraviolet germicidal lamp.2012 m. lapkričio 5 d. Kinija paskelbė nacionalinį standartą „Šaltojo katodo ultravioletinių germicidinių lempų standartinis numeris GB/T 28795-2012“.Angliškas standartinis pavadinimas yra: šaltojo katodo ultravioletinės baktericidinės lempos.2022 m. gruodžio 29 d. Kinija paskelbė nacionalinį standartą „Energijos efektyvumo ribinės vertės ir energijos vartojimo efektyvumo lygio standartinis dujų išlydžio lempų, skirtų bendrajam apšvietimui, skaičius: GB 17896-2022“, angliškas standarto pavadinimas: Minimalios leistinos energijos vartojimo efektyvumo ir energijos vertės. bendrojo apšvietimo dujinio išlydžio lempų balastinių įtaisų naudingumo klasės bus įdiegtos 2024 m. sausio 1 d.
Šiuo metu ultravioletinių spindulių sterilizavimo technologija išsivystė į saugią, patikimą, efektyvią ir aplinką tausojančią dezinfekcijos technologiją.Ultravioletinė sterilizavimo technologija palaipsniui pakeičia tradicinius cheminės dezinfekcijos metodus ir tampa pagrindine sausos dezinfekcijos technologija.Jis buvo plačiai naudojamas įvairiose srityse namuose ir užsienyje, pavyzdžiui, išmetamųjų dujų apdorojimas, vandens valymas, paviršiaus sterilizavimas, oro sterilizavimas ir kt.
Paskelbimo laikas: 2023-12-08