Ультрафиолетовые лампы: виды и критерии выбора для дезинфекции помещений

Ультрафиолет в умеренных количествах является важной составляющей функционирования любого живого организма. При его дефиците начинаются нежелательные последствия: проблемы с кожей, нервные расстройства, вирусные заболевания.

Виды УФ-ламп

Для бытового применения УФ-лампу чаще всего выбирают в целях дезинфекции. Она эффективно уничтожает паразитов, насекомых, вирусы и бактерии. В зависимости от специфики конструкции, ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений для дома может быть открытой и закрытой.

Открытые УФ-лампы

Принцип действия таких устройств предельно прост. Они представляют собой кварцевую колбу, наполненную газообразной ртутью, на концах которой закрепляются электроды. Открытая ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений эффективно уничтожает бактерии, обеззараживая одежду, обувь и другие предметы обихода. В процессе обработки помещения УФ-волны активируют процесс распространения озона. Благодаря этому бактерии уничтожаются быстро и максимально эффективно.

Однако вместе с тем ультрафиолетовая лампа открытого типа для дезинфекции помещений оказывает воздействие не только на вирусы и споры разных видов, но и на все живые организмы. Это означает, что перед началом обеззараживания люди, животные и растения должны быть удалены из области обработки.

Ультрафиолетовое излучение для дезинфекции помещений предупреждает распространение патогенных микроорганизмов, сохраняя безопасную микрофлору.

Закрытые УФ-лампы

Такие устройства воздействуют на обрабатываемую зону посредством мягкого излучения. Закрытая ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений абсолютно безопасна для людей и животных. Данный тип УФ-лампы рекомендуется применять в быту.

Преимущества УФ-ламп в рамках обработки помещений очевидны. Это идеальный и незаменимый помощник для дома, уничтожающий микробы, бактерии и болезнетворные вирусы.

Как правильно выбрать УФ-лампу?

В последние несколько лет эпидемиологическая ситуация в мире оставляет желать лучшего. Людям приходится бороться с большим количеством вирусов, бактерий, болезнетворных микроорганизмов. В таких условиях вопрос, как выбрать ультрафиолетовую лампу для дома, становится чрезвычайно актуальным.

Если вы не знаете, какую УФ-лампу выбрать, ориентируйтесь на такие критерии:

• Мощность. Ультрафиолетовая бактерицидная лампа для дезинфекции помещений площадью 15-20 м² должна иметь мощность 15 Вт. Для обработки помещений, площадь которых свыше 40 м², используются устройства мощностью 36 Вт.
• Назначение. Задумываясь над тем, как выбрать бактерицидную ультрафиолетовую лампу, определитесь с задачей, которую она будет выполнять.
• Тип облучателя. Ультрафиолетовая дезинфекция помещений может проводиться установками открытого и закрытого типов.
• Тип крепления. В зависимости от особенностей конструкции УФ-лампы могут быть переносными и стационарными. В первом случае они легко перемещаются из одного помещения в другое, дезинфицируя отдельные ниши и участки. Мобильные конструкции оснащены колесиками, что облегчает их передвижение. Стационарные лампы могут быть настенными и напольными.
• Производитель. Если для вас важно, как правильно выбрать ультрафиолетовую лампу, следует обратить внимание на производителя дезинфицирующей установки. От этого зависит качество, функциональные возможности и стоимость УФ-лампы.

Таким образом, следует основательно подойти к решению вопроса, как выбрать УФ лампу. Многофункциональные модели могут оснащаться фильтрами, которые не только дезинфицируют помещение, но и задерживают пыль.

Оформить заказ по доступной цене вы можете в магазине УВИНТЕХ. Для оптовых заказчиков предлагаются более выгодные цены.

Лампа для дезинфекции помещений в категории “Дом и сад”

Лампа бактерицидная ультрафиолетовая для дезинфекции помещений мощность 6W

Доставка по Украине

320 грн

Купить

Лампа бактерицидная ультрафиолетовая для дезинфекции помещений мощность 4W

Доставка по Украине

280 грн

Купить

Бактерицидная кварцевая лампа озоновая ЛБК-150. Ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещения

На складе

Доставка по Украине

989 грн

Купить

Кварцевая лампа КВАРЦ ЛЮКС – 240 для дезинфекции помещений в Днепре

Доставка из г. Днепр

от 2 790 грн

Купить

Сертификат. Кварцевая бактерицидная лампа UVC-38W для дезинфекции помещений

На складе в г. Днепр

Доставка по Украине

1 900 грн

1 759 грн

Купить

Бюджетная кварцевая ультрафиолетовая УФ лампа 15W. Бактерицидная лампа 46см. Бактерицидный облучатель

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

590 — 920 грн

от 4 продавцов

920 грн

590 грн

Купить

Передвижная 2-в-1 ультрафиолетовая уф лампа (светильник) + озоновая лампа “Trolley-150W” с пультом ДУ

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

3 990 — 7 300 грн

от 3 продавцов

7 300 грн

3 990 грн

Купить

Бюджетная 2-в-1 настольная ультрафиолетовая уф лампа + озоновая лампа KEN-101. Кварцевая лампа

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

по 790 грн

от 3 продавцов

999 грн

790 грн

Купить

Premium-101 Самый мощный бытовой озонатор для дезинфекции помещений от вирусов и бактерий + энциклопедия

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

2 590 — 2 990 грн

от 2 продавцов

2 990 грн

2 590 грн

Купить

Бесшумный 2-в-1 мини-очиститель воздуха + ультрафиолетовая УФ лампа TURBO CLEAN-101

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

по 1 990 грн

от 3 продавцов

2 450 грн

1 990 грн

Купить

Мощный озонатор для воды и воздуха. Промышленный генератор озона 10 г/час для дезинфекции помещений

Доставка по Украине

15 582 — 18 000 грн

от 3 продавцов

15 900 грн

Купить

Бактерицидная УФ лампа Disinfection для дезинфекции 5725 GM, КОД: 1899481

Доставка по Украине

860 грн

598. 99 грн

Купить

Тканевый безворсовый протирочный материал в ведре Tork. Для дезинфекции помещений. 190492

Доставка по Украине

1 649 грн

Купить

Тканевый безворсовый протирочный материал Tork. Для дезинфекции помещений. (рулон для ведра 190492) 190491

Доставка по Украине

1 015 грн

Купить

Хлорные таблетки ” Жавель-клейд” 1кг, (300таб.) для дезинфекции помещений. Оригинал.

Доставка из г. Винница

550 грн

Купить

Смотрите также

Хлорные таблетки Санитаб 1кг для дезинфекции помещения

Доставка из г. Винница

360 грн/упаковка

Купить

Хлорные таблетки “Санидез” сошетки, 1 кг коробка, для дезинфекции помещений

Доставка из г. Винница

720 грн

Купить

Хлорные таблетки “Санидез” 5 кг, для дезинфекции помещений

Доставка из г. Винница

2 520 грн

Купить

Экоцид С порошок для дезинфекции помещений, 50 гр

Доставка по Украине

54 грн

Купить

Экоцид С порошок для дезинфекции помещений, 2,5 кг

Доставка по Украине

870 грн

Купить

Ретро гирлянда для помещений LedGO, 5 метров 10 ламп накаливания, черный

Доставка по Украине

1 140 грн

Купить

Ретро гирлянда для помещений LedGO, 5 метров 10 ламп накаливания, белый

Доставка по Украине

1 140 грн

Купить

МИКАСАН – сухое дезинфицирующее средство в форме порошка для дезинфекции животноводческих помещений

На складе

Доставка по Украине

360 грн/мешок

Купить

Кварцевая бактерицидная лампа UVCLife BMQ безозоновая Black

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

861 грн

741 грн

Купить

Бактерицидная УФ лампа UV-C 9W ультрафиолетовая для обеззараживания дома (бактерицидна, ультрафіолетова) (NS)

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

733.75 грн

587 грн

Купить

FJD ДЕЗИНФЕКЦИОННЫЙ РОБОТ. Для дезинфекции и обеззараживания помещений

На складе

Доставка по Украине

394 500 грн

Купить

Бактерицидная УФ лампа для дезинфекции

На складе

Доставка по Украине

599 — 620 грн

от 7 продавцов

599 грн

Купить

Сертификат! Бактерицидный облучатель лампа на 30 кв. м.

На складе

Доставка по Украине

740 грн

629 грн

Купить

Сертификат! Кварцевая Бактерицидная лампа UVC 38W Безозоновая с пультом дистанционного управления и таймером

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

2 390 грн

1 759 грн

Купить

часто задаваемых вопросов | American Ultraviolet

В: Могу ли я установить светильники UVC в своем доме?

Да – ультрафиолетовые светильники от American Ultraviolet безопасно используются в домашних условиях, а также в больницах, лабораториях, чистые помещения, кабинеты врачей, коммерческие здания, предприятия пищевой промышленности и другие коммерческие и жилые помещения во всем мире – везде, где существует забота о чистоте воздуха.

…Вернуться к началу

В: Убивают ли бактерицидные лампы вирусы?

Да – бактерицидные УФ-лампы убивают до 99,9% большинства вирусов, переносимых по воздуху бактерий и спор плесени.

…Вернуться к началу

В: Что такое UVGI и как он работает?

Ультрафиолетовая (УФ) энергия представляет собой часть электромагнитного спектра. Электромагнитный спектр — это диапазон всех видов известной электромагнитной энергии (также известной как электромагнитное излучение). Термин «излучение» просто означает энергию, которая перемещается и распространяется по мере своего перемещения. Читать полный ответ .

…Вернуться к началу

В: Устранит ли бактерицидное УФ-излучение плесень?

Да. Бактерицидные УФ-лампы убивают до 99,9% плесени и помогают предотвратить рост плесени в будущем.

…Вернуться к началу

В: Как часто нужно менять лампы?

Бактерицидные УФ-лампы компании American Ultraviolet служат примерно 17 000 часов (два года) непрерывное использование, с уменьшением производительности всего на 20% за два года.

…Вернуться к началу

В: Нужно ли очищать УФ-лампы?

Да — в зависимости от окружающих условий УФ-лампы следует периодически проверять (примерно каждые три месяца), и можно протирать сухой хлопчатобумажной тканью или бумажным полотенцем. Наденьте резиновые перчатки и протирайте только спиртом. Это также помогают увеличить срок службы лампы.

…Вернуться к началу

В: Какая интенсивность мне нужна, чтобы убить определенные организмы?

Воздействие бактерицидного ультрафиолета зависит от времени и интенсивности. Высокая интенсивность в течение короткого периода и низкая интенсивности в течение длительного периода принципиально равны по летальному действию на бактерии. Закон обратных квадратов применим к бактерицидным ультрафиолета, как и света: убойная сила уменьшается по мере увеличения расстояния от ламп. Средняя бактерия будет быть убитым за десять секунд на расстоянии шести дюймов от лампы в американском ультрафиолетовом бактерицидном приспособлении.

…Вернуться к началу

В: Можно ли постоянно включать и выключать бактерицидные лампы?

Существует три распространенных типа бактерицидных УФ-ламп:

Лампы с холодным катодом имеют мгновенный запуск, в них используется большой цилиндрический катод вместо нити накала катушки, поэтому лампы имеют длительный срок службы, на который не влияет частота включения.

1. Лампы “Slimline” также имеют мгновенный запуск и доступны в типах с низким, высоким и очень высоким содержанием озона. Срок службы их лампы зависит от срока службы электрода и количества пусков. Из-за их высокого начального излучения UVC и хорошего обслуживания, Бактерицидные лампы Slimline UVC хорошо подходят для таких применений, как системы воздушного охлаждения и нагрева, конвейерные линии, стерилизация воды и другие приложения, требующие круглосуточного использования и поэтому не требующие отключения.
2. “Горячий катод”, или предварительный нагрев/горячий катод, в лампах обычно используются стандартные, имеющиеся в наличии люминесцентные балласты, обеспечивающие преимущества в экономичности и пространство. Лампы предварительного нагрева имеют четыре электрических соединения на лампу и требуют большего количества проводов, чем лампы мгновенного включения. Частые пуски/остановки будут сократить срок службы ламп с горячим катодом.

…Вернуться к началу

В: Как убивают бактерицидные лампы?

Ультрафиолетовый свет с бактерицидной длиной волны – 185-254 нм – делает организмы стерильными. Когда организмы больше не могут воспроизводиться, они умирают. Чтобы узнать больше, посетите раздел «Основы UVC» в разделе «Обзор».

…Вернуться к началу

В: Насколько сильно нагреваются лампы?

Бактерицидные УФ-лампы не выделяют много тепла – примерно столько же, сколько люминесцентные лампы.

…Вернуться к началу

В: Насколько близко к поверхности должны располагаться лампы, чтобы они были эффективными?

Воздействие бактерицидного ультрафиолета зависит от времени и интенсивности. Высокая интенсивность в течение короткого периода и низкая интенсивность в течение длительный период принципиально равны по летальному действию на бактерии. Закон обратных квадратов применим к бактерицидному ультрафиолету, как и на свет: убойная сила уменьшается по мере увеличения расстояния от ламп. Средняя бактерия будет убита за десять секунд. на расстоянии шести дюймов от лампы в американском ультрафиолетовом бактерицидном приспособлении.

…Вернуться к началу

В: Нужны ли мне лампы, производящие озон?

Некоторые бактерицидные УФ-лампы выделяют озон.

Нужны ли вам лампы, производящие озон, зависит от вашего конкретного применения. Большую часть времени вам не нужен озон, если только нет затененных участков, куда не может проникнуть свет UVC, и пространство не будет занято людьми. Озон может перемещаться по воздуху туда, куда УФС не может попасть напрямую, но его нельзя использовать в местах, где будут находиться люди, без надлежащих СИЗ. Компания American Ultraviolet использует бактерицидные УФ-лампы, производящие озон, только в тех случаях, когда это специально требуется для уникальных применений или требований клиентов. Американские ультрафиолетовые стандартные УФ-лампы не производят озона. Наши лампы излучают только от 240 нм и выше.

…Вернуться к началу

В: Когда нужно использовать озонообразующие лампы?

Некоторые бактерицидные УФ-лампы могут генерировать энергию с длиной волны 185 нанометров, а также с длиной волны 254 нм. Длина волны 185 нм производит большое количество озона в воздухе. Озон является чрезвычайно активным окислителем и уничтожает микроорганизмы при контакте.

Озон также действует как дезодорант. Еще одно преимущество заключается в том, что его можно переносить по воздуху в места, куда УФ-излучение не может попасть напрямую. Американские ультрафиолетовые стандартные УФ-лампы не производят озона. Наши лампы излучают только от 240 нм и выше.

…Вернуться к началу

В: Какой ущерб мне нанесут лампы?

Продолжительное прямое воздействие УФ-излучения может вызвать временное покраснение кожи и раздражение глаз. Американские ультрафиолетовые системы разработаны с учетом требований безопасности и при правильной установке профессиональным подрядчиком не позволяют воздействия ультрафиолетового излучения и обеспечивают безопасную эксплуатацию и техническое обслуживание. Если вы подвергаетесь воздействию прямого бактерицидного света, это может сжечь верхнюю поверхность вашей кожи. Если ваши глаза открыты, это будет похоже на «вспышку сварщика», и ваши глаза могут чувствовать сухой или шершавый. Бактерицидные лампы никогда не наносят необратимого ущерба.

…Вернуться к началу

В: Какое воздействие УФ-излучение оказывает на окружающие материалы?

Длительное воздействие бактерицидного УФ-излучения на пластик сокращает срок годности пластика примерно на 10%. Пример: если пластик обычно прослужит около десяти лет, и он все время подвергается воздействию бактерицидного УФ-излучения, вероятно, потребуется заменить через 9 лет. Жизнь растений может быть повреждена прямыми или отраженными бактерицидными ультрафиолетовыми лучами. Переходные красители и цвета могут быть выцветшим от длительного воздействия ультрафиолетовых лучей.

…Вернуться к началу

В: Может ли бактерицидное УФ-излучение проникать через поверхности или вещества?

Нет – бактерицидное УФ-излучение стерилизует только то, с чем вступает в контакт. Если у вас есть комнатный стерилизатор, например, одна из наших моделей TB, и есть светильники или вентиляторы, свисающие с потолка, УФ-излучение остановится, когда попадет на эти светильники. Это может потребовать дополнительные светильники, стратегически размещенные в комнате, чтобы обеспечить полное освещение.

…Вернуться к началу

В: Как определить, какую площадь покроет одна бактерицидная УФ-лампа?

Определяется мощностью лампы. Пример: 15-ваттная лампа освещает примерно 100 квадратных футов; 30-ваттная лампа покроет примерно 200 квадратных футов.

…Вернуться к началу

В: Нужен ли балласт для работы ламп?

Да – бактерицидная лампа является частью системы, и система не может быть полностью определена и оптимизирована, если только лампа и определяется комбинация балласта. Именно взаимодействие лампы и балласта является определяющим фактором производительности системы.

…Вернуться к началу

В: Как УФ-лампы используются для дезинфекции воздуха?

Бактерицидные УФ-лампы можно использовать в потолочных светильниках, подвешенных над людьми в помещении или в воздуховодах рециркуляционных систем. Первый метод называется облучением верхних слоев атмосферы. Светильники экранированы снизу, поэтому излучение направлено только вверх к потолку и в стороны. Эти аэрологические бактерицидные приспособления монтируются на высоте не менее 7 футов. выше пола, чтобы люди не будут натыкаться на них или смотреть прямо на лампы.

При втором способе обеззараживания воздуха используются УФ-лампы, размещаемые внутри каналов вентиляционной системы. Если потолок слишком низок для установки аэрологического облучения, можно использовать этот тип бактерицидной арматуры в воздуховоде. Кроме того, поскольку люди не подвергаются УФ-излучение, очень высокие уровни могут использоваться внутри воздуховодов.

…Вернуться к началу

В: Почему правительство или страховые компании не возмещают расходы на светильники UVC?

Бактерицидные лампы не были внесены в список Medicare или Medicaid, когда правительство запросило их в начале 60-х годов, потому что туберкулез не было серьезной проблемой в то время. Поскольку его нет в этих списках, правительство и страховые компании не будут возмещать физическим лицам для приобретения системы UVC.

…Вернуться к началу

В: Какие меры предосторожности следует соблюдать при использовании бактерицидного УФ-излучения?

В средствах индивидуальной защиты (использование ламп для освещения помещений в домах, школах, офисах и т. д.), косвенное такие приспособления, как светильники TB и Corner Mount, устанавливаются выше уровня глаз. Облучается только верхний слой воздуха и люди или животные, находящиеся в этом районе, не подвергаются прямому воздействию. Прямое ультрафиолетовое облучение, например, американское ультрафиолетовое облучение. Светильники Utility или роскошные накладные светильники освещают воздух во всей комнате. В таких установках персонал должен быть защищен очками или лицевыми щитками, такими как Ultra-Spec 100 компании American Ultraviolet. Защитные очки и лицевые щитки Ultra-Shield, предназначенные для воздействия ультрафиолета и максимально закрывающие кожу. с одеждой или солнцезащитным кремом.

…Вернуться к началу

Разработка бактерицидной системы УФ-C

Редакционная оговорка
Мнения, выраженные в статьях, опубликованных на FIRES, не обязательно отражают точку зрения IES или подтверждаются IES.

Ян Эшдаун, P. Eng., FIES
Старший научный сотрудник, SunTracker Technologies Ltd.

Бактерицидные лампы, испускающие ультрафиолетовое излучение (UV-C), используются с 1930-х годов (Wells and Wells 1936). Чаще всего это ртутные газоразрядные лампы низкого давления, которые в основном представляют собой люминесцентные лампы без люминофорного покрытия и плавленого кварца, а не колбы из боросиликатного стекла. Они излучают монохроматическое излучение в основном с длиной волны 254 нм, которая очень эффективна для разрушения ДНК вирусов, бактерий и других патогенов.

Фотобиологический риск этих бактерицидных ламп хорошо известен: воздействие УФ-С излучения может привести к фотокератиту («снежной слепоте»), фотоконъюнктивиту («красному глазу») и эритеме (солнечному ожогу). Эти заболевания обычно длятся всего несколько дней, но они могут быть довольно болезненными. В отличие от УФ-В-излучения (от 280 до 315 нм), УФ-С-излучение гораздо реже вызывает долговременное повреждение клеток, ведущее к раку кожи.

Более современные бактерицидные источники света включают светодиоды УФ-С и импульсные ксеноновые газоразрядные лампы, но есть новинка, которая привлекла значительное внимание средств массовой информации: эксимерные лампы дальнего ультрафиолета. Недавние медицинские исследования показали, что, в отличие от излучения с длиной волны 254 нм, излучение эксимерных ламп с длинами волн 207 и 222 нм в дальнем ультрафиолетовом диапазоне, вероятно, безвредно (например, Buonanno et al. 2017, Welch et al. 2018). Эксимерные лампы обладают теми же бактерицидными свойствами, что и ртутные газоразрядные лампы, но более коротковолновое излучение не может проникнуть достаточно глубоко в самые отдаленные клетки глаз и кожи, чтобы разрушить их ДНК.

Это наводит на захватывающую мысль, что мы можем разработать бактерицидные системы УФ-С, используя эксимерные лампы дальнего УФ. В отличие от ртутных ламп и УФ-С-светодиодов, по-видимому, не существует значительного фотобиологического риска (если их остаточное УФ-излучение — за пределами узкополосного излучения 207 и 222 нм — блокируется), поэтому они могут быть развернуты на виду у находящихся в помещении, при этом обеззараживая как воздух, так и загрязненные поверхности своим излучением.

Действительно, уже есть компании, рекламирующие такие продукты, хотя они еще не поступили в продажу. Это, однако, не мешает нам задать вопрос: что нужно для разработки системы УФ-С дезинфекции с использованием дальнего УФ-излучения?

Эксимерные лампы

Эксимерные лампы состоят из двухатомных молекул, образующих плазму при прохождении через них электрического тока. Например, комбинация газов криптона (Kr) и хлора (Cl), образующая эксимер Kr-Cl, излучает излучение с длиной волны 222 нм, тогда как криптон и бром излучают излучение с длиной волны 207 нм.

Такие компании, как Ushio и SterilRay, производят эксимерные лампы и изделия для промышленного и медицинского применения, но лампы обычно сопоставимы с люминесцентными лампами по размеру и форм-фактору (например, Рисунок 1 ). Однако одна компания – Eden Park Illumination – адаптировала технологию, ранее использовавшуюся в плазменных телевизионных дисплеях, для производства тонких микроплазменных ламп, предназначенных для общего освещения. Один из их тестовых продуктов представляет особый интерес, поскольку он генерирует почти «монохроматическое» УФ-излучение с длиной волны 222 нм (, рис. 2, ).

Рисунок . Эксимерно-волновой светильник SterilRay. (Источник: www.sterilray.com)Рис. 2. Микроплазменная эксимерная лампа с длиной волны 222 нм. (Источник: www.edenpark.com)

Опубликованные спецификации этого продукта не особенно примечательны, но они полезны тем, что позволяют нам оценить пригодность этой технологии для бактерицидных применений. Eden Park заявляет, что в лаборатории они достигли максимальной мощности излучения более 25 мВт/см2, но, по-видимому, при гораздо более коротком сроке службы. (Критерий срока службы не определен, но предположительно относится к снижению выходной мощности УФ-С излучения с течением времени.)

Бактерицидная доза

Ключевой характеристикой бактерицидных ламп любого типа является доза УФ-С излучения (облученность, умноженная на время воздействия), выраженная в миллиджоулях на квадратный сантиметр (мДж/см ² ). Требуемая доза зависит как от вида патогена, который необходимо устранить, так и от желаемой степени снижения. Например, для уничтожения 90 процентов Escherichia coli O157:H7, бактерии, которая иногда может вызывать пищевое отравление со смертельным исходом, требуется 1,5 мДж/см ² ; удвоение дозы устраняет 99%, утроение исключает 99,9% и так далее. Это называется log ₁₀ («log-ten») или, чаще, «log», сокращение ( Table 1 ).

Таблица 1. Протокол ₁₀ Сокращение количества патогенов

Международная ультрафиолетовая ассоциация публикует подборку требований к дозам для многих различных патогенов, но для вирусов в среднем требуется доза около 20 мДж/см ² для 90-процентного снижения при непосредственном подвергшихся воздействию УФ-С излучения (IUVA без даты). В большинстве исследований, упомянутых в сборнике, рассматривается излучение с длиной волны 254 нм от ртутных ламп низкого давления, но требуемая доза от эксимерных ламп с длиной волны 207 и 222 нм должна быть сопоставимой.

Цель, конечно же, состоит в том, чтобы обеспечить достаточное УФ-С излучение, чтобы желаемое снижение логарифма было достигнуто в течение отведенного времени. Имея это в виду, полезно рассчитать ожидаемую освещенность в зависимости от расстояния для эксимерной микроплазменной лампы с длиной волны 222 нм (, рис. 3, ).

Рис. 3. Освещенность с расстояния 25 см ² микроплазменная лампа в зависимости от расстояния.

Следует отметить, что эксимерная лампа является площадным источником, поэтому закон обратных квадратов не применяется в ближней зоне или на расстоянии менее 250 мм (10 дюймов). Предполагалось также, что лампа имеет ламбертовское (т. е. косинусное) распределение интенсивности излучения.

Этот график полезен тем, что значения освещенности в зависимости от расстояния дадут нам проверку работоспособности для следующего этапа проектирования. Например, если у нас есть потребность в 90-процентном уничтожении вирусов за 20 секунд, нам потребуется излучение 1000 мВт/см ² , требующее расстояния менее 50 мм (2 дюйма) от лампы. Даже если бы лампа производила максимальную выходную мощность 25 мВт/см ² , максимальное расстояние все равно было бы меньше 127 мм (5 дюймов).

Дезинфекция дверных проемов

Возможная конструкция, представляющая очевидный интерес, заключается в размещении эксимерных ламп в раме дверного проема или входного портала, подобно сканеру системы безопасности в аэропорту. Любой, кто проходит через дверной проем, теоретически может быть продезинфицирован.

Теоретически… цель здесь не в том, чтобы спроектировать конкретную систему дезинфекции, а в том, чтобы учесть факторы, влияющие на ее конструкцию. То, что мы узнали из этого упражнения, может быть использовано для руководства инженерным проектированием коммерчески реализуемых систем дезинфекции. Концептуально нам нужна система, в которой человек входит в дверной проем, совершает полный оборот на 360 градусов, а затем продолжает путь после дезинфекции (предположительно) безопасным УФ-излучением с длиной волны 222 нм.

Рисунок 4. Предлагаемая система дезинфекции дверных проемов.

Дверной проем, показанный в Рис. 4 , имеет проем шириной 1,3 м и высотой 2,0 м (50 дюймов на 80 дюймов). Он имеет четыре микроплазменные лампы, установленные на высоте 0,8 м и 1,5 м (30 дюймов и 60 дюймов) над полом, и пятую лампу, установленную над головой. Псевдоцветная тепловая карта показывает излучение этих ламп в дальнем ультрафиолетовом диапазоне.

Обычно трудно получить данные об отражении УФ-C для большинства материалов. Отчет, опубликованный четыре десятилетия назад, обобщил результаты исследований, проведенных между 1920-х и 1940-х годов, но с тех пор было опубликовано очень мало информации (Ullrich and Evans, 1976). Тем не менее, имеется достаточно данных для моделирования системы, показанной на рис.

Коэффициент отражения масляных красок составляет от 5% до 10%.

Коэффициент отражения белого хлопка составляет около 30%.

Коэффициент отражения травленого алюминия составляет 88%.

Учитывая это, мы можем разместить виртуальный манекен внутри дверного проема, повернуть его на 90 градусов и измерить прогнозируемое излучение в дальнем ультрафиолете в выбранных целевых точках ( Рисунок 5 ). Результаты показаны в Таблица 2 и Фигуры 6A по 6E .

Рисунок 5. Целевые точки освещенности. Таблица 2. Целевые значения освещенности (мк/см ² )Рисунок 6A. Вращение на 0,0 градуса. Рисунок 6B. Вращение на 22,5 градуса. Рисунок 6C. Вращение на 45,0 градусов. Рисунок 6D. Вращение на 67,5 градусов. Рисунок 6E. 90,0-градусный поворот.

Дизайн, безусловно, имеет несколько недостатков, хотя мы могли ожидать их от Рисунок 2 . Если цель состоит в том, чтобы добиться снижения количества патогенов на 90% (предпочтительно на 99,9%), нам потребуется доза дальнего УФ 20 мДж/см ² . При минимальном значении излучения 2,55 мВт/см ² нам потребуется время воздействия более двух часов!

Однако становится еще хуже. Дозы УФ-С, необходимые для достижения заданного снижения количества патогенов, определяются путем облучения культур в чашках Петри и пробирках. Для дезинфекции поверхностей в реальном мире обычно требуются большие, а иногда и гораздо большие дозы. Увеличение количества эксимерных ламп, конечно, увеличит среднюю освещенность, но у этого подхода есть свои ограничения. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене рекомендует максимальное воздействие 3,0 мДж/см 9 .0179 2 широкополосного (200–315 нм) ультрафиолетового излучения за 8-часовой рабочий день и определяет спектральную весовую функцию для оценки опасности ультрафиолетового излучения для кожи и глаз (ACGIH 2013). Для излучения с длиной волны 222 нм весовой коэффициент равен 0,12, что означает, что рекомендуется максимальное воздействие 25 мДж/см ² . Таким образом, 20-секундное воздействие мощностью 1000 мВт/см ² потребовалось бы для достижения сокращения количества вирусов на 90%; однако это будет приближаться к рекомендуемому дневному пределу, который при таком уровне воздействия будет достигнут через 25 секунд. Это будет проблемой не только для облучаемого человека (которому, возможно, придется проходить через помещение более одного раза в день), но и для любого обслуживающего персонала, стоящего возле дверного проема в течение длительного времени.

Необходимо признать, что функция спектрального взвешивания ACGIH основана на медицинских исследованиях фотокератита и эритемы, проведенных до 1991 года, и поэтому не принимает во внимание недавние исследования воздействия дальнего ультрафиолета. Тем не менее, до тех пор, пока функция спектрального взвешивания не будет пересмотрена, она остается стандартом для пределов воздействия УФ-C.

Одной из проблем, которую необходимо решить, является то, что эксимерные лампы на основе криптона и хлора излучают около трех процентов своего излучения в диапазоне 230–260 нм, как это видно на рисунке 9.0017 Рисунок 2 . Имеются данные о том, что воздействие дальнего УФ-излучения может вызывать эритему у лиц с фототипами кожи I и II, а также у пациентов, принимающих фотосенсибилизирующие препараты (например, Woods 2015 и Saadati 2016). Эта реакция, вероятно, происходит из-за остаточного УФ-излучения, но, по-видимому, ее можно заблокировать фильтрами из плавленого кварца, легированными соответствующим образом.

В этой конструкции также есть существенный недостаток: вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, по-видимому, распространяется в основном через аэрозоли, образующиеся при кашле, чихании и даже разговоре. Даже если бы система дезинфекции дверного проема была способна должным образом дезинфицировать поверхности, она не оказала бы никакого влияния на зараженного человека, проходящего через нее.

Security Theater

Неудачный вывод состоит в том, что использование микроплазменных эксимерных ламп в системах дезинфекции дверных проемов терпит неудачу на несколько порядков. С инженерной точки зрения это нежелательный результат. Однако нас не должно удивлять то, что в ближайшем будущем такие системы будут широко использоваться. Мы уже много лет живем со сканерами всего тела в аэропортах. Широко признано, что эти устройства являются примером театра безопасности — практики инвестирования в контрмеры, призванные обеспечить ощущение повышенной безопасности, при этом ничего или мало делая для ее достижения. Системы дезинфекции дверных проемов, связанные с необходимостью делать паузу в 20 секунд или около того перед входом в здание, могут стать столь же обычным явлением в нашей повседневной жизни.

Требуются дополнительные исследования

Ничто из вышеперечисленного не должно рассматриваться как критика эксимерных ламп дальнего ультрафиолета для дезинфекции помещений. Судя по имеющимся на сегодняшний день данным, они кажутся более безопасными и столь же эффективными, как ртутные газоразрядные лампы низкого давления, для дезинфекции воздуха в верхних помещениях и дезинфекции поверхностей в нежилых помещениях. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, можно ли превысить существующие рекомендации ACGIH по дозам для дальнего УФ-излучения.

Ссылки
ACGIH. 2013. Ультрафиолетовое излучение: TLV(R) Physical Agents 7 ^th Edition Documentation. Американская конференция государственных промышленных гигиенистов.

Buonanno, M., et al. 2017. «Гермицидная эффективность и безопасность кожи млекопитающих 222-нм УФ-излучения», Radiation Research 187(4):483-491. DOI: 0.1667/RR0010CC.1.

Кадер А. и Дж. Янковски. 1998. «Отражение ультрафиолетового излучения от типов кожи человека», Health Physics 74(2):169.-172.

ИУВА. не датировано. Плотность (доза УФ-излучения), необходимая для достижения постепенной логарифмической инактивации бактерий, простейших, вирусов и водорослей. Международная ультрафиолетовая ассоциация: https://www.iuvanews.com/stories/pdf/archives/180301_UVSensitivityReview_full.pdf.

Надь, Р. 1964. «Применение и измерение ультрафиолетового излучения», Журнал Американской ассоциации промышленной гигиены, 25:274-281.

Саадати, С. 2016. Изучение проникновения ультрафиолетового излучения С и повреждения кожи. Кафедра радиофизики, Сальгренская университетская больница. Гётеборг, Швеция.