Уф в: ВОЗ | Ультрафиолетовое излучение и здоровье

Содержание

Я на солнышке лежу... | Наука и жизнь

С наступлением теплых летних дней нас так и тянет погреться на солнышке. Солнечный свет улучшает настроение, стимулирует образование в коже жизненно необходимого витамина D, но в то же время, к сожалению, способствует появлению морщин и увеличивает риск развития рака кожи. Значительная часть как полезных, так и вредных эффектов связана с той частью солнечного излучения, которая невидима для человеческого глаза, - ультрафиолетом.

Спектр электромагнитного излучения и спектр солнца. Граница между ультрафиолетом В и С соответствует пропусканию земной атмосферы.

Ультрафиолет вызывает различные повреждения молекул ДНК в живых организмах.

Интенсивность ультрафиолета B зависит от широты и времени года.

Одежда из хлопка служит хорошей защитой от ультрафиолета.

Солнце служит главным источником энергии для нашей планеты, а поступает эта энергия в виде излучения - инфракрасного, видимого и ультрафиолетового.

Ультрафиолетовая область расположена за коротковолновой границей видимого спектра. Когда речь идет о влиянии на живые организмы, в ультрафиолетовом спектре солнца обычно выделяют три области: ультрафиолет А (УФ-А; 320-400 нанометров), ультрафиолет В (УФ-В; 290-320 нм) и ультрафиолет С (УФ-С; 200-290 нм). Деление это достаточно произвольно: граница между УФ-В и УФ-С выбрана из тех соображений, что свет с длиной волны менее 290 нм не достигает поверхности Земли, поскольку земная атмосфера, благодаря кислороду и озону, выполняет роль эффективного природного светофильтра. Граница между УФ-В и УФ-А основана на том, что излучение короче 320 нм вызывает гораздо более сильную эритему (покраснение кожи), чем свет в диапазоне 320-400 нм.

Спектральный состав солнечного света во многом зависит от времени года, погоды, географической широты и высоты над уровнем моря. Например, чем дальше от экватора, тем сильнее коротковолновая граница сдвигается в сторону длинных волн, поскольку в этом случае свет падает на поверхность под косым углом и проходит большее расстояние в атмосфере, а значит, сильнее поглощается.

На положение коротковолновой границы влияет и толщина озонового слоя, поэтому под "озоновыми дырами" на поверхность Земли попадает больше ультрафиолета.

В полдень интенсивность излучения на длине волны 300 нм в 10 раз выше, чем за три часа до этого или три часа спустя. Облака рассеивают ультрафиолет, но только темные тучи способны блокировать его полностью. Ультрафиолетовые лучи хорошо отражаются от песка (до 25%) и снега (до 80%), хуже от воды (менее 7%). Поток ультрафиолета возрастает с высотой, приблизительно на 6% с каждым километром. Соответственно в местах, расположенных ниже уровня моря (например, у берегов Мертвого моря), интенсивность излучения меньше.

ЖИЗНЬ ПОД СОЛНЦЕМ

Без света жизнь на Земле не могла бы существовать. Растения используют солнечную энергию, запасают ее с помощью фотосинтеза и обеспечивают энергией через пищу всех остальные живые существа. Человеку и другим животным свет обеспечивает возможность видеть окружающий мир, регулирует биологические ритмы организма.

Эту жизнерадостную картину немного осложняет ультрафиолет, поскольку его энергии достаточно, чтобы вызвать серьезные повреждения ДНК. Ученые насчитывают более двух десятков различных болезней, которые возникают или усугубляются под действием солнечного света, среди них пигментная ксеродерма, плоскоклеточный рак кожи, базалиома, меланома, катаракта.

Конечно, в процессе эволюции наш организм выработал механизмы защиты от ультрафиолета. Первый барьер, который преграждает потенциально опасному излучению доступ в организм, - кожа. Практически весь ультрафиолет поглощается в эпидермисе, наружном слое кожи толщиной 0,07-0,12 мм. Чувствительность к свету во многом определяется наследственной способностью организма производить меланин, темный пигмент, который поглощает свет в эпидермисе и тем самым защищает более глубокие слои кожи от фотоповреждений. Меланин вырабатывают особые клетки кожи - меланоциты. Ультрафиолетовое облучение стимулирует выработку меланина. Наиболее интенсивно этот биологический пигмент образуется при облучении светом УФ-В диапазона.

Правда, эффект проявляется не сразу, а спустя 2-3 дня после пребывания на солнце, зато сохраняется в течение 2-3 недель. При этом ускоряется деление меланоцитов, возрастает число меланосом (гранул, содержащих меланин), увеличивается их размер. Свет УФ-А диапазона тоже способен вызывать загар, но более слабый и менее стойкий, поскольку число меланосом не увеличивается, а происходит лишь фотохимическое окисление предшественника меланина в меланин.

По восприимчивости к солнечным лучам выделяют шесть типов кожи. Кожа типа I очень светлая, она легко обгорает и совсем не покрывается загаром. Кожа типа II легко обгорает и покрывается слабым загаром. Кожа типа III быстро покрывается загаром и обгорает в меньшей степени. Кожа типа IV еще более устойчива к солнечным лучам. Кожа типов V и VI темная от природы (например, у коренных жителей Австралии и Африки) и почти не подвержена повреждающему действию солнца. У представителей негроидной расы риск развития немеланомного рака кожи ниже в 100 раз, а меланомы - в 10 раз по сравнению с европейцами.

Наиболее уязвимы к действию ультрафиолета люди с очень светлой кожей. У них даже кратковременное пребывание на ярком солнце вызывает эритему - покраснение кожи. За возникновение эритемы отвечает в основном УФ-В излучение. В качестве меры действия ультрафиолета на организм часто используют такое понятие, как минимальная эритемная доза (МЭД), то есть такая, при которой глазом заметно слабое покраснение. На самом деле величина МЭД различна не только у разных людей, но и у одного человека на разных участках тела. Например, для кожи живота белого незагорелого человека величина МЭД составляет около 200 Дж/м2, а на ногах - в три с лишним раза выше. Эритема обычно возникает через несколько часов после облучения. В тяжелых случаях развивается настоящий солнечный ожог с волдырями.

Какие вещества в эпидермисе кроме меланина поглощают ультрафиолет? Нуклеиновые кислоты, аминокислоты триптофан и тирозин, уроканиновая кислота. Наиболее опасны для организма повреждения нуклеиновых кислот.

Под действием света в диапазоне УФ-В образуются димеры за счет ковалентных связей между соседними пиримидиновыми (цитозином или тимином) основаниями. Поскольку пиримидиновые димеры не вписываются в двойную спираль, эта часть ДНК теряет способность к выполнению своих функций. Если повреждения небольшие, специальные ферменты вырезают дефектный участок (и это еще один довольно эффективный механизм защиты). Однако, если ущерб больше, чем способность клетки к ремонту, клетка гибнет. Внешне это проявляется в том, что обожженная кожа "слезает". Повреждение ДНК может приводить к мутациям и как следствие - к раковым заболеваниям. Происходят и другие повреждения молекул, например образуются сшивки ДНК с белками. Кстати, видимый свет способствует залечиванию повреждений нуклеиновых кислот (это явление называется фотореактивацией). Предотвращать опасные последствия фотохимических реакций помогают антиоксиданты, содержащиеся в организме.

Еще одно следствие ультрафиолетового облучения - подавление иммунитета.

Возможно, такая реакция организма призвана ослабить воспаление, вызванное солнечным ожогом, однако при этом снижается устойчивость к инфекциям. Сигналом для подавления иммунитета служат фотохимические реакции уроканиновой кислоты и ДНК.

МОДА НА ЗАГАР - СИМВОЛ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА

Долгое время белая кожа считалась отличительной чертой знатных и богатых: сразу было видно, что ее обладателям не приходится с утра до ночи работать в поле. Но в ХХ веке все изменилось, бедные слои населения теперь проводили целые дни на заводах и фабриках, а богатые могли позволить себе отдыхать на свежем воздухе, у моря, демонстрируя красивый золотистый загар. После Второй мировой войны мода на загар приобрела массовый характер; загорелая кожа стала считаться признаком не только достатка, но и отменного здоровья. Разрослась туристическая индустрия, предлагающая отдых у моря в любое время года. Но прошло некоторое время, и врачи забили тревогу: оказалось, у любителей загара частота рака кожи возросла в несколько раз.

И в качестве спасительного средства было предложено всем без исключения пользоваться солнцезащитными кремами и лосьонами, в состав которых входят вещества, отражающие или поглощающие ультрафиолет.

Известно, что еще во времена Колумба индейцы имели обыкновение раскрашивать себя красной краской, чтобы защититься от солнца. Возможно, древние греки и римляне использовали для этих целей смесь песка с растительным маслом, поскольку песок отражал солнечные лучи. Применение химических солнцезащитных средств началось в 1920-х годах, когда в качестве солнцезащитного средства была запатентована парааминобензойная кислота (ПАБК). Однако она растворялась в воде, так что защитный эффект исчезал после купания, и к тому же раздражала кожу. В 1970-е годы на смену ПАБК пришли ее эфиры, почти нерастворимые в воде и не вызывающие сильного раздражения. Настоящий бум в области солнцезащитной косметики начался в 1980-е годы. Поглощающие ультрафиолет вещества (в косметологии за ними закрепилось название "УФ-фильтры") стали добавлять не только в специальные "пляжные" кремы, но и почти во все косметические продукты, предназначенные для использования в дневное время: крем, жидкую пудру, губную помаду.

По принципу действия УФ-фильтры можно разделить на две группы: отражающие свет ("физические") и поглощающие ("химические"). К отражающим средствам относятся разного рода минеральные пигменты, прежде всего диоксид титана, оксид цинка, силикат магния. Принцип их действия прост: они рассеивают ультрафиолет, не давая ему проникнуть в кожу. Окись цинка захватывает область длин волн от 290 до 380 нм, остальные - несколько меньше. Основной недостаток отражающих средств тот, что они представляют собой порошок, непрозрачны и придают коже белый цвет.

Естественно, что производителей косметики больше привлекали прозрачные и хорошо растворимые "химические" УФ-фильтры (известные в фотохимии как УФ-абсорберы). К ним относятся уже упоминавшаяся ПАБК и ее эфиры (сейчас их почти не используют, так как появились сведения, что они разлагаются с образованием мутагенов), салицилаты, производные коричной кислоты (циннаматы), антраниловые эфиры, оксибензофеноны. Принцип действия УФ-абсорбера заключается в том, что, поглотив квант ультрафиолета, его молекула изменяет свою внутреннюю структуру и преобразует энергию света в тепло.

Наиболее эффективные и светостойкие УФ-абсорберы работают по внутримолекулярному циклу переноса протона.

Большинство УФ-абсорберов поглощают свет только в УФ-В области. Обычно солнцезащитные средства содержат не один УФ-фильтр, а несколько, как физических, так и химических. Общее содержание УФ-фильтров может превышать 15 процентов.

Для характеристики защитной эффективности кремов, лосьонов и прочей косметической продукции стали использовать так называемый солнцезащитный фактор (по-английски "sun protection factor", или SPF). Идея солнцезащитного фактора была впервые предложена в 1962 году австрийским ученым Францем Грайтером и принята представителями косметической и фармацевтической промышленности. Солнцезащитный фактор определяется как отношение минимальной дозы ультрафиолета, необходимой для возникновения эритемы при действии на защищенную кожу, к дозе, вызывающей такой же эффект при незащищенной коже. Получила широкое распространение популярная интерпретация: если без защиты вы обгораете за 20 минут, то, намазав кожу кремом с защитным фактором, скажем, 15, получите солнечный ожог только пробыв на солнце в 15 раз дольше, то есть через 5 часов.

ОБМАНЧИВОЕ ЧУВСТВО ЗАЩИТЫ

Казалось бы, решение проблемы ультрафиолета найдено. Но на деле все не так просто. В научной литературе стали появляться сообщения, что у людей, которые постоянно пользуются солнцезащитными препаратами, частота возникновения таких разновидностей рака кожи, как меланома и базалиома, не только не снизилась, но и возросла. Было предложено несколько объяснений этого обескураживающего факта.

Первым делом ученые предположили, что потребители неправильно пользуются солнцезащитными средствами. При тестировании кремов принято наносить на кожу 2 мг крема на 1 см2. Но, как показали исследования, люди часто наносят более тонкий слой, в 2-4 раза меньше, соответственно уменьшается и фактор защиты. Кроме того, кремы и лосьоны частично смываются водой, например во время купания.

Нашлось и другое объяснение. Как уже отмечалось, большинство химических УФ-абсорберов (а именно они наиболее широко используются в косметике) поглощают свет только в УФ-В области, предотвращая развитие солнечного ожога. Но, по некоторым данным, меланома возникает под действием УФ-А излучения. Не пропуская УФ-В излучение, солнцезащитные средства блокируют природный предупреждающий сигнал - покраснение кожи, замедляют образование защитного загара, и в результате человек получает избыточную дозу в области УФ-А, которая как раз и может спровоцировать рак.

Результаты опросов показывают, что те, кто пользуется кремами с более высоким фактором защиты, проводят на солнце больше времени, а значит, неосознанно подвергают себя большему риску.

Нельзя забывать и о том, что смесь химических веществ, которые входят в состав защитных кремов, при длительном воздействии ультрафиолета может стать источником свободных радикалов - инициаторов окисления биомолекул. Некоторые из УФ-фильтров потенциально токсичны либо вызывают аллергию.

"СОЛНЕЧНЫЙ" ВИТАМИН

Настало время вспомнить о том, что поми-мо многочисленных негативных эффектов ультрафиолета есть и позитивные. И самый яркий пример - фотосинтез витамина D3.

В эпидермисе содержится довольно много 7-дигидрохолестерола, предшественника витамина D3. Облучение светом УФ-В диапазона запускает цепочку реакций, в результате которых и получается холекальциферол (витамин D3), пока еще не активный. Это вещество связывается с одним из белков крови и переносится в почки. Там оно превращается в активную форму витамина D3 - 1, 25-дигидроксихолекальциферол. Витамин D3 необходим для всасывания кальция в тонком кишечнике, нормального фосфорно-кальциевого обмена и образования костей, при его недостатке у детей развивается тяжелое заболевание - рахит.

После облучения всего тела в дозе 1 МЭД концентрация витамина D3 в крови возрастает в 10 раз и возвращается к прежнему уровню через неделю. Применение солнцезащитных средств подавляет синтез витамина D3 в коже. Дозы, необходимые для его синтеза, невелики. Считается достаточным ежедневно проводить на солнце примерно по 15 минут, подставляя солнечным лучам лицо и руки. Суммарная годовая доза, необходимая для поддержания уровня витамина D3, составляет 55 МЭД.

Хронический дефицит витамина D3 приводит к ослаблению костной ткани. К группе риска относятся темнокожие дети, живущие в северных странах, и пожилые люди, которые мало бывают на свежем воздухе. Некоторые исследователи считают, что увеличение частоты заболеваемости раком при использовании солнцезащитных средств связано именно с блокировкой синтеза витамина D3. Не исключено, что его дефицит приводит к возрастанию риска рака толстой кишки и молочной железы.

Другие полезные эффекты ультрафиолета связаны в основном с медициной. Ультрафиолетом лечат такие заболевания, как псориаз, экзема, розовый лишай. Датский врач Нильс Финсен в 1903 году получил Нобелевскую премию за применение ультрафиолета в лечении волчаночного туберкулеза кожи. Метод облучения крови ультрафиолетом сейчас успешно применяют для лечения воспалительных и других заболеваний.

СОЛОМЕННАЯ ШЛЯПКА ОТ ЗАГАРА

Вопрос о том, полезен или вреден ультрафиолет, не имеет однозначного ответа: и да, и нет. Многое зависит от дозы, спектрального состава и особенностей организма. Избыток ультрафиолета безусловно опасен, но на защитные кремы полностью полагаться нельзя. Требуются дополнительные исследования, чтобы установить, в какой степени употребление солнцезащитных средств может способствовать развитию раковых заболеваний.

Лучшее средство уберечь кожу от солнечного ожога, преждевременного старения, а заодно и снизить риск развития рака - одежда. Для обычной летней одежды характерны защитные факторы выше 10. Хорошими защитными свойствами обладает хлопок, правда в сухом виде (при намокании он пропускает больше ультрафиолета). Не забудьте про шляпу с широкими полями и солнцезащитные очки.

Рекомендации достаточно просты. Избегайте бывать на солнце в самые жаркие часы. Будьте особенно осторожны с солнцем, если принимаете лекарства, обладающие свойствами фотосенсибилизаторов: сульфаниламиды, тетрациклины, фенотиазины, фторхинолоны, нестероидные противовоспалительные препараты и некоторые другие. Фотосенсибилизаторы входят и в состав некоторых растений, например зверобоя (см. "Наука и жизнь" № 3, 2002 г.). Усиливать действие света могут ароматические вещества, входящие в состав косметики и духов.

Учитывая, что у ученых есть сомнения в эффективности и безопасности солнцезащитных кремов и лосьонов, не пользуйтесь ими (а также дневной косметикой с высоким содержанием УФ-фильтров) без особой необходимости. Если такая необходимость возникла, отдавайте предпочтение тем средствам, что обеспечивают защиту в широком спектре - от 280 до 400 нм. Как правило, такие кремы и лосьоны содержат окись цинка или другие минеральные пигменты, поэтому имеет смысл внимательно прочесть состав на этикетке.

Защита от солнца должна быть индивидуальной, в зависимости от места жительства, сезона и типа кожи.

Ультрафиолетовое излучение и его воздействие на организм человека

Дата публикации: .

Врач-анестезиолог-реаниматолог
отделения анестезиологии и реанимации №2
Кутасевич Т. В.

Ультрафиолетовая (УФ) радиация - часть электромагнитного спектра, которая находится между мягким ионизирующим излучением с одной стороны и видимым спектром  - с другой. С точки зрения воздействия на организм человека выделяют три диапазона УФ излучения:

  • УФ А - с длиной волны 400-320 нм - длинноволновое, хорошо проникающее в кожу излучение. Является преобладающей частью солнечной радиации. Почти не поглощается в атмосфере и поэтому достигает поверхности земли. Имеются многочисленные искусственные источники УФА, главными из которых являются специальные лампы в соляриях.
  • УФ В - с длиной волны 320-280 нм - средневолновая, загарная радиация. Значительная часть этого спектрального диапазона поглощается  стратосферным озоном.
  • УФ С - с длиной волны 280-200 нм - коротковолновая, бактерицидная радиация. Вся эта спектральная область поглощается в стратосфере. Испускается бактерицидными лампами, а также при электросварке.

Основная часть УФ излучения  <290 нм активно поглощается озоновым слоем стратосферы. Интенсивность УФ воздействия зависит от метеоусловий и географического положения на местности.

Главная мишень действия ультрафиолетового излучения - кожа человека, так как глубже ультрафиолет не проникает. С органом зрения УФ взаимодействуют по-разному. УФ В глубже хрусталика не проникает. И поэтому все эффекты будут связаны с этим важным образованием. УФ А достигает сетчатки. Следовательно, негативному влиянию может подвергаться стекловидное тело.

На клеточном уровне существует 3 «мишени» для УФ-излучения: ДНК, белки, липиды. Повреждение ДНК играет наиболее важную роль в развитии дальнейшей патологии у человека. В результате фотохимических реакций с азотистыми основаниями (они кодируют наследственную информацию) могут образовываться сшивки между соседними спиралями ДНК. Они нарушают структуру ДНК, разрушают информационный код и, самое главное, трудно удаляются. Следствием этого могут быть мутации и даже злокачественное перерождение клетки. Данные процессы происходят не только в клетках кожи, но и в форменных элементах крови - лимфоцитах, которые попадают в подкожные капилляры. Примером воздействия на белки может являться фотохимическое нарушение основного белка хрусталика глаза, ведущее к катаракте (помутнению хрусталика). Помимо этого воздействие УФ приводит к повреждению биологических мембран.

 В процессе эволюции у человека выработались природные механизмы защиты от повреждающего действия УФ излучения. Известно три защитных механизма:

1. Пигментация кожи или образование загара. Это основной и очень мощный механизм. Смысл его состоит в том, что под действием УФ в специализированных клетках кожи (меланоцитах) происходит образование пигмента - меланина. Меланоциты распределены по телу неравномерно. В коже лба находится этих клеток в два раза больше, чем в верхних конечностях. Бледные люди содержат пигментных клеток не меньше, чем смуглые индивидуумы. Окраска их кожи объясняется тем, что клетки продуцируют разное количество меланина. Процесс образования меланина может происходить двумя способами: прямой и косвенный путь. Различия их принципиальные. Прямой путь образования меланина – это не основной, а скорее резервный механизм. Запускается от воздействия УФА. Состоит в окрашивании уже имеющегося, предобразованного меланина, небольшие количества которого имеются в клетке. Непрямой путь – основной механизм. Состоит в синтезе меланина из низкомолекулярных предшественников (аминокислоты тирозина). Процесс сложный и длительный. Развивается не сразу и для этого требуется эритема (покраснение) кожи. На эту реакцию требуется определенная доза УФ, которую называют минимальной эритемной дозой (МЭД). Образованный тем или иным способом меланин выполняет очень важную функцию - он поглощает УФ и не дает оказывать ему свое разрушительное действие.

2. Образование урокановой (уроканиновой) кислоты.

Это соединение выделяется с потом человека и, находясь на поверхности кожи способно захватываить кванты УФ, ослабляя, тем самым их действие на кожу человека. Вспомните, как трудно загорать вдали от водоема. Именно пот, с находящейся в нем урокановой кислотой обуславливает этот эффект. Зато, когда человек купается и смывает пот, загар "пристает" гораздо легче и быстрее. Эта кислота часто входит в состав некоторых солнезащитных косметических средств.

3.  Ороговение верхнего слоя кожи.

Первоначально УФ-радиация тормозит деление клеток в коже. Немедленно после облучения отмечается прекращение деления клеток. Последующее ускорение деления клеток вызывается  потерей лишнего клеточного материала (шелушение). Именно поэтому загорелая кожа на ощупь более груба.

Кожа любого человека отличается своей чувствительностью к действию ультрафиолета. В разных странах мира по-разному осуществляют классификацию типов чувствительности кожи к действию УФ. Для европейской популяции наиболее распространенной является деление на 4 типа кожи. Отличаются типы чувствительности по количеству меланоцитов в коже, а также их способности синтезировать меланин.

I тип. Особо чувствительная светлая кожа. Сюда относится примерно 2% европейцев. Эти индивидуумы почти не загорают. При действии ультрафиолетового излучения быстро образуется покраснение (эритема).  Отличаются голубым или зеленым цветом глаз, наличием веснушек, рыжим цветом волос. Сюда же относятся природные блондины. Обратите внимание, в силу определенных особенностей к этой группе  следует причислить детей. Это связано с тем, что детей  кожа более тонкая и, следовательно, УФ может глубже в нее проникать,   нанося  гораздо больше повреждений клеточным элементам.

II тип. Чувствительная кожа. В этой группе находится 0примерно 12% европейцев. Люди с данной чувствительностью кожи характеризуются голубым, зелёным или серым цветом глаз, светло-русыми или каштановыми волосами. Загар образуется, но с трудом. 

III тип. Нормальная кожа. В европейской популяции их больше всего, около 78 %. У индивидуумов тёмно-русые, каштановые волосы. Глаза серые или светло-карие. Они легко загорают. 

IV тип. Нечувствительная кожа. В этой группе 8% европейцев. Люди с этим типом кожи отличаются смуглой кожей, тёмными глазами и темным цветом волос.

 

Правила «безопасного» загара.

  • Отправляясь на отдых в субтропические и, особенно, в тропические страны помните, что индекс ультрафиолета там значительно выше. Он   превышает экстремальные значения, установленные ВОЗ. Эту чрезмерную инсоляцию хорошо переносят лишь коренные жители. При этом обратите внимание на цвет их кожи. Они смуглые и этим самым хорошо защищены от УФ. Для европейцев, в том числе и жителей Беларуси, имеющих небольшой резерв   защитных механизмов  чрезмерное УФ-облучение является опасным. Особенно это сказывается при отдыхе в тропических странах во время нашего зимнего периода. Генетически закреплено, что синтез  меланина в эту пору года минимален и, следовательно, Вы подвергаете себя еще большему риску.
  • Тем не менее, во время отдыха соблюдайте правила загара. С учетом своего типа кожи выбирайте время нахождения на солнце и, особенно, время первичного загара. Наилучшее время для принятия солнечных ванн до 11 часов и после 16 часов. Утром и вечером солнечное излучение лучше фильтруется в атмосфере.
  • Обратите внимание на факторы риска в отношения развития онкологических заболеваний от УФ (наследственность (рак кожи у одного из близких родственников, а также установление ранее данного  диагноза и лечения по поводу этой патологии), первый тип чувствительности кожи (рыжий цвет волос, веснушки), длительная, интенсивная инсоляция,   солнечные ожоги в детском возрасте, наличие большого количества родимых пятен (больше 40), большие по размеру родимые пятна (> 5 мм), присутствие при рождении родимых пятен, перенесенные операции по поводу трансплантации органов, наличие атипичных, диспластических родинок, предшественники рака кожи). Предварительно проконсультируйтесь у врача-дерматолога.
  • Пользуйтесь солнцезащитными косметическими средствами. Все они имеют определенный  SPF ( солнечный защитный фактор). Если Вы получаете МЭД за 15 минут, то использовав косметическое средства с фактором 15 Вы получите ту же МЭД, но пробыв на солнце в 15 раз дольше. Несмотря на стоимость средства не жалейте его при нанесении на кожу. Каждые два-два с половиной часа повторяйте нанесение средства. Химические компоненты, которые в него входят не выдерживают УФ. После купания также повторяйте обработку. В следующей таблице приведены данные по выбору солнезащитных средств с различными факторами защиты.

УФ-индекс

Рекомендуемый SPF

Тип чувствительности кожи

I

II

III

IV

1-2

3

2

2

1

3-5

6

4

3

2

6-7

11

8

5

4

8-10

14

10

7

5

выше 10

18

12

8

7

 

  • Во время принятия солнечных ванн защищайте свое лицо от УФ шляпой или панамой с широкими полями. Различные ткани по-разному способны защищать тело от УФ-лучей. Так, хлопчатобумажная ткань довольно плохо защищает от УФВ. Еще хуже - льняная ткань. Гораздо лучшими способностями обладает полиэфирные изделия и композиционные ткани. Ткани, окрашенные в темный цвет: черный, красный, синий – гораздо больше поглощают УФ. Напротив, светлые ткани в значительной степени отражают его.  
  • Защищайте свои глаза от УФ излучения. Ни в коем случае не покупайте детям дешевых пластмассовых очков. Пластмасса прозрачна для УФ. Очки должны быть обязательно стеклянными, т.к. любое стекло отлично задерживает УФ.
  • Отправляясь на отдых в горы учтите, что с подъемом происходит уменьшение толщины  слоя воздуха, который фильтрует УФ. Поэтому, на высоте 1000 метров интенсивность УФ-излучения увеличивается  примерно  на 6%. особенно это касается УФА. Снег, ледники  прекрасно отражают солнечное излучение и поэтому повреждающий эффект может быть выше.
  • Перед принятием солнечных ванн не применяйте никакой косметики и парфюмерии. Неизвестно, что входит в состав этих продуктов и как они будут реагировать на УФ излучение. Это может привести к явлению фототоксичности или вызвать фотоаллергию.
  • Если Вы принимаете какие-либо лекарственные препараты, то до начала приема солнечных ванн обязательно проконсультируйтесь в врачом. Лекарства могут повышать чувствительность кожи к УФ.
  • Песок, бетонные покрытия отражают УФ и, следовательно, могут усиливать повреждающее действие. Например, от песка отражается до 25% УФ.
  • Не загорайте при сильном сухом ветре, так как при этом повышается вероятность получить солнечный ожог. Это связано с тем, что уменьшает свое защитное действие урокановая кислота, которая выделяется с потом и может действовать только в водной среде, а пот, при ветреной погоде быстро испаряется.
  • Для снижения повреждающего действия УФ на кожу и организм человека специалисты советуют заблаговременно (за 10-14 дней) до начала летнего отдыха и принятия солнечных ванн начать прием витаминных препаратов (витамины С, Е, А или каротин), но обязательно с такими микроэлементами, как селен и цинк, которые особенно необходимы для активности иммунной системы человека. При этом обязательно проконсультируйтесь с врачом.

 

Правила загара в солярии

  • Перед посещением солярия следует проконсультироваться у специалиста о том, можно ли Вам это делать. Антибиотики, транквилизаторы, антидепрессанты и некоторые другие лекарственные препараты являются строгим противопоказанием для похода в солярий.
  • Защита глаз. Во время сеанса обязательно надевать специальные очки. Линзы нужно снять.
  • Защита волос. Для того, чтобы избежать тонкости и ломкости волос, следует на время процедуры одевать хлопчатобумажную косынку.
  • Защита кожи. Старайтесь не мыться с мылом непосредственно перед солярием, чтобы не разрушить кислую реакцию кожи. Перед тем, как загорать в солярии, необходимо обработать кожу маслом для загара, солнцезащитным кремом – должна быть косметика для загара. Крем ослабит ультрафиолетовое излучение, загар ляжет ровнее и мягче. Обратите внимание, что перед процедурой категорически не рекомендуется пользоваться питательными и гормональными кремами!
  • Защита груди.
  • Защита лица. Кожу лица перед сеансом загара в солярии следует протереть не спиртовым тоником. Весь макияж перед посещением солярия нужно убрать. Так же не рекомендуется пользоваться духами, дезодорантами.
  • Защита дыхательной, сердечной, эндокринной систем организма. По окончании процедуры в организме начинают активно работать многие системы и органы, поэтому после солярия рекомендуется отдохнуть, расслабиться. Сразу же после солярия не желателен холодный душ.
  • Перед солярием не стоит проводить пилинг тела, посещать баню, сауну, делать депиляцию, какие-либо инвазивные косметические процедуры.
  • Своевременная смена ламп в солярии.
  • С точки зрения авторитетных организаций (ВОЗ, Международный комитет по защите от неионизирующего излучения, Комиссия по лучевой защите Министерства окружающей среды Германии, EUROSKIN и др), ведущих специалистов в этой области вообще не следует посещать солярии   для косметических целей. Это значительно повышает риск возникновения злокачественных опухолей кожи.

Ультрафиолет на двух пальцах / Хабр

Хомяки приветствуют все народы вселенной.

В сегодняшнем посте мы выйдем за пределы видимого света, и окунемся в мир ультрафиолета. Выясним его природу, узнаем какие источники существуют, а затем отправимся на поиски неизведанного. Проведя три месяца с волшебным фонарём, нам удалось запечатлеть явления, которые редко встретишь в повседневной жизни. Эксперименты над собой и веществами показали, что в жизни всё не так просто, как кажется на самом деле.

Слыхали историю про то, что пчёлы умеют видеть мир в ультрафиолетовом спектре?
Это неспроста! Для того чтобы вести свой повседневный образ жизни, пчёлы должны выполнить большой план работ, который заключается в собирательстве пыльцы из самых отборных цветов, которые попадутся на пути.

Для визуализации подобного восприятия мира, возьмём ультрафиолетовый фонарик и посветим на обыкновенные полевые ромашки. Видно как белые лепестки цветка поглощают излучение и особо не выделяются, а вот с пыльцой ситуация обстоит несколько иначе, она начинает красиво светиться в желтом диапазоне видимого для нас света. Помимо ультрафиолета пчёлы еще видят нормальные цвета, как мы с вами, поэтому можно только предполагать, как на самом деле выглядит картинка у них в голове.

Ультрафиолетовых источников на самом деле существует целое множество. Все они отличаются друг от друга формами, назначениями и длиной волны. Если взять к примеру весь спектр волн от коротко-метрового радиодиапазона и до гамма-излучения, то человеческое зрение способно увидеть лишь крохотную часть из всего этого ассортимента.

Ультрафиолетовое излучение в зависимости от длины волны подразделяется на три диапазона:

1) УФ-А
2) УФ-В
3) УФ-С

Тип УФ-А называют длинноволновым тёмным светом, так как он уже не распознается нашими глазами. Интенсивность ультрафиолетового излучения УФ-В диапазона (280-315 нм) сравнительно невелика (лучи этого диапазона частично задерживаются атмосферой), однако оно обладает сильным повреждающим действием. В малых дозах ультрафиолетовое излучение УФ-В диапазона вызывает потемнение кожи — называемое загаром; в больших – солнечный ожог, что приводит к увеличению риска рака кожи. Самый коротковолновый и опасный диапазон излучения типа УФ-С и вакуумный ультрафиолет не успевают достигнуть поверхности Земли и полностью отфильтровываются атмосферой.

Установлено: чем короче длина волны, тем опаснее ультрафиолетовое излучение.

Переходим к источникам ультрафиолета. Это лампа EBT-01, излучение у неё в районе 370 нм. Стеклянная колба тут черного цвета, она служит фильтром пропускающим только ультрафиолет. Как по мне, это самый дешевый источник для проверки денег на защищающие знаки. Также в этом спектре светится одежда, пуговицы, леденцы и прочие вещи.

Китай сейчас в полную мощность производит ультрафиолетовые светодиоды с разной длиной волны. Тут видно светодиод с волной 420 нм, для проверки денег он не годятся. Защитные денежные знаки откликаются на 365 нм. Вот два одинаковых по виду светодиода. Чёрный стоит 1$, а белый в 10 раз дороже. Оба покупались на местном радиорынке. Можно посмотреть как они выглядят друг напротив друга. Вначале мне хотелось сэкономить и сделать детектор валют самому, так как нормальный фонарь стоил целых 26$, но идея эта оказалась провальной. В общем, пришлось сдавать бутылки и на вырученную сумму заказать правильный фонарь. Те, кто в теме, сразу догадались, о чём идет речь.

Это ультрафиолетовый фонарь — «Конвой S2+». Светодиод расположенный на борту с 365 нм от компании Nichia, мощность 3 Вт. Алюминиевый корпус, анодирование и полная водонепроницаемость. То, что нужно. Его излучение, как и всех последующих источников ультрафиолета, лежит в опасном для глаз спектре. Поэтому проводить опыты желательно в защитных очках. Можно и без них, если вы уже слепой.

Как узнать какие очки подходят для этих целей, а какие нет?! Сейчас продемонстрирую.
На местном рынке продавалось аж 3 вариации защитных очков, но какие выбрать?! Итак, берём нужный экземпляр и проверяем. Подносим пластик к фонарю, и видим, как место излучения превратилось в темное пятно. Потрясающе, то что нужно!

Поляризационные очки за 90$ работают по тому же принципу, но для работы в лаборатории они вообще не годятся, во-первых — темные, во-вторых — разобьются при столкновении с шальными пулями. Годятся только для пляжа. С этим пунктом разобрались, надеваем защиту и двигаемся дальше.

Следующий источник ультрафиолета используется над головой практически в каждом дворе. Это лампа ДРЛ, мощность 250 Вт, используется в фонарях уличного освещения. Для сравнения, рядом обычная лампа накаливания на такую же мощность. В отличие от этого старого барахла, ДРЛ имеет больший световой поток люменов. Внутренние стенки колбы покрыты тонким слоем люминофора, который светится от воздействия жёстких сил, которые царствуют внутри колбы.

ДРЛ выходит на свой режим работы в течении 7 минут после включения, в то время как лампочка Ильича вспыхивает на полную яркость почти мгновенно. Итак, возьмём молоток и попробуем добраться до самого вкусного. Нас интересует внутренняя колба.

Эта ртутная лампа высокого давления, которая является источником жесткого ультрафиолета. По некоторым данным, возбужденные атомы ртути излучают свет с длиной волн в 184, 254, 300, 313, 365, 405 нм, более длинные волны из продолжения списка нас не интересуют. Тут целая куча-мала в комплексе с излучением в 254 нм, которая как раз интенсивней всего убивает различные микробы. Спектр излучения светящихся паров ртути зависит от давления в колбе. Их можно разделить на несколько типов. Обычные лампы дневного света имеют низкое давление в колбе. ДРЛ имеет высокое давление, около 100 кПа. Но это всё ничего, по сравнению с лампами сверхвысокого давления, грубо говоря, это ртутная граната в руках.

Почему лампа ДРЛ выходит на режим целых 7 минут?! Всё дело в каплях ртути, которые внутри колбы. За 7 минут в плазме они разогреваются и испаряются, что приводит к увеличению проводимости дуги, увеличению мощности и увеличению ультрафиолетового излучения. Уже спустя несколько минут после включения лампы смерти в помещении активно пахнет озоном. По сути, мы сейчас проводим кварцевание, обеззараживаем помещение путём обогащения бактерий высокоэнергетической волной, что активно ведёт к их преждевременной гибели. Выделяющийся озон желательно проветрить после процедур. Этим методом обеззараживания помещений активно пользуются в больницах, куда каждый день приходит куча подозрительного народу.

Специально для съёмок выпуска, мне одолжили интересное устройство, название которого УФО-Б. Конструктивно, артефакт состоит из ультрафиолетового излучателя и двух нагревательных элементов по бокам. Полагаю, у лампы будут другие спектральные характеристики. Сбоку на корпусе есть таймер от нуля до 24 минут. При включении зажигается лампа и нагреватели. Работают они всегда вместе. В руководстве написано, что облучатель УФО-Б представляет собой портативный прибор, имитирующий ультрафиолетовое излучение солнца. Облучатель предназначен для профилактических облучений в домашних условиях только практически здоровых людей.

Облучение проводить по рекомендации врача. Между курсами облучения перерыв должен быть не менее 2-х месяцев. В комплекте должны идти защитные очки. И большими буквами написан: прибором с поврежденным фильтром пользоваться запрещено. Спектральные характеристики лампы найти не удалось. А раз данных по лампе нет, значит всё в порядке, бояться нечего.

Человек, который дал прибор, говорит что приобрел его в СССР с целью очистки и перезаписи микросхем. Когда-то не было ардуино и прочих современных контроллеров, программирование было целым ритуальным процессом, с которым приходилось немало повозиться. Кстати, ножки у микросхемы позолоченные, наверно она целое состояние стоила в свое время.

Конструктивно фонарь состоит из алюминиевого корпуса, светодиода с драйвером, рефлектора и кучкой уплотнительных резинок, которые обеспечивают водонепроницаемость фонарю.

Светодиод тут японский, трехваттный. Фирма Nichia, в 1993 году впервые родил на свет синий светодиод, с тех пор всё пошло, поехало. Светодиод тут прилично греется, потому его подложка плотно прижата к латунному корпусу, внутри которого находится драйвер, ограничивающий ток до значения в 700 мА. Но светодиод ещё не показатель качества, когда рядом нет хорошего рефлектора, выполнен он из алюминия, покрытый внутри отражающим слоем.

Для демонстрации фокусировки луча света, опустим фонарь в воду и посмотрим на картину.Видим достаточно прямой сфокусированный луч, также небольшая часть света расходится по бокам. Это расширяет видимую область во время поиска различных светящихся артефактов.

Изначально фонарь поставляется с обычным стеклом, для прокачки отдельно продается фильтр Вуда — стекло пропускающее только определенный спектр излучения. Обычно такие светодиоды кроме ультрафиолета имеют ещё и некоторое паразитное свечение, которое необходимо отфильтровать. На конвое этот фильтр практически не влияет на восприятие засвечиваемых предметов. Интенсивность света немного уменьшается, но в принципе, разницы нет.

В какой-то момент нам стало интересно, возможно ли получить загар от 365 нм фонаря?! Он должен хорошо влиять на кожу. Почему бы не поставить на себе эксперимент. Если свет фонаря направить прямиком в руку, то можно почувствовать небольшой нагрев, при этом фильтр Вуда остается холодным. Для опыта пришлось набить себе татуировку, современную, гламурную, в позолоте. Направляем фонарик в сторону рисунка и начинаем медленно водить источником со стороны в сторону.

Спустя два дня получилось около 10 сеансов облучения Каждый был длительностью не более 5 минут. В общем, за 50 минут с перерывами, засвечиваемый участок кожи значительно изменил свой цвет. Он стал красноватый, при попытке стереть наклейку чувствовалось небольшое жжение, как после загара на солнце. Интересно, но рисунок полностью перебился на кожу, все сложные формы и детали замечательно просматриваются на красном фоне. Спустя 2 дня этот участок приобрел коричневые тона. Отсюда вывод что под 365 нм фонариком можно спокойно загорать.

Теперь переходим к самой денежной части. С этого момента и до конца рассказа в качестве источника ультрафиолетового излучения будем использовать фонарь «Конвой S2+», так как от него лучше всего заметна люминесценция различных материалов. Разбирая сложность и разнообразие цветов защитных рисунков, был сделан вывод, что украинские деньги самая защищённая валюта в мире. Евро с баксами не так защищают.

За десяток лет у меня накопилась небольшая коллекция разных денег мира. Тут есть даже царские банкноты. С помощью фонаря были отобраны самые интересные экземпляры. На карбованцах слева засветилась скромная цифра с номиналом банкноты. 10 баксов по сравнению с евро вообще пустое место. А вот кто больше всего удивил, так это дядька Ленин, который отдыхал на 50-ти и 100 рублевой купюре. Вы посмотрите, какие сложные формы защитного рисунка. И это 1991 год. Евро на этом фоне нервно курит в сторонке. Более скромные знаки ставили на десятирублевых бумажках. Интересно, но 90% всей денежной коллекции не имеет ни единой светящейся метки.

Подобная сфера коллекционирования затронула также марки. Защита тут более скромная.
Из всех марок процентов 10 имеют защиту, все остальные образцы просто бумага с краской.

Прогуливаясь ночью по окрестностям района, в поле зрения фонаря попалось нечто необычное, что флюоресцировало ярко-желтым цветом. Обычного фонаря под рукой не было. Но это точно были какие-то растения, поэтому пришлось рвать их на месте для дальнейшего изучения. Каким было удивление, когда увидел свои руки. Они светились ярким желто-оранжевым цветом. Позже стало ясно, что это чистотел. Когда он попал в лабораторию, сразу было решено сделать из него узвар, листья и прочие составные растения были помещены в пробирку, и залиты дистиллированной водой. Дальнейшая процедура заключалась в вываривании растения в течение 10 минут. Получившийся состав фильтруем и получаем коричневую, горькую на вкус жидкость.

Опустим туда палец, говорят чистотел обладает целебными свойствами. Сейчас будем лечиться, одновременно проверяя качество флюоресценции. Покрашенная рука вышла на охоту…

Если раствор попадет на одежду, его трудно выстирать, при обычном свете будет всё нормально, а в ультрафиолете будут видны пятна. В общем, применений такой жидкости можно найти целое море.

Следующий образец является предметом коллекционирования настоящих гурманов. Это урановое стекло предположительно Богемское, возраст около ста лет, стоимость предмета даже озвучивать не буду. Нам пришлось немало повозиться, чтобы найти такой экземпляр. Урановое стекло получают путём добавления солей и оксидов урана в стекольную массу. Эта вещь является радиоактивной, её фон составляет 400 микрорентген в час, что в 20 раз выше нормы, потому его производство давно прекратили. Стекло, окрашенное соединениями урана, обладает зелёной флюоресценцией. Коллекционеры такой посуды практически опустошили рынок уранового стекла.

Со временем нам удалось достать еще пару экземпляров, они немного отличаются цветом, более салатовые по сравнению с Богемским образцом. Но стоит посветить на посуду, как свечение становится абсолютно одинаковым. На самом деле существует очень мало видов стекла, которое обладает подобным свечением.

Теперь посмотрим на кулинарные моменты, которые смогли удивить. Это обычный жареный кунжут, был подготовлен для приготовления суши. Его семечки обладают фосфоресцирующими способностями. Если водить по пакету фонарём, можно видеть затухающий шлейф света. Послесвечение имеют только кончики семечек. Интересно, что у них там в составе.

Природа в плане генных модификаций пошла намного дальше человека, понаблюдать за этим вы можете в следующих видео. Три месяца с ультрафиолетовым фонарем позволили заснять необычных насекомых в ночное время, параллельно заглянем в мир растений и всевозможной ботаники. За время съемок неоднократно приходилось совать нос в чужой огород. Надеюсь, моя жена это не слышит…

Посмотреть флору можете перейдя по ссылке.

Посмотреть фауну можете перейдя по ссылке.

Как гласит поговорка: Чем дальше влез, тем ближе вылез.



Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram

вопросы и ответы о применении в медицине и в бытовых приборах

Недостатки ультрафиолетового обеззараживания воздуха

Помимо уже перечисленного, использование УФ-излучателей имеет и другие минусы. Прежде всего, сам ультрафиолет опасен для человеческого организма, он может не только вызывать ожоги кожи, но и сказываться на работе сердечно-сосудистой системы, опасен для сетчатки глаза. Кроме того, он может вызывать появление озона, а с ним и присущие этому газу неприятные симптомы: раздражение дыхательных путей, стимуляция атеросклероза, обострение аллергии.

Эффективность работы УФ-ламп достаточно спорная: инактивация болезнетворных микроорганизмов в воздухе разрешенными дозами ультрафиолета происходит только при статичности этих вредителей. Если микроорганизмы двигаются, взаимодействуют с пылью и воздухом, то необходимая доза облучения возрастает в 4 раза, чего не может создать обычная УФ-лампа. Поэтому эффективность работы облучателя рассчитывается отдельно с учетом всех параметров, и крайне сложно подобрать подходящие для воздействия на все типы микроорганизмов сразу.

Проникновение УФ-лучей относительно неглубокое, и если даже неподвижные вирусы находятся под слоем пыли, верхние слои защищают нижние, отражая от себя ультрафиолет. А значит, после уборки обеззараживание нужно проводить еще раз.
УФ-облучатели не могут фильтровать воздух, они борются только с микроорганизмами, сохраняя все механические загрязнители и аллергены в первозданном виде.

Постоянное воздействие ультрафиолетом на микроорганизмы вызывает мутацию у последних, так что после нескольких облучений вирусы и инфекции становятся стойкими к УФ-обработке и переживают ее.

Естественно, чистый и обеззараженный воздух необходим в каждом доме, особенно в периоды эпидемии гриппа. Однако получить его можно и без сопутствующих сложностей и строгих ограничений в эксплуатации, используя для обеззараживания воздуха оборудование, работающее по принципу инактивации болезнетворных микроорганизмов, такое как очиститель-обеззараживатель Tion Clever. Внутри прибора продуцируется озон, который полностью уничтожает вирусы и инфекции, а потом сам разлагается до кислорода, так что содержание озона на выходе из прибора даже меньше, чем на входе. При этом включенные в систему очистки фильтры HEPA и АК убирают мельчайшие частицы механических загрязнителей, включая пыль, шерсть и аллергены, а также уничтожают молекулы вредных газов и неприятные запахи.

Определенно, УФ-излучение имеет свои плюсы – широта его применения тому лучшее доказательство. Однако стоит ли наполнять таким “светом” свой дом – вопрос открытый. Сегодня многие медицинские учреждения отказываются от этой технологии в пользу более современных методов обеззараживания, и, возможно, их пример будет наиболее показателен и для бытовых приборов.

Автор: Екатерина Море

УФ-светодиоды в сельском хозяйстве

За последнее десятилетие рынок ультрафиолетовых (УФ) светодиодов увеличился в пять раз и к 2025 году, согласно прогнозам, превысит $1 млрд. Ключевой тенденцией, которая, как ожидается, будет влиять на рынок, является возникновение новых областей применения таких устройств, например сельское хозяйство. Ультрафиолетовый свет, при подходящей частоте и дозе, может увеличить производство активных веществ в лекарственных растениях и традиционных культурах и способствовать поддержанию здоровой среды для роста растений. Но для того, чтобы воспользоваться преимуществами УФ-светодиодов в полной мере, при проектировании необходимо учитывать некоторые значимые аспекты. 


Вследствие бурного роста, происходящего в тепличном и городском растениеводстве, светодиоды становятся привлекательными источниками света, прежде всего из-за их энергоэкономичности, однако достижения в области УФ-светодиодов позволяют получить дополнительные преимущества от УФ-А- и УФ-В-излучения. Доказано, что воздействие ультрафиолета приводит к увеличению активных веществ в лекарственных растениях, включая антиоксидантные свойства многочисленных растений и содержание ТГК (тетрагидроканнабинола) в конопле. Ультрафиолетовый свет также помогает поддерживать здоровую среду, подавляя плесень, ложную мучнистую росу и некоторых вредителей растений во всех случаях, когда необходима альтернатива химическим веществам из-за повышения устойчивости к фунгицидам. В то время как многие из распространенных светильников, используемых в тепличном сельском хозяйстве, имеют в спектре определенный (хотя и небольшой) уровень ультрафиолетового излучения, материалы линз блокируют большую, если не всю часть этого УФ-света. Поскольку цена УФ-светодиодов продолжает снижаться, улучшается возможность экономически эффективно включать в процесс выращивания растений целенаправленное облучение ультрафиолетом с требуемой длиной волны, правильной дозой и в соответствующий период жизненного цикла конкретных видов растений. Однако УФ-светодиоды по-прежнему необходимо применять в сочетании с подходящими линзами, которые могут пропускать УФ-излучение без риска деградации или разрушения линзы и/или самого светодиода.

Введение

История и длины волн Ультрафиолетовый (УФ) свет является основной частью электромагнитного спектра с длиной волны 10-400 нм (рис. 1), невидимой для человеческого глаза, хотя некоторые области УФ-излучения воспринимаются насекомыми и птицами. Большая часть ультрафиолетового спектра, включая весь экстремальный ультрафиолетовый (10-100 нм) и большую часть спектра с длиной волны менее 280 нм, поглощается атмосферой.


Рис. 1 Шкала видимого и ультрафиолетового излучения с диапазонами УФ-излучения

Т

ем не менее по-прежнему важно понимать преимущества каждой области УФ-спектра, учитывая нашу способность искусственно воспроизводить эти длины волн.

Классификация УФ-спектра, использование и преимущества

•УФ-С (200-280 нм) - почти полностью поглощается земной атмосферой, обычно применяется для обеззараживания;
•УФ-В (280-320 нм) - приблизительно 95% УФ-В поглощается земной атмосферой. Широко известен в связи с повышенным риском развития рака кожи, однако также было обнаружено, что он имеет противомикробное действие, включая борьбу с сельскохозяйственными инфекциями и вредителями, такими как мучнистая роса и паутинные клещи; кроме того, он инициирует ответную реакцию растений, которые увеличивают производство флавоноидов и каннабиноидов;
•УФ-А (320-400 нм) - часто называемый черным светом, УФ-А имеет самую большую длину волны в УФ-спектре и считается наименее вредным. Он наиболее известен своим применением в УФ-отверждении, обнаружении подделок и судебной экспертизе, но также применяется в сельском хозяйстве из-за его способности запускать желаемые реакции у растений.

Последние достижения

В индустрии ультрафиолетового освещения в основном преобладают источники, отличные от светодиодов, обычно это ртутные лампы. Однако в последние годы наблюдается значительный прогресс УФ-светодиодов не только благодаря достижениям в производстве твердотельных УФ-устройств, но и в результате повышенного внимания к поиску более экологически чистых и энергосберегающих способов получения УФ-излучения.

Однако только недавно светодиоды смогли покрыть все диапазоны ультрафиолетового излучения. Светодиоды, излучающие ультрафиолет в верхней части диапазона УФ-А (390-420 нм), доступны с конца 1990-х годов, они, как правило, используются для обнаружения фальшивых купюр, проверки водительских прав и документов, а также в судебной экспертизе. Фактически на большой части рынка УФ-светодиодов преобладают такие применения, как отверждение красок, покрытий или адгезивов с помощью УФ-А-излучения в диапазоне 350-390 нм.

При переходе на более короткие длины волн - UV-В и UV-C - область применения меняется на дезинфекцию продуктов питания, воздуха, воды и поверхностей. Хотя УФ-излучение имеет долгую, хорошо известную историю обеззараживающего воздействия, светодиоды в этом диапазоне стали использоваться совсем недавно (первая коммерческая система обеззараживания воды на основе УФ-С-светодиодов введена в эксплуатацию в 2012 году). Для многих отраслей промышленности, таких как очистка воды, привлекательна не только экономия энергии, которую дают светодиоды; чрезвычайно маленькие размеры светодиодов делают их очень гибкими в использовании, включая возможность создания переносных систем дезинфекции. Благодаря этим достижениям за последнее десятилетие рынок УФ-светодиодов увеличился в пять раз, и прогнозируется, что к 2025 году вырастет до $1,3 млрд. Ключевая тенденция, которая, как ожидается, будет влиять на рынок, - это способность находить новые применения, включая изделия для солнечной энергетики, пищевую промышленность и производство напитков, а также сельское хозяйство. Однако по-прежнему необходимы дополнительные улучшения (особенно в том, что касается линз для этих изделий), позволяющие гарантировать, что технология может достичь желаемых результатов в каждой отрасли экономически эффективным образом.

Преимущества ультрафиолетового излучения для сельского хозяйства

С бурным развитием, происходящим в тепличном и городском сельском хозяйстве, растет стремление продолжать совершенствовать процесс выращивания растений экономически эффективным способом, который по-прежнему будет давать положительные результаты. Значительная часть существующих исследований по использованию светодиодов в сельском хозяйстве сосредоточена на длинах волн видимого света и спектра, который необходим растениям для различных процессов. В ходе масштабных исследований «NASA определило, что светодиодные светильники являются лучшими источниками света для выращивания растений как на Земле, так и в космосе». Фактически выполнена большая работа по изучению того, как различные длины волн влияют на рост растений. Эта информация позволит обеспечить дальнейшее развитие освещения со специализированным спектром, которое дает более высокие результаты в выращивании растений при меньших затратах энергии. Например, было определено, что красный свет (630-660 нм) необходим для роста стебля и увеличения размера листьев. Эта же длина волны регулирует периоды цветения и покоя.

В то время как первые светодиоды были далеки от того, чтобы удовлетворять потребности и растений, и самих растениеводов, самые современные светодиоды стали основой практичных решений для выращивания в помещениях, обеспечивая значительную экономию средств (при условии использования линз из правильного материала), особенно по сравнению с традиционными системами освещения, такими как натриевые газоразрядные лампы высокого давления (НЛВД).

Одновременно непрерывное улучшение УФ-светодиодов позволяет получать преимущества, которые дает ультрафиолетовый свет, особенно УФ-А и УФ-В, в процессе выращивания растений в помещении (рис. 2). Исследователи обнаружили, что в отсутствие ультрафиолетового света у некоторых видов растений могут «развиваться наросты на листьях и наблюдаться деформация тканей». Например, обычное стекло блокирует более 90% УФ-В излучения, поэтому выращивание растений в теплицах или других подобных средах без дополнительного освещения может иметь неблагоприятные последствия.

Рис. 2 УФ-излучение может увеличить количество активных веществ в лекарственных растениях, например повысить антиоксидантные свойства розмарина или уровень ТГК в конопле

Было также показано, что воздействие ультрафиолетового света приводит к увеличению производства активных веществ в лекарственных растениях, в частности к повышению антиоксидантных свойств многих растений или уровня ТГК в конопле. В растениях протекают химические процессы, при этом разные длины волн света вызывают определенные реакции, включая реакции на УФ-излучение, которые могут приводить к изменению формы растения и его химического состава. Однако, чтобы действительно понять все последствия, включая лучшие методы внедрения, эта область фотоники по-прежнему нуждается в проведении огромного объема исследований.

Одной из наиболее распространенных реакций растений на УФ-излучение является синтез и накопление УФ- поглощающих соединений. Эти соединения, в том числе фенольные вещества, действуют как солнцезащитный крем для растений, предотвращая повреждение из-за чрезмерного воздействия УФ- излучения. Однако фенольные соединения не только защищают растения, они полезны для здоровья человека, включая антиоксидантные свойства и профилактику различных хронических заболеваний,таких как некоторые виды рака и сердечно-сосудистые заболевания. Изучается воздействие ресвератрола, найденного в винограде и красном вине, на здоровье сердца, иммунную систему и даже функции мозга. Исследование розмарина показало, что общее содержание в нем фенольных соединений приблизительно удваивается при выращивании с использованием УФ-В-излучения. Аналогично увеличилось содержание эфирных масел при таком выращивании Mentha spicata (мяты).

Другой вид растений, известный увеличением лекарственных соединений под УФ-излучением, это конопля посевная. Исследования показали, что более высокие уровни каннабиноидов обнаружены у растений на самых низких экваториальных широтах и на больших высотах (на 32% больше на высоте 3350 м, чем на 1500 м). Было установлено, что эти регионы имеют более высокие уровни УФ-В. Последующие исследования показали, что облучение растений УФ-В повышает на 48% в тканях листьев и 32% в цветах уровень Д9-тетрагидроканнабинола (А9-ТГК), который имеет широкое лекарственное применение.

Ультрафиолетовый свет также помогает поддерживать здоровую среду, подавляя плесень, ложную мучнистую росу и некоторых вредителей растений во всех случаях, когда необходима альтернатива химическим веществам из-за повышения устойчивости к фунгицидам. УФ-поглощающие соединения, производимые растениями для их защиты от слишком большого количества УФ- излучения, также могут помочь в защите растений от инфекций, травм и некоторых вредителей. Эти соединения как будто изменяют «привлекательность» растений для вредителей.

Одной из основных угроз для производителей, выращивающих растения в помещениях, является мучнистая роса. Было доказано, что УФ-излучение значительно уменьшает поражение растений мучнистой росой, начиная от винограда, роз, огурцов, розмарина и заканчивая клубникой. Исследователи успешно уменьшили тяжесть поражения мучнистой росой на 90-99%, используя подходящие дозы УФ-В- излучения.

УФ-В-излучение доказало свою эффективность и для сокращения выживаемости и количества яиц паутинных клещей - вредителей, которые, как известно, разрушают целые посевы. В исследовании Ohtsuka и Osakabe менее 6% подвергшихся воздействию доз УФ-В личинок выжили на второй день, а на третий день эксперимента погибли все личинки.

Третьей серьезной угрозой является Botrytis cinerea, тип серой плесени, часто называемой серой гнилью, которая может поражать 200 различных видов, как правило, это фрукты или цветы, включая клубнику, виноград и коноплю. Этот вредитель заносится, как правило, с улицы, в помещение для выращивания растений он попадает по воздуху или на обуви и одежде. Борьба с этим вредителем может включать использование системы дезинфекции воздуха и/или дезинфекции пола. Исследования показали, что очищение от спор Botrytis cinerea наиболее эффективно происходит с помощью облучения УФ-С. Mercier и соавторы (2001) с дозами УФ-С 440-2200 Дж/м2 достигли уровня дезинфекции более 90 %.

За последние несколько десятилетий значительно увеличился объем данных, подтверждающих пользу УФ-излучения для защиты сельскохозяйственных культур от плесени, ложной мучнистой росы и других вредителей растений, а также способность повышать лекарственные свойства растений (рис. 3). Однако по-прежнему существуют серьезные проблемы с тем, как успешно внедрить УФ-излучение в помещения для выращивания растений.

Рис. 3 Мучнистая роса и клещи представляют серьезную угрозу для многих культур но их количество может быть существенно уменьшено с помощью УФ-излучения

Соображения по интеграции УФ в освещение для теплиц

Ультрафиолетовая светодиодная система должна учитывать специфические требования к дозе ультрафиолетового излучения, необходимой длине волны и размещению источника излучения относительно растений. Также следует помнить об отведении тепла, конструкции оптики, источнике питания и драйвере и, самое главное, о материале линзы.

Определение необходимой дозы и длины волны

При выращивании растений в помещениях важно определить спектр, который наилучшим образом отвечает потребностям растений, поскольку потребность в разных длинах волн зависит от того, на какой стадии роста находятся растения и какого они вида. Например, в видимом спектре небольшой процент зеленого света (до 24% для некоторых видов) может быть полезен для стимуляции роста растений, но исследования показали, что он видоспецифичен и доле свыше 50% может вызывать пагубные последствия. То же самое верно и при включении УФ-излучения в сельскохозяйственное освещение - надо четко понимать, в чем именно нуждаются растения.

В некоторых случаях может потребоваться интеграция источника УФ-излучения в первичный источник освещения. Например, ресвератрол, лекарственное вещество, производимое растениями в ответ на стресс, получается в ходе химической реакции, которая требует УФ-А- излучения с длиной волны ниже 360 нм. Производители, заинтересованные в повышении уровня специфических флавоноидов или каннабиноидов, скорее всего, захотят использовать УФ-А, УФ-В или их комбинацию для достижения необходимого эффекта.

Если производитель заинтересован в предотвращении заражения конкретными вредителями растений, таких как мучнистая роса и паутинные клещи, в борьбе с ними решающее значение может иметь дополнительное облучение конкретными дозами УФ-В-излучения. Для лечения Botrytis cinerea ультрафиолетовое излучение можно интегрировать в системы, предназначенные для дезинфекции воздуха помещений, или использовать в качестве отдельного дополнительного облучения, применяемого в рамках регулярных циклов лечения растений дозами УФ-С. Принимая во внимание различные потребности и применения УФ-излучения в сельском хозяйстве, важно сотрудничать с компаниями - изготовителями облучающих устройств, которые понимают тонкости применения УФ-излучения как для увеличения роста растений, так и для дезинфекции и борьбы с вредителями.

Измерение светового потока

Независимо от того, оцениваете ли вы светильник или отдельные светодиодные компоненты, общая методология включает сравнение значений потока излучения, указываемых различными производителями. Однако следует проявлять особую осторожность и убедиться, что вы действительно сравниваете одно и то же измерение по различным параметрам, и имейте в виду, что многие компании недостаточно раскрывают параметры испытаний, включая наиболее важный фактор, называемый расстоянием. Не контролируя различия в этих параметрах, сравнивать числа бессмысленно.

Кроме того, многие из датчиков, представленных на рынке, предназначены только для измерения конкретных частей электромагнитного спектра и могут не правильно измерять отдельные части спектра, нередко включающие дальнюю красную часть видимого спектра и дальнюю УФ-часть невидимого спектра. Так, при оценке параметров освещения с помощью плотности фотосинтетического фотонного потока (PPFD) важно понимать, что датчик будет давать результат, пропорциональный числу фотонов, без учета того, что фотоны разных длин волн несут разную энергию. Разные длины волн имеют неодинаковую ценность и привлекательность для выращивания растений, при этом часть спектра может оказаться за границами диапазона чувствительности фотометра.

Энергия каждого фотона обратно пропорциональна длине его волны. Чем короче длина волны, тем более энергетичным является фотон, чем длиннее длина волны, тем менее энергетичен фотон. Поэтому красный свет несет меньше энергии, чем желтый или зеленый, хотя и является более желательным для растений с точки зрения фотосинтеза и других химических процессов, происходящих в растении. Другими словами, светильники, излучающие много желтого и зеленого света, могут давать более высокие значения PPFD, но при этом они не могут производить свет, необходимый растениям.

Если оценивать только параметры УФ-освещения, следует отметить, что, хотя существует широкий спектр УФ- радиометров, предназначенных для измерения УФ-излучения, создаваемого традиционными широкополосными ртутными газоразрядными лампами, которые в первую очередь генерируют УФ-С, эти радиометры не смогут должным образом измерить УФ-излучение, создаваемое УФ-светодиодами, особенно если конструкция светильника предполагает несколько полос ультрафиолетового излучения, не совпадающих с целевым спектром используемого датчика. Многие производители УФ-светодиодных чипов будут измерять поток УФ-излучения светодиодов в интегрирующей сфере, также известной как сфера Ульбрихта, однако это измерение не даст ответа на вопрос, что на самом деле будут испытывать растения.

Влияние линз

При выборе светодиодного освещения для растений очень важно помнить, что, хотя растения не могут получить слишком много света, они, безусловно, могут получить слишком много тепла. В то время как светодиоды более эффективны, чем ртутные лампы, исследования показывают, что УФ-светодиоды преобразуют только 15-25 % входной мощности в излучение. Оставшаяся часть мощности превращается в тепло, поэтому отведение тепла должно стать существенным элементом системы.

Кроме того, когда светильники испускают излучение с длинами волн в областях спектра, не требуемых растениями, фотоны, не поглощенные растением, в конечном итоге преобразуются в тепло, нагревая окружающую среду, в результате требуются более высокие затраты на охлаждение - это и постоянное потребление электроэнергии, и расходы на инфраструктуру.

Подобно покрытиям теплиц, некоторые типы линз, такие как внешний стеклянный колпак натриевого газоразрядного светильника, фактически блокируют большую часть ультрафиолетового излучения, переводя его в тепло.

Другим важным фактором при использовании ультрафиолетовых или даже синих светодиодов является то, что с течением времени большинство материалов линз подвержено значительной деградации, а это приведет к снижению эффективности и даже может стать причиной поглощения существенного количества тепла и в конечном итоге способно уничтожить сам светодиод (рис. 4).Однако новые достижения, в частности запатентованная технология компании Violet Gro, позволяют сочетать источник ультрафиолетового излучения с особым классом прозрачного для ультрафиолета материала линз, не подверженного указанным негативным эффектам. Эта уникальная линза, имеющая непосредственный контакт с УФ-светодиодами, позволяет выводить больше ультрафиолетового излучения и направлять его на освещаемые объекты, увеличивая эффективность и уменьшая тепловую мощность. Это выгодно как для срока службы светодиодов, так и для значительного снижения требований к охлаждению в помещении для выращивания растений.


Рис. 4 Пример светодиодов, разрушенных из-за избыточного тепла внутри линзы

Что дальше

Поскольку стоимость УФ-светодиодов продолжает снижаться, резко возрастает возможность эффективно включать УФ-излучение в процесс выращивания растений с учетом выбора правильных длин волн, дозировки и нужного времени жизненного цикла конкретных видов растений. Это позволит провести дальнейшие исследования и разработку УФ-решений, в том числе определение оптимальных комбинаций ультрафиолетовых длин волн и доз для достижения желаемых эффектов для конкретных видов растений.

Независимо от желаемых результатов - роста растений или борьбы с вредителями - для эффективности и долговечности светильников УФ- светодиоды по-прежнему необходимо сочетать с соответствующей пропускающей ультрафиолет линзой, которая позволяет передавать УФ-излучение без риска деградации или разрушения линзы и самого светодиода.


Источник:
Журнал «Полупроводниковая светотехника»

УФ-системы для обработки сточных вод

TAK 55, Wedeco

WEDECO TAK 55 — Готовая к использованию система ультрафиолетового обеззараживания для небольших водоочистных сооружений.

Как и ее старший аналог TAK 55, система «Smart» имеет такую же конфигурацию УФ-ламп и набор общих опций оборудования. Полностью собранная, включая канал обеззараживания, система поставляется в пяти размерных вариантах; кроме того, она может быть адаптирована для конкретных нужд потребителя с различными типами материалов каналов, автоматической системы стеклоочистки, конструкции шкафа, а также функциональных особенностей управления и контроля ультрафиолетовой системой.

Оснащенная последними УФ-лампами WEDECO ECORAY® высокой мощности низкого давления (Hi-Lo) и балластными устройствами, система обеспечивает надежную работу при минимальном потреблении энергии. Кроме того, метод УФ-излучения использует небольшое количество ламп с длительным сроком службы, благодаря чему их обслуживание практически не требуется.

Чтобы отвечать самым высоким стандартам УФ-обеззараживания, система была тщательно испытана в соответствии с недавно опубликованным протоколом IUVA по обеззараживанию вторично очищенных сточных вод. Более того, она отвечает самым строгим требованиям проверки, как указано Агентством по защите окружающей среды США в протоколе UVDGM 2006. Таким образом, система TAK 55 Smart — прекрасное решение для небольших сооружений очистки сточных вод любого качества: от канализационных стоков до третичной очистки сточных вод.

Система ультрафиолетового обеззараживания сточных вод WEDECO TAK 55 Smart выполняет дезинфекцию сточных вод с низким потоком, максимально просто и эффективно, сохраняя при этом высокое качество и адаптируемость.

Характеристики

TAK 55Smart

Сравнение

с альтернативным

поставщиком

1-1

2-1

3-1

2-2

3-2

Коэффициент пропуск. УФ в % (1 см)

40 - 80


Тип УФ-лампы

ECORAY® низкого давления большой мощности

низкого давления малой

мощности

Мощность на лампу

315 Вт

45/ 87,5 Вт

Кол-во УФ-ламп/модулей

2 / 1

4 / 1

6 / 1

8 / 2

12 / 2

до 40 / 10

Класс защиты УФ-модуля

IP 65 (NEMA 4X)


Сертификация лампы

Независимыми экспертами по старению и УФ-мощности

. /.

Контроль интенсивности УФ-излучения

бактерицидный, соотв. ÖNORM (опция)

опция

Автоматическая система стеклоочистки ламп

./.

опция

./.

Пошаговое регулирование дозы (перем. мощность)

./.

опция

./.

Испыт. биопробы

Да, соотв. протоколу IUVA и UVDGM

да (нет опред. протокола)

Индивидуальный контроль ламп

да

./.

КонтрольУФ-дозы

./.

да (требуется опционный УФ-датчик)

./.

Cигнализация аварии

да

да

Материал канала

Нерж. сталь / Выс. пл. полиэтилен / бетон (вне объема)

Нерж. сталь / бетон

Подключение к трубопров. DN/ANSI

(для канала из нерж. стали и выс. пл. полиэтилена)

DN150 / 6”

DN200 / 8”

DN300 / 12”

DN300 / 12”

DN400 / 16”


Расположение электрошкафа

Внутреннее (класс 12/ IP 54), наружное (класс 4X/ IP 66)


Активное охлаждение электроники

Да (наружные шкафы)

. /.

Потребление энергии (кВт)

0,8

1,4

2,0

2,7

3,9


Подключение к сети

3 фазы, 5 проводов

1 фаза

Опционные аксессуары для техобслуживания

Модульная стойка, подъемный кран, рабочая платформа

Особенности прозрачного материала для УФ-оптики в системах светодиодного освещения для садоводства

Достижения в области технологий УФ-светодиодов начали менять ландшафт освещения для садоводства. Продолжающиеся исследования направлены на определение преимуществ и оптимальных методов использования ультрафиолетового света в садоводстве. Использование оптики в сочетании с ультрафиолетовыми светодиодами может помочь в достижении поставленных целей и оптимизации роста. Хотя существует ряд материалов, пропускающих УФ-излучение, не все они равноценны или отвечают требованиям для работы с ультрафиолетом. Джастин Гэлбрейт (Justine Galbraith), инженер по стеклу, и Шарайя Фоллетт (Sharayah Follett), менеджер по развитию рынка в Kopp Glass Inc., обсуждают характеристики различных материалов, пропускающих ультрафиолетовое излучение, и способы решения практических сложностей путем интеграции оптических элементов.


 

Рисунок 1: Модель системы на основе УФ-светодиодов без оптики в сравнении с системой с оптикой. Слева широкий угол ведет к световым потерям. Справа свет направлен более эффективно.

Светодиодные технологии позволяют одновременно регулировать интенсивность и спектр света, что обеспечивает более эффективный и продуктивный метод освещения для роста растений, чем традиционные источники. Это также реализуется благодаря улучшениям УФ-светодиодов, которые позволяют производителям использовать дозы УФ-излучения с определенной длиной волны в нужное время цикла уборки урожая, чтобы повысить качество роста растений более экономичным способом.  

Хотя технология постоянно совершенствуется, доступные на рынке УФ-светодиоды все еще имеют ограничения в достижении целевых характеристик в области садоводства. При использовании только схем УФ-светодиодов и соответствующих углов излучения сложно поддерживать или увеличивать рабочее расстояние, добиться максимальной интенсивности света и обеспечить равномерное освещение листового полога.

Традиционно для устранения этих ограничений и управления световым потоком светильников использовалась оптика. Тем не менее, проектирование оптики для улучшения характеристик УФ-светодиодов, особенно при меньшей длине волны УФ в области В, открывает совершенно новый спектр задач для специалистов по традиционным технологиям. Не все материалы пропускают ультрафиолетовые волны необходимой длины, и не все материалы, пропускающие ультрафиолетовое излучение, имеют одинаковые эксплуатационные характеристики.

Преимущества светодиодных систем в садоводстве

Светодиоды имеют много преимуществ по сравнению с традиционными технологиями ламп накаливания, люминесцентных ламп, ламп высокой интенсивности (HID) или натриевых ламп высокого давления (HPS), которые обычно использовались в помещениях фермерских хозяйств.

Большим преимуществом использования светодиодов в садоводстве является контроль температуры. Лампы HPS производят широкополосный спектр, включая ближний инфракрасный свет, который преимущественно отвечает за тепловыделение. В случае со светодиодами большая часть потребляемой энергии преобразуется в свет. Часть энергии теряется на тепло, но управление осуществляется с помощью радиаторов, систем водяного охлаждения и другими способами. Светодиоды позволяют производителям более эффективно управлять температурой окружающей среды, что необходимо для определенных растений.

Светодиоды, как правило, являются более энергоэффективными. При аналогичной светоотдаче светодиоды обычно потребляют гораздо меньше энергии, чем традиционные лампы. Светодиоды также имеют гораздо более длительный срок службы, иногда более десяти лет. Все это ведет к снижению эксплуатационных расходов для производителей [1].

Наконец, светодиоды обеспечивают излучение при необходимой длине волны. С помощью настройки спектра пользователь выбирает оптимальную длину волн в зависимости от условий применения или потребностей выращиваемых видов. Большинство имеющихся в продаже светодиодных светильников представляет собой сочетания красных, зеленых, синих и/или белых светодиодов, которые можно регулировать для достижения желаемого эффекта, например, цветения или роста растений. Кроме того, доказано, что ультрафиолетовый свет имеет дополнительные преимущества для садоводства.

Преимущества УФ-излучения для роста растений

Исследования воздействия ультрафиолетового излучения на посевы ведутся с 1960-х годов. По мере развития УФ-светодиодов у исследователей появились низкотемпературные источники света с узким спектром излучения в ультрафиолетовом диапазоне. Это позволило оценить целевые диапазоны длины волн; например, недавние испытания показали, что УФ-излучение в области B (280-315 нм) «‎повышает скорость фотосинтеза, обеспечивает фотозащиту молодых саженцев перед переносом на поле и улучшает пигментацию, аромат и устойчивость к грибковым заболеваниям и насекомым» ‎[2].
УФ-излучение воздействует на фоторецепторы растений и регулирует вторичные процессы роста в течение всей жизни растений. Подтверждено, что это улучшает вкус, текстуру и внешний вид растений. В одном исследовании воздействие УФ-излучения ближнего диапазона в области B привело к увеличению толщины листа салата и ветвления пуансеттии [3]. УФ-излучение также может повысить устойчивость к болезням и увеличить срок хранения. Продемонстрировано уменьшение количества грибка и плесени. Например, доказано, что объем поражения огурца уменьшается при воздействии ультрафиолета области B [3].

Важно помнить, что дозировка УФ-света и необходимая длина волны зависят от культуры. График и место размещения УФ-освещения в цикле выращивания следует тщательно выбирать для каждого вида с учетом желаемых результатов и того факта, что чрезмерная мощность и воздействие ультрафиолетовых лучей могут причинить вред.

Идеи по интеграции УФ-светодиодов в садоводстве

Ключевой проблемой при внедрении этой технологии является определение способа интеграции УФ-светильников в существующие процессы культивирования или инфраструктуру.

Светильники видимого диапазона обычно находятся на расстоянии более четырех футов от листового покрова. Такое рабочее расстояние обеспечивает достаточно места для ухода и обслуживания растений. Это расстояние особенно важно на этапах вегетации и цветения для более высоких видов растений, а также в теплицах, где дополнительные светильники могут находиться на расстоянии более пятнадцати футов от целевой поверхности.

При таком рабочем расстоянии возможны сложности с интеграцией УФ-светодиодов, особенно при меньшей длине волны (область В). Это связано с тем, что большинство имеющихся в продаже УФ-светодиодов имеет широкие углы излучения, обычно 120-140 градусов, и более низкую выходную мощность по сравнению со светодиодами видимого диапазона. По мере увеличения рабочего расстояния зона покрытия светодиодов также увеличивается и может быстро превысить размер листового полога. Это ведет к световым потерям и ограничивает как эффективность системы, так и способность к достижению оптимальной дозировки и плотности потока фотонов (PFD), необходимых для роста растений. На рисунке 1 показан широкий угол излучения светодиода без оптического элемента и вытекающие световые потери.  
Одним из способов решения этой проблемы является приближение светильника к листовому пологу для обеспечения направления всего света от УФ-светодиодов направлен на целевую поверхность. Это может потребовать значительного изменения инфраструктуры, что может повлечь чрезмерные затраты и ограничить пространство, необходимое для выращивания. Другим решением является увеличение количества светодиодов для достижения целевого PFD. Тем не менее, это решение также может быть очень дорогостоящим и не учитывает световые потери и оптическую неэффективность.

Для светильников на основе светодиодов видимого диапазона общим решением является использование коллиматорной оптики для достижения нужного угла излучения. Таким образом, рабочее расстояние можно увеличить и в то же время избежать траты энергии на свет, не попадающий на нужную поверхность, и обеспечить сохранение целевого значения мощности. На рисунке 2 показано влияние оптики на угол излучения и ее эффективность в направлении и фиксации рассеянного света. Контроль угла излучения светодиода обеспечивает гибкость конструкции, необходимую для увеличения рабочего расстояния.

Однако это решение не является столь простым для светильников на основе УФ-светодиодов. Это связано с ограниченной доступностью прозрачных материалов, подходящих для УФ-оптики в садоводстве. Требования к материалам включают высокую пропускную способность при критической длине волны УФ-излучения, механическую прочность для сохранения оптических свойств в рабочих условиях при садоводстве, возможность получения нужных форм и размеров и, наконец, соответствующую цену.   

Определение ожидаемой производительности и срока службы различных материалов, пропускающих УФ-излучение, требует принятия во внимание как основных свойств материала, так и рабочей среды.

Хотя в этой статье основное внимание уделяется УФ-излучению, важно выбрать прозрачный материал, который может пропускать волны видимого и инфракрасного спектра, что позволяет разрабатывать и реализовывать светильники полного спектра.

Прозрачные материалы или УФ-оптика

Распространенное заблуждение заключается в том, что кварц является единственным прозрачным материалом, способным выдерживать длительное воздействие коротковолнового УФ-излучения. Однако новые достижения в области материалов, например, разработка компанией Kopp специального УФ-стекла, позволяют изготавливать оптику с высокой пропускной способностью в УФ, видимом и инфракрасном диапазонах, рассчитанную на сложные условия эксплуатации.

Три основные категории прозрачных материалов, которые можно использовать для изготовления оптики в УФ-системах, это полимеры, например, акрил и силикон, керамика и стекло, например, кварц и плавленый кварц, и УФ-стекло со специальным составом. Важно отметить, что УФ-стекло не является стандартным материалом в силу своей структуры, разработки, производственных ограничений и стоимости.

При выборе прозрачного материала для УФ-оптики не существует универсального решения. Каждый материал обладает уникальными свойствами, которые определяют порядок управлению светом. Очень важно оценивать каждое свойство материала с учетом всех аспектов системы освещения, от рабочей среды до желаемых показателей светоотдачи.  

Для садоводства к важным критериям относятся пропускная способность, термические свойства, срок службы материала, оптическая эффективность и, что наиболее важно, гибкость в изготовлении нужной оптической конструкции. Основные свойства представлены в таблице 1 и рассматриваются в следующих разделах для оценки их влияния в системе.

Свойство

Определение

Влияние в системе

Поглощение, пропускание и отражение

Поглощение — это уменьшение количества света при прохождении сквозь материал. И наоборот, пропускание — это количество света, проходящего сквозь него. Отражение у прозрачных материалов обычно происходит на поверхности и является функцией длины волны и показателя преломления.

Эти свойства, наряду с исполнением, помогают определить светоотдачу оптики.

Термостойкость

Рабочая температура оптического материала должна соответствовать рабочей температуре УФ-светодиода. УФ-светодиоды требуют термической регулировки для снижения рабочей температуры с целью сохранения срока службы, обеспечения эффективности и производительности.

При нагреве материала выше максимальной рабочей температуры возможна деформация оптики. 

Стойкость к УФ-излучению

В зависимости от состава материала и качества света пропускная способность может быть нестабильной при определенной длине волн УФ. Это свойство обычно восстанавливается после прекращения воздействия. УФ-излучение также может влиять на структурную целостность материалов, вызывая пожелтение или поверхностные разрушения.

У материалов, которые не устойчивы к воздействию ультрафиолета, возможно снижение пропускной способности или возникновение повреждений. Это ведет к снижению светоотдачи.

Химическая стойкость

Независимо от того, подвергается ли материал воздействию обычных веществ, например воды, или иных агрессивных химических веществ, важно понимать свойства материала. Химическая стойкость зависит от состава материала.

Деградация поверхности в результате воздействия влажности и агрессивных химических веществ влияет на пропускную способность.

Коэффициент преломления

Коэффициент преломления определяет, сколько света отражается и пропускается на поверхности, а также под каким углом он преломляется. Это значение является уникальным для каждого материала.

Это свойство необходимо инженеру-оптику для оптимизации конструкции оптического элемента в соответствии с целевыми характеристиками.

Твердость и жесткость

Твердость — это устойчивость материала к царапинам, трещинам или постоянной деформации острыми краями другого материала. Если твердость материала известна, можно определить его устойчивость к истиранию. Жесткость — это степень, до которой материал может изгибаться или продавливаться.

Мягкие материалы подвержены риску истирания поверхности, что влияет на пропускную способность. Недостаток жесткости может указывать на подвижность компонента, а это может негативно отразиться на светоотдаче.

Таблица 1: Важные свойства материала, которые нужно учитывать при выборе материала для УФ-оптики

Пропускная способность прозрачных материалов

На первом месте при выборе УФ-пропускающего материала стоит пропускная способность. Необходимо определить нужную длину волны и затем понять, будет ли материал пропускать достаточно света для использования в системе. На рисунке 2 приведено сравнение спектров пропускания вышеупомянутых материалов в УФ-диапазоне.


Рисунок 2: Пропускная способность прозрачных материалов в УФ-диапазоне

       

Важна конструкция оптики

Оптимизированная конструкция оптики направляет весь возможный свет на целевую поверхность и позволяет повысить оптическую эффективность системы. Во многих случаях оптика, изготовленная из материалов с более низкой пропускной способностью, обеспечивает попадание большего количества света на целевой листовой полог по сравнению с плоским окном с более высокой пропускной способностью, но без оптических характеристик.
В отраслях, где применяются светодиоды, кварц давно используется для изготовления окон и простой оптики, например, стержней. Хотя кварц имеет хорошую пропускную способность, также существуют материальные и производственные ограничения, которые затрудняют изготовление оптических конструкций. В отличие от кварца, специальные, разработанные с учетом способа конечного применения УФ-стекла сложной и контурной формы можно изготовить не только в заводских условиях. Такая гибкость позволяет формировать оптические элементы как на поверхности падения, так и на поверхности отражения оптики.

Конструкция оптики будет подробно рассматриваться ниже, но это важно помнить на протяжении всего процесса оценки прозрачных материалов.

Термостойкость

Как отмечалось выше, ключевое преимущество использования светодиодов в садоводческом освещении заключается в том, что они имеют более низкую тепловую мощность и рабочие температуры по сравнению с традиционными источниками света. Светодиоды выделяют некоторое количество тепла; однако тепло генерируется по причине неэффективного преобразования электрической энергии в свет, а не из-за инфракрасного излучения.

УФ-светодиоды имеют тенденцию нагреваться сильнее, чем светодиоды видимого диапазона, поскольку имеют меньшую степень преобразования электрической энергии в оптическую. Оптическая мощность УФ-светодиодов составляет 15-25 % от входной электрической мощности, тогда как светодиоды видимого диапазона имеют эффективность генерации света около 40 % [4], и чем выше мощность светодиода, тем больше тепла может быть произведено.
В большинстве случаев температура светодиодов регулируется, обычно с помощью воздушного или водяного охлаждения. Тем не менее, необходимо знать рабочую температуру для выбора оптического материала, который не будет деградировать или деформироваться при такой рабочей температуре.

Влияние условий эксплуатации на срок службы

Необходимо помнить о влиянии различных условий эксплуатации на оптику. Например, такой материал, как УФ-стекло, обладает высокой устойчивостью к абразивному воздействию, циклическим изменениям температуры и УФ-излучению, в то время как пластмассы в аналогичной среде будут разрушаться и обесцвечиваться, что ведет к значительному снижению пропускной способности. Следует отметить, что снижение пропускной способности может значительно повлиять на характеристики светильника, особенно в таких областях, как садовое освещение, где требуется постоянный и равномерный световой поток.

Кроме того, следует учитывать влияние условий эксплуатации на сам светильник. УФ-светодиоды, особенно в области В, по-прежнему относительно дороги, и их эффективность может значительно снизиться при воздействии воды и влажности. В светильниках видимого диапазона плоские окна, защитные линзы и оптика обычно используются для защиты внутренних компонентов от воздействия окружающей среды и получения отраслевых сертификатов. Сюда относятся классификация IP и знаки сертификации, в том числе UL, ETL, CSA и CE. Аналогичным образом УФ-пропускающие окна и оптика могут использоваться для защиты УФ-светодиодов.

Для обеспечения правильной работы систем на основе УФ-светодиодов и надлежащей защиты компонентов важно использовать долговечный материал, который со временем не утратит пропускную способность и не деградирует при продолжительном использовании.

Стабильность материала при воздействии УФ-излучения

Оптическая стабильность, т. е. сохранение пропускной способности материала при эксплуатации, зависит от таких характеристик источника света, как длина волны и оптическая мощность, а также от типа используемого материала. Во многих случаях длительное воздействие ультрафиолета может снизить пропускную способность материала. Эта характеристика является уникальной для каждого материала в зависимости от химического состава, конструкции и способа обработки. Некоторые материалы являются значительно более стабильными, чем другие. Таким образом, следует проконсультироваться с производителями материалов по вопросу устойчивости к УФ-излучению.

Также важно, чтобы материал сохранял структурную целостность после продолжительного воздействия ультрафиолета, особенно в системах садового освещения с использованием УФ-излучения в области В и С. Кварц и УФ-стекло стабильны при воздействии УФ-излучения. С другой стороны, большинство полимеров, например, акрил, разрушается и деградирует даже при непродолжительном воздействии ультрафиолетового излучения [5].

Химическая стойкость в условиях эксплуатации

Часто садовые светильники подвергаются воздействию воды, влаги и других используемых в работе химических веществ. Некоторые вещества, например перекись водорода, могут оставить пленку на линзе, что снижает пропускную способность. Если материал не может выдерживать воздействие окружающей среды, его производительность снижается, что негативно сказывается на росте растений. Кроме того, идеальным вариантом является простой в очистке и обслуживании материал.

Кварц и специальное УФ-стекло устойчивы к влажности и воздействию различных химических веществ. Полимеры значительно менее устойчивы к влажности и химическому воздействию; они подвержены более высокому риску деградации, которая снижает пропускную способность и эффективность.

Влияние выбора материала на конструкцию оптики

Наконец, следует учитывать способ придания материалу окончательной формы для использования в оптике. Возможность реализации конструкции зависит от таких параметров материала, как коэффициент преломления и технологичность. Сама конструкция и пропускная способность материала определяют оптическую эффективность системы, а также возможную светоотдачу.

Коэффициент преломления

Коэффициент преломления определяет, как быстро свет проходит через материал, и как он отражается и преломляется на поверхности. Это свойство материала является дисперсионным, поэтому его следует определять с учетом используемой длины световой волны.

Каждый материал имеет критический угол, который определяется его коэффициентом преломления. Если падающий свет попадает на поверхность под углом выше критического, он полностью отражается без пропускания. На рисунке 4 показан пример полного внутреннего отражения (TIR) и использования этого принципа в конструкции оптики. Эти углы имеют основополагающее значение при проектировании криволинейной оптики для достижения целевых характеристик. Пропускная способность и коэффициент преломления материала должны быть известны на момент начала процесса проектирования оптики. Поскольку разные материалы имеют разные коэффициенты преломления, замена материалов требует изменения конструкции оптики.


Рисунок 3: Пример полного внутреннего отражения (TIR) и использования этого принципа в конструкции оптики

    

Технологичность материала

Для достижения необходимой эффективности прозрачный материал должен подходить для формирования оптической конструкции. Таким образом, технологичность является критической характеристикой прозрачного материала.

В отраслях, где применяются светодиоды, кварц давно используется для изготовления окон и простой оптики, например, стержней. Хотя кварц имеет хорошую пропускную способность, также существуют материальные ограничения, которые затрудняют изготовление оптических конструкций. Ему невозможно придать сложную форму путем формования или прессования. Технологии производства этого материала также имеют ограничения. Это повышает стоимость, в результате материал является непрактичным.

Полимеры также непрактичны, но по иной причине. Полимеры можно отливать в сложные формы, но в силу ограниченности способов обработки ограничен размер. Многие соединения не обладают химической стойкостью и будут разрушаться при длительном воздействии ультрафиолета, что отрицательно скажется на производительности в сфере садоводства. Полимерам также не хватает жесткости, т. е. они могут изгибаться, тогда как стекло и кварц стабильны. Это может привести к смещению оптики относительно матрицы УФ-светодиодов и к изменению светового потока.  

Специальное УФ-стекло рассчитано на достижение целевых характеристик. Сюда относятся пропускание УФ-излучения с нужной длиной волны, долговечность материала и возможность экономически эффективного производства сложных оптических форм путем формования. Структурная гибкость и технологичность гарантируют, что оптика сможет отвечать требованиям и условиям эксплуатации.

Процесс проектирования оптики

Последним пунктом при выборе материала является оценка влияния конструкции оптики на мощность светильника. При изготовлении из оптимального материала оптика будет эффективно достигать целевых характеристик конечного пользователя. Например, оптика может быть рассчитана на увеличение рабочего расстояния светильника при сохранении светоотдачи. Она может перенаправлять ультрафиолетовый свет для обеспечения равномерного освещения листового полога большой площади. Она может коллимировать свет для обеспечения равномерного покрытия по мере роста растений. Или может выполнять все указанные функции, поскольку характеристики варьируются и определяются системой или конечным пользователем.

Процесс проектирования оптики обычно начинается с инженера-оптика. Необходимо знать параметры УФ-светодиода (производитель, спектральное распределение, пиковая длина волны, угол луча), оптические свойства материала (пропускная способность, коэффициент преломления) и желаемые рабочие характеристики (угол луча, карта PFD, схема интенсивности излучения). Инженер использует эту информацию для определения типа оптики, которая позволит оптимизировать систему для достижения целевых показателей. На рисунке 4 представлен пример оптики из УФ-стекла, разработанной для оптимизации линейной матрицы из 10 УФ-светодиодов.


Рисунок 4: Оптика из УФ-стекла для оптимизации линейной матрицы из 10 УФ-светодиодов

Для создания оптики, оптимизированной с точки зрения как производства, так и светоотдачи, инженер-оптик, производитель оптики и OEM-производитель освещения должны сотрудничать на ранних этапах процесса проектирования. Без тесного взаимодействия инженер-оптик может спроектировать оптику, обеспечивающую идеальное распределение света в пределах ограничений OEM-производителей светильников, но не соответствующую возможностям производителей оптики. В результате конструкция окажется очень дорогой или невозможной для производства без внесения изменений. Сотрудничество на ранних этапах позволяет сократить время на разработку изделия, избежать дорогостоящих конструктивных изменений, повысить производительность и ускорить процесс выхода на рынок.

Заключение: Оптимизация характеристик УФ-светодиодов с помощью оптики из УФ-стекла

Оптика дает преимущества и позволяет создавать дифференцированные и эффективные светильники для садоводства. Это обеспечивает гибкость проектирования для преодоления эксплуатационных сложностей и достижения целевых характеристик. Оптику можно комбинировать со светодиодами видимого и УФ-диапазона, однако при выборе подходящего материала нужно дополнительно учитывать длину волны УФ-излучения.

При проектировании оптики для систем освещения на основе УФ-светодиодов крайне важно выбрать материал, который пропускает необходимое количество УФ-излучения при критической длине волны, обладает долговечностью и обеспечивает необходимую светоотдачу в условиях садоводства. Материал должен быть также пригоден для изготовления сложных форм и размеров и при этом быть не слишком дорогостоящим.

Оптика из УФ-стекла способна отвечать требованиям производительности и технологичности для использования в садоводстве. Она повышает оптическую эффективность светильников путем эффективного направления света на целевую поверхность и обеспечения оптимального покрытия листового полога, контроля рабочего расстояния и защиты внутренних компонентов от воздействия среды.

Внедрение оптики из УФ-стекла позволяет производителям реализовать преимущества УФ-светодиодов, включая повышение качества продукции и производительности, а также снижение затрат на электроэнергию, эксплуатацию и обслуживание, что обеспечивает увеличение продуктивности и прибыльности предприятия.



Прогноз УФ на

- США - WillyWeather

Прогноз УФ - США - WillyWeather 90 Посмотреть еще

Экстремумы в реальном времени

  • Самые горячие 89,6 ° F

    Горячие источники, аэропорт Мемориал Филд, AR
  • Самые холодные ° F

    Anaktuvuk Pass, аэропорт Anaktuvuk Pass, AK
  • Windiest 26,5 миль в час

    Byron, CA
  • Wettest (Last Hour) 0,2in

    Laurinburg Maxton Airport, NC
  • Most Humid 100%

    Hobby Field Аэропорт, ИЛИ
  • Наименее влажный 2.38%

    Melfa / Accomack Airport, VA
  • Наивысшее давление 1035,2 гПа

    Salida - Monarch Pass, CO
  • Самое низкое давление 991,2 гПа

    Остров Адак, аэропорт Адак, AK
Получить аккаунт для удаления рекламы 6,5 Нью-Йорк

Высокий УФ, 6,5

Очень высокий 8,3 Сан-Франциско

Очень высокий УФ, 8,3

Очень высокий 9.6 Лос-Анджелес

Очень высокий УФ, 9,6

Низкий 2,4 Сиэтл

Низкий УФ, 2,4

Очень высокий 9,5 Денвер

Очень высокий УФ, 9,5

Очень высокий 8,9 Atlanta

Очень высокий УФ, 8,9

Экстремальный 11,2 Майами

Экстремальный УФ, 11,2

Очень высокий 9,8 Phoenix

Очень высокий УФ, 9.8

Высокий 6,7 Миннеаполис

Высокий УФ, 6,7

Умеренный 5,6 Чикаго

Умеренный УФ, 5,6

Высокий 7 Бостон

Высокий УФ, 7

Умеренный 5,3 Вашингтон, округ Колумбия

Умеренный УФ, 5,3

Очень высокий 9,5 Хьюстон

Очень высокий УФ, 9,5

Очень высокий 9.2 Солт-Лейк-Сити

Очень высокое УФ, 9,2

Очень высокое 8,8 Литл-Рок

Очень высокое УФ, 8,8

Ультрафиолетовое (УФ) излучение | FDA


В: Что такое УФ-излучение?

Все излучения - это форма энергии, большая часть которой невидима для человеческого глаза.УФ-излучение - это только одна из форм излучения, и оно измеряется в научной шкале, называемой электромагнитным (ЭМ) спектром.

УФ-излучение - это только один из видов электромагнитной энергии, с которым вы, возможно, знакомы. Радиоволны, передающие звук с вышки радиостанции на стереосистему или между мобильными телефонами; микроволновые печи, подобные тем, что разогревают пищу в микроволновой печи; видимый свет, который излучается светильниками в вашем доме; и рентгеновские лучи, подобные тем, которые используются в больничных рентгеновских аппаратах для получения изображений костей внутри вашего тела, - все это формы электромагнитной энергии.

УФ-излучение - это часть электромагнитного спектра между рентгеновскими лучами и видимым светом.

Дополнительная информация об УФ-излучении

Вопрос: Как излучение классифицируется по электромагнитному спектру?

Электромагнитное излучение окружает нас повсюду, хотя мы можем видеть только его часть. Все электромагнитное излучение (также называемое электромагнитной энергией) состоит из мельчайших пакетов энергии или «частиц», называемых фотонами, которые движутся по волнообразной схеме и движутся со скоростью света. Спектр ЭМ делится на категории, определяемые диапазоном чисел.Эти диапазоны описывают уровень активности или то, насколько энергичны фотоны, и размер длины волны в каждой категории.

Например, в нижней части спектра радиоволн имеют фотоны с низкими энергиями, поэтому их длины волн длинные с пиками, которые находятся далеко друг от друга. Фотоны микроволн имеют более высокую энергию, за ними следуют инфракрасные волны, ультрафиолетовые лучи и рентгеновские лучи. В верхней части спектра гамма-лучи имеют фотоны с очень высокими энергиями и короткими длинами волн с близко расположенными пиками.

Дополнительная информация об электромагнитном спектре

Вопрос: Какие существуют типы УФ-излучения?

Наиболее распространенной формой УФ-излучения является солнечный свет, который производит три основных типа УФ-лучей:

Лучи

UVA имеют самую длинную длину волны, за ней следуют лучи UVB и UVC, которые имеют самую короткую длину волны. В то время как лучи UVA и UVB проходят через атмосферу, все лучи UVC и некоторые лучи UVB поглощаются озоновым слоем Земли. Итак, большинство УФ-лучей, с которыми вы контактируете, - это УФА с небольшим количеством УФВ.

Как и все формы света в ЭМ-спектре, УФ-излучение классифицируется по длине волны. Длина волны описывает расстояние между пиками в серии волн.

  • UVB-лучи имеют короткую длину волны, которая достигает внешнего слоя вашей кожи (эпидермиса)
  • UVA-лучи имеют более длинную длину волны и могут проникать через средний слой вашей кожи (дерму)
Q: Что такое УФ-излучение?

A: УФС-излучение - это часть спектра УФ-излучения с наивысшей энергией.

УФС-излучение Солнца не достигает поверхности Земли, потому что оно блокируется озоновым слоем атмосферы. Таким образом, единственный способ воздействия УФС-излучения на человека - это использование искусственного источника, такого как лампа или лазер.

В: Каковы риски воздействия УФС-излучения?

A: УФ-излучение может вызвать серьезные ожоги кожи и повреждения глаз (фотокератит). Избегайте прямого воздействия ультрафиолетового излучения на кожу и никогда не смотрите прямо на источник ультрафиолетового света, даже ненадолго.Ожоги кожи и травмы глаз от воздействия ультрафиолетового излучения обычно проходят в течение недели без каких-либо известных долгосрочных повреждений. Поскольку глубина проникновения УФ-излучения очень мала, риск рака кожи, катаракты или необратимой потери зрения также считается очень низким. Тип повреждения глаз, связанный с воздействием ультрафиолета, вызывает сильную боль и ощущение песка в глазах. Иногда люди не могут использовать свои глаза в течение одного-двух дней. Это может произойти после очень короткого воздействия (от секунд до минут) УФ-излучения.

Если вы получили травму, связанную с использованием УФ-лампы, мы рекомендуем вам сообщить об этом в FDA.

В: Какие риски связаны с использованием некоторых УФ-ламп?

A: Некоторые лампы UVC излучают небольшое количество UVB-излучения. Следовательно, воздействие высокой дозы или продолжительной низкой дозы излучения от некоторых УФ-ламп потенциально может способствовать возникновению таких эффектов, как катаракта или рак кожи, которые вызваны кумулятивным воздействием УФ-В-излучения.

Кроме того, некоторые УФ-лампы выделяют озон, который может вызвать раздражение дыхательных путей (то есть носа, горла и легких), особенно у людей с респираторной чувствительностью, например астмой или аллергией.Воздействие высоких уровней газообразного озона может также усугубить хронические респираторные заболевания, такие как астма, или повысить уязвимость к респираторным инфекциям.

В: Как УФ-излучение влияет на мое тело?

И UVA, и UVB лучи могут вызвать повреждение вашей кожи. Солнечный ожог является признаком кратковременного чрезмерного воздействия, в то время как преждевременное старение и рак кожи являются побочными эффектами длительного воздействия ультрафиолета.

Некоторые пероральные и местные лекарственные средства, такие как антибиотики, противозачаточные таблетки и продукты с перекисью бензоила, а также некоторые косметические средства могут повышать чувствительность кожи и глаз к УФ-излучению у всех типов кожи.Проверьте этикетку и обратитесь к врачу за дополнительной информацией.

Солнечный свет - не единственный источник УФ-излучения, с которым вы можете столкнуться. Другие источники включают:

  • Кабины дубильные
  • Освещение на парах ртути (часто используется на стадионах и школьных спортзалах)
  • Некоторые галогенные, люминесцентные лампы и лампы накаливания
  • Некоторые типы лазеров

Дополнительная информация о рисках загара

Дополнительная информация об известных воздействиях УФ-излучения на здоровье

Дополнительная информация о последствиях чрезмерного воздействия солнечных лучей на здоровье

Дополнительная информация о типах УФ-излучения

Вопрос: Есть ли польза для здоровья от воздействия УФ-излучения?

Воздействие УФ-В излучения помогает коже вырабатывать витамин D (витамин D3), который играет важную роль - наряду с кальцием - в здоровье костей и мышц.Однако количество UVB-излучения, необходимое для получения положительного эффекта, зависит от нескольких факторов, таких как: количество витамина D в вашем рационе, цвет кожи, использование солнцезащитного крема, одежда, место вашего проживания (широта и высота), время суток, и время года. Кроме того, FDA не одобрило и не одобрило какие-либо устройства для загара в помещении для производства витамина D.

УФ-излучение в форме лазеров, ламп или комбинации этих устройств и местных лекарств, повышающих чувствительность к УФ-излучению, иногда используется для лечения пациентов с определенными заболеваниями, которые не поддаются лечению другими методами.Этот метод воздействия ультрафиолета, также известный как фототерапия, выполняется квалифицированным медицинским работником под наблюдением дерматолога. Исследования показывают, что фототерапия может помочь в лечении тяжелых и тяжелых случаев нескольких заболеваний, в том числе:

Фототерапия заключается в регулярном воздействии на пациента тщательно контролируемой дозы УФ-излучения. В некоторых случаях для эффективной терапии требуется сначала обработать кожу пациента рецептурным лекарством, мазью или ванной, которые увеличивают ее чувствительность к ультрафиолету.Хотя этот тип терапии не устраняет отрицательные побочные эффекты воздействия УФ-излучения, лечение тщательно контролируется врачом, чтобы убедиться, что польза от него перевешивает риски.

В: Влияет ли место, где я живу, на количество УФ-излучения, которому я подвержен?

Многие факторы определяют, сколько ультрафиолета вы подвергаетесь воздействию, в том числе:

  • География
  • Высота
  • Время года
  • Время суток
  • Погодные условия
  • Отражение
География

УФ-лучи наиболее сильны в районах, близких к экватору.Поскольку солнце находится прямо над экватором, УФ-лучи проходят через атмосферу лишь небольшое расстояние, чтобы достичь этих областей. УФ-излучение также является самым сильным вблизи экватора, потому что озон в этих областях естественно тоньше, поэтому УФ-излучение меньше поглощается.

Ультрафиолетовое облучение ниже в областях, удаленных от экватора, потому что солнце находится дальше. Воздействие также уменьшается, потому что УФ-лучи должны проходить большее расстояние через богатые озоном части атмосферы, чтобы достичь поверхности Земли.

Ультрафиолетовое облучение также больше в областях снега, песка, тротуара и воды из-за отражающих свойств этих поверхностей.

Высота

Высота - еще один фактор, влияющий на количество ультрафиолетового излучения. На больших высотах больше УФ-облучение, потому что там меньше атмосферы, поглощающей УФ-лучи.

Время года

Угол наклона Солнца по отношению к Земле меняется в зависимости от сезона. В летние месяцы солнце находится под более прямым углом, что приводит к большему количеству УФ-излучения.

Время суток

Ультрафиолет наиболее интенсивен в полдень, когда солнце находится в самой высокой точке неба, а ультрафиолетовые лучи проходят наименьшее расстояние через атмосферу. Особенно в жаркие летние месяцы рекомендуется оставаться в помещении в часы пиковой нагрузки с 10 до 16 часов.

Погодные условия

Многие люди считают, что в пасмурный день нельзя обгореть; Это просто не тот случай. Даже под облачным покровом можно повредить кожу и глаза, а также нанести долговременный вред.Важно защищать себя солнцезащитным кремом даже в пасмурную погоду.

Отражение

Некоторые поверхности, такие как снег, песок, трава или вода, могут отражать большую часть попадающего на них УФ-излучения. Солнцезащитные очки, рассчитанные на 100% защиту от ультрафиолета, шляпа с широкими полями и солнцезащитный крем широкого спектра действия могут помочь защитить ваши глаза и кожу от отраженных ультрафиолетовых лучей.

Дополнительная информация о факторах воздействия УФ-излучения на окружающую среду

Вопрос: Что такое УФ-индекс (UVI)?

Ультрафиолетовый индекс (UVI) - это рейтинговая шкала с числами от 1 до 11, которые указывают количество повреждающих кожу УФ-лучей, достигающих поверхности Земли в течение дня.

Ежедневный UVI прогнозирует количество ультрафиолетового излучения, достигающего вашего района в полдень, когда солнце обычно достигает своей самой высокой точки в небе. Чем выше число UVI, тем более интенсивным УФ-лучам вы будете подвергаться.

Агентство по охране окружающей среды (EPA) предлагает прогнозы УФИ по почтовому индексу на своей странице УФ-индекса.

Во многих иллюстрациях UVI используется система цветов для обозначения уровней УФ-излучения для определенной области на карте. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) разработала международно признанную систему цветов, соответствующих уровням УФИ.

Категория Диапазон UVI Цвет
Низкий 0–2 зеленый
Умеренная 3-5 желтый
Высокая 6–7 оранжевый
Очень высокий 8–10 Красный
Экстремальный 11 + фиолетовый

Что такое ультрафиолетовое (УФ) излучение?

Ультрафиолетовое (УФ) излучение - это вид энергии, производимой солнцем и некоторыми искусственными источниками, такими как аппараты дуговой сварки и солярии.

Солнечное УФ-излучение - основная причина рака кожи. Слишком сильное воздействие ультрафиолета также вызывает солнечный ожог, загар, преждевременное старение и повреждение глаз.

Вы можете видеть солнечный свет. Вы можете почувствовать тепло солнца. Но вы не можете видеть или чувствовать ультрафиолетовое излучение солнца. УФ может достигать вас прямо от солнца. Он также может отражаться от различных поверхностей и рассеиваться частицами в воздухе.

Ваши органы чувств не могут обнаружить УФ-излучение, поэтому вы не заметите, что оно окружает вас, и не заметите никаких повреждений кожи, пока это не будет сделано.

УФ-индекс

Глобальный индекс солнечного УФ-излучения Всемирной организации здравоохранения измеряет уровни УФ-излучения по шкале от 0 (низкий) до 11+ (экстремальный). Защита от солнца рекомендуется при уровне УФ-излучения 3 (средний) или выше.

На уровень УФ-излучения влияет ряд факторов, включая время суток, время года, облачность, высоту, местоположение и окружающие поверхности.

УФ-индекс и время защиты от солнца

Время защиты от солнца выдается, когда прогнозируется уровень УФ-излучения 3 или выше.На этом уровне для большинства австралийцев существует риск повреждения кожи.

Вы можете узнать время защиты от солнца для вашего местоположения:

Во время защиты от солнца защитите свою кожу и глаза с помощью закрывающей одежды, солнцезащитного крема, шляпы, козырька и солнцезащитных очков. Не ждите жаркой и солнечной погоды.

Связана ли температура с УФ-излучением?

УФ не жарко. Это невозможно почувствовать и не связано с температурой. Уровни УФ-излучения могут быть опасными в прохладные пасмурные и теплые солнечные дни.

Ультрафиолет

всегда самый высокий в середине дня с 10:00 до 14:00 (или с 11:00 до 15:00 по летнему времени).

Температура может достигать пика во второй половине дня, когда уровень УФ-излучения менее интенсивен.

Почему в Австралии такое высокое УФ-излучение?

В Австралии наблюдается один из самых высоких уровней УФ-излучения в мире.

На уровень УФ-излучения влияют различные факторы, в том числе:

  • Местоположение: уровни ультрафиолетового излучения самые высокие вдоль экватора.Австралия находится недалеко от экватора, поэтому мы наблюдаем высокие уровни УФ-излучения
  • время года: наша эллиптическая орбита вокруг Солнца и наклон нашей оси в совокупности гарантируют, что мы ближе к Солнцу летом, чем в северном полушарии, например. летом в Великобритании УФ-индекс 6–8, а в Австралии - 10–14
  • .
  • у нас чистое небо и меньшее загрязнение воздуха.

Как складывается УФ?

УФ-урон накапливается. Ваша кожа запоминает и записывает все воздействия ультрафиолета на протяжении многих лет, что способствует долгосрочному риску рака кожи.Чем больше ультрафиолета вы подвергаетесь воздействию, тем выше риск. Вот почему работникам на открытом воздухе важно защищать кожу круглый год. Даже низкие уровни УФ-излучения могут быть вредными при длительном воздействии.

Последствия для здоровья слишком большого количества УФ-излучения

Слишком сильное УФ-излучение может вызвать повреждение кожи и глаз, солнечные ожоги, загар и рак кожи.

Загар

Солнечный ожог - это ожог кожи, вызванный УФ-излучением. В летние месяцы Виктории кожа может сгореть всего за 11 минут, а на заживление могут уйти дни или недели.Легкие солнечные ожоги можно лечить дома, но при сильных ожогах и / или ожогах с волдырями следует немедленно обратиться к врачу. Узнайте больше о лечении солнечных ожогов на Better Health Channel.

Хотя признаки солнечного ожога со временем исчезают, ущерб невозможно устранить, и он увеличивает количество УФ-повреждений за всю жизнь, что увеличивает риск рака кожи.

Лучшая профилактика солнечных ожогов. Всегда проверяйте время защиты от солнца в бесплатном приложении SunSmart и при необходимости используйте комбинацию средств защиты от солнца.

Повреждение глаз

УФ-излучение может вызвать различные заболевания глаз, в том числе:

  • фотоконъюнктивит: воспаление конъюнктивы - мембраны, выстилающей внутреннюю часть век и глазницы, также известное как снежная слепота или вспышка сварщика.
  • фотокератит: воспаление роговицы
  • дегенерация желтого пятна: повреждение сетчатки
  • Катаракта: помутнение хрусталика
  • птеригиумов: разрастание тканей роговицы
  • рак кожи конъюнктивы и кожи вокруг глаза.

Преждевременное старение

До 80% тонких линий и морщин являются результатом ультрафиолетового излучения. УФ также вызывает дряблость, пятнистость и шероховатость кожи.

Светочувствительность

Фоточувствительность - это чрезмерная чувствительность кожи или глаз к УФ-излучению. Это означает, что кожа может легче гореть, что увеличивает риск рака кожи.

Фоточувствительность возникает при проглатывании, вдыхании или контакте с кожей фотосенсибилизаторов - веществ, вызывающих светочувствительность.К фотосенсибилизаторам относятся промышленные химикаты, лекарства, растения, а также некоторые эфирные масла и ароматизаторы. Некоторые лекарства также могут вызывать светочувствительность. Посоветуйтесь со своим врачом или фармацевтом, могут ли быть доступны альтернативные лекарства.

Информацию о веществах, вызывающих светочувствительность, можно найти в Руководстве по воздействию солнечного ультрафиолетового излучения (УФР) от Safe Work Australia.

Не позволяйте солнцу испортить вам день. Сначала проверьте УФ-индекс.

Как быстро ваша кожа может испытывать воздействие солнца в любой день? Что ж, у нас есть прогноз на это.

Каждый день NOAA прогнозирует и отслеживает уровней ультрафиолетового излучения уровней в атмосфере, которые достигают поверхности Земли, а затем прогнозирует силу солнечных лучей для прогноза УФ-индекса.

Как интерпретировать УФ-индекс

Нижний предел шкалы УФ-индекса (пронумерованный балл от 0 до 5) указывает на меньшее количество повреждающих лучей и что более короткое время воздействия представляет небольшой риск для большинства людей.

Чем выше показатель УФ-индекса, тем выше количество потенциально опасного излучения для кожи и глаз.При высоком уровне УФ-индекса (6 или выше) значительный ущерб может быть нанесен всего за несколько минут.

Прогноз УФ-индекса, разработанный Центром прогнозирования климата NOAA, присваивает числовое значение риску воздействия ультрафиолетового излучения (УФ), чтобы помочь вам оставаться в безопасности на солнце. (Центр прогнозирования климата NOAA NWS)

Солнечный ожог - результат чрезмерного воздействия ультрафиолетовых лучей солнца. Некоторые люди горят быстрее других, но обжечься может каждый. На количество радиации, достигающей поверхности Земли, может влиять ряд факторов окружающей среды, в том числе:

  • облачный покров,

  • толщина защитного озонового слоя атмосферы;

  • ярких поверхностей, таких как песок, вода и снег

  • земной отметки; и

  • количество загрязнения воздуха.

УФ-индекс основан на данных недавно обновленной модели Глобальной системы прогнозов (GFS) NOAA, которая включает наблюдения метеорологических спутников NOAA об озоне, облаках и снеге, которые отражают УФ-свет и солнечную энергию обратно в атмосферу.

Темная сторона солнечного света

Помимо болезненного солнечного ожога, воздействие ультрафиолета со временем может привести к развитию потенциально смертельного рака кожи. По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, заболеваемость раком кожи за последнее десятилетие росла.Меланома, самая смертоносная форма рака кожи, уносит около 8 200 смертей ежегодно.

Защити себя

Центр прогнозирования климата NOAA и наш партнер Агентство по охране окружающей среды (EPA) помогают вам понять угрозу ультрафиолетового излучения и временные рамки, в которые может быть нанесен ущерб.

EPA предоставляет общие рекомендации по защите от солнца в различных диапазонах категорий воздействия. По возможности планируйте мероприятия на свежем воздухе рано или поздно, когда солнечные лучи менее интенсивны.Если вы находитесь на улице при УФ-индексе 3 или выше, рекомендуется:

  • Ищи тень.

  • Носите рубашки с длинными рукавами, брюки и шляпы с широкими полями, а также солнцезащитные очки, защищающие от ультрафиолета.

  • Используйте солнцезащитные кремы широкого спектра действия, предпочтительно безопасные для рифов, с фактором защиты от солнца (SPF) не менее 15 или выше.

Подробнее> Загрузите бесплатное приложение для смартфонов UV Index

Может ли старый инструмент, ультрафиолетовый свет, помочь убить коронавирус, переносимый по воздуху? : Выстрелов

Кварцевая ультрафиолетовая бактерицидная лампа используется для дезинфекции поезда на станции Свиблово транзитной системы Московского метрополитена. Сергей Карпухин / ТАСС через Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Сергей Карпухин / ТАСС через Getty Images

Кварцевая бактерицидная УФ лампа используется для дезинфекции поезда на станции Свиблово транзитной системы Московского метрополитена.

Сергей Карпухин / ТАСС через Getty Images

Высоко под потолком в столовой своего ресторана в Сиэтле Муса Фират недавно установил «зону поражения» - место, где полосы невидимой электромагнитной энергии проникают в воздух, готовые обезвредить коронавирус и другие опасные патогены, которые дрейфуют вверх в виде крошечных частиц в воздухе.

Новая система Firat основана на вековой технологии защиты от инфекционных заболеваний: энергичные волны ультрафиолетового света, известные как бактерицидный УФ или GUV, доставляются в нужной дозе для уничтожения вирусов, бактерий и других микроорганизмов.

Исследования уже показывают, что бактерицидное УФ-излучение может эффективно инактивировать переносимых по воздуху микробов, передающих корь, туберкулез и SARS-CoV-1, близкого родственника нового коронавируса.

Теперь, когда растет беспокойство по поводу того, что коронавирус может легко передаваться через микроскопические плавающие частицы, известные как аэрозоли, некоторые исследователи и врачи надеются, что эта технология может быть снова использована для дезинфекции помещений с повышенным риском.

«Я подумал, что это отличная идея, и хочу, чтобы мои клиенты были в безопасности», - говорит Фират.

Его ресторан Marlaina's Mediterranean Kitchen - это обычная закусочная в 20 минутах к югу от центра Сиэтла.

Пока США пытаются остановить распространение высокоинфекционного вируса, ультрафиолетовое излучение используется для обеззараживания поверхностей в общественном транспорте и в больницах, куда могли попасть инфекционные капли, а также для дезинфекции масок N95 для повторного использования. Но до сих пор использование этой технологии для обеспечения непрерывной дезинфекции воздуха оставалось за пределами основных политических дискуссий о коронавирусе.

Эксперты объясняют это комбинацией факторов: неправильные представления о безопасности УФ-излучения, недостаток осведомленности общественности и технических ноу-хау, опасения по поводу затрат на установку технологии и общее нежелание рассматривать роль аэрозолей в распространении УФ-излучения. коронавирус.

Аэрозоли - это микрокапли, которые выбрасываются, когда кто-то выдыхает, говорит или кашляет. В отличие от более крупных и тяжелых респираторных капель, которые быстро падают на землю, аэрозоли могут задерживаться в воздухе в течение длительных периодов времени и перемещаться по внутренним помещениям.Этот процесс также называют «воздушной передачей».

Уже признано, что коронавирус может распространяться через аэрозоли во время медицинских процедур, поэтому работникам здравоохранения рекомендуется носить респираторы, такие как маски N95, которые фильтруют эти крошечные частицы. Тем не менее, до сих пор ведутся серьезные споры о том, насколько вероятно, что кто-то распространит вирус в других местах с помощью аэрозолей.

Недавно вопрос о передаче вируса воздушным путем приобрел новую актуальность, когда группа из 239 ученых призвала Всемирную организацию здравоохранения более серьезно отнестись к угрозе инфекционных аэрозолей, утверждая, что «отсутствие четких рекомендаций по мерам борьбы с вирусом, передаваемым по воздуху, будет иметь значительные последствия.«В ответ ВОЗ признала возможность того, что передача воздушным путем« не может быть исключена »в некоторых общественных местах, которые« переполнены, закрыты, плохо вентилируются ». Должностные лица ВОЗ признали, что необходимы дополнительные исследования, но заявили, что большинство инфекций не происходит таким образом

По мере того, как наука продолжает развиваться, УФ-излучение может стать привлекательной защитой от передачи воздушно-капельным путем, имеющей опыт борьбы с предыдущими патогенами, которая может быть использована для снижения риска накопления инфекционных аэрозолей в помещениях, таких как школы, общественные здания и предприятия.

Добро пожаловать в «зону смерти»

В ресторане Марлайны посетители увидят только два видимых следа за системой УФ-дезинфекции, установленной, когда ресторан был закрыт во время блокировки в штате Вашингтон: слабое свечение синего света над черными решетками подвесного потолка и вывешенный на двери знак, гордо объявляющий посетителям: «Здесь продезинфицирован коронавирусом!»

Эта установка известна как «бактерицидное УФ-излучение для верхней комнаты», потому что УФ-светильники устанавливаются высоко около потолка и расположены под углом от людей внизу.

Слева: интерьер ресторана Marlaina’s Mediterranean Kitchen в районе Сиэтла. Справа: слабое голубое свечение ультрафиолетовых светильников, установленных над потолочными панелями ресторана, создает «зону поражения», которая может уничтожить вирусные аэрозоли, накапливающиеся в воздухе. Некоторые эксперты призывают к более широкому использованию ультрафиолетового света для дезинфекции воздуха в помещениях. Уилл Стоун / NPR скрыть подпись

переключить подпись Уилл Стоун / NPR

В ресторане потолочные вентиляторы циркулируют воздух, в конечном итоге выталкивая любые взвешенные вирусные частицы, которые накопились в обеденном зале, через решетчатый подвесной потолок в область, где ультрафиолетовые лучи, расположенные горизонтально, взрывают их излучательной энергией.

Вдохновение и техническая помощь для владельца Marlaina исходила от клиента, Брюса Дэвидсона, легочного врача, который был «царем туберкулеза» Филадельфии в середине 90-х. В то время США боролись с новой вспышкой туберкулеза, которая включала штаммы, устойчивые к существующим лекарствам.

«Профилактика передачи инфекции была самой важной частью, потому что у нас не было ни лекарств, ни вакцины», - вспоминает Дэвидсон, который сейчас живет за пределами Сиэтла. Ультрафиолетовый свет тогда оказался ключевой стратегией, и Дэвидсон считает, что он снова может помочь: «Сейчас он действительно должен быть в большинстве закрытых общественных мест.«

Брюс Дэвидсон, пульмонолог, курировал программу борьбы с туберкулезом в Филадельфии во время вспышки лекарственно-устойчивого туберкулеза в 1990-х годах. Один из проверенных временем подходов к борьбе с инфекциями, который использовали Филадельфия и другие города, заключался в установке ультрафиолетовых ламп возле потолков в противотуберкулезных клиниках и других местах с повышенным риском. Уилл Стоун / NPR скрыть подпись

переключить подпись Уилл Стоун / NPR

Чтобы продемонстрировать концепцию, Дэвидсон зажег сигару в ресторане Marlaina и показал, как дым поднимается вверх, собираясь в пространстве потолка с УФ-приборами.

«Если у кого-то не обнаружен коронавирус, и он не ест с маской, не разговаривает и так далее, подавляющее большинство его частиц попадет туда в зону поражения, циркулирует и отскакивает», - говорит Дэвидсон. «По статистике риск для других людей будет очень низким».

Исследования показывают, что около 90% переносимых по воздуху частиц от предыдущего коронавируса (SARS-CoV-1) могут быть инактивированы примерно за 16 секунд при воздействии ультрафиолетового излучения той же силы, что и потолок ресторана.Другие типы вирусов, такие как аденовирус, более устойчивы и требуют более высокой дозы УФ-излучения.

«Хотя он не идеален, он, вероятно, предлагает лучшее решение для прямой дезинфекции воздуха» в условиях нынешней пандемии, - говорит Дэвид Слини, преподаватель Университета Джона Хопкинса и давний исследователь бактерицидного УФ-излучения.

Согласно нескольким исследованиям, при использовании с надлежащей вентиляцией GUV в верхней комнате эффективен против распространения туберкулеза воздушно-капельным путем примерно на 80%.Это эквивалентно замене воздуха в помещении до 24 раз в час.

Но это может быть тяжелая битва, говорит Слайни, потому что в США интерес к использованию ультрафиолетового излучения для дезинфекции воздуха в последние десятилетия снизился, поскольку ученые сосредоточили свое внимание на мощных вакцинах и лекарствах для борьбы с инфекционными заболеваниями.

Понимание роли аэрозолей и передачи по воздуху

Ультрафиолетовое излучение может быть мощным оружием против вируса, переносимого по воздуху, но оно не может зайти так далеко.

Во-первых, люди все еще могут заболеть от более крупных и тяжелых капель, выбрасываемых при кашле и чихании. Они могут непосредственно вдохнуть эти более крупные капли или коснуться загрязненной ими поверхности, а затем коснуться глаз, носа или рта.

УФ также не защищает человека от воздействия инфекционных аэрозолей, которые только что вышли из организма инфицированного человека и остаются совсем рядом с его или ее телом, что исследователь Ричард Корси описывает как «ближнее поле».«

« В этом сценарии вы вдыхаете очень концентрированное облако этих крошечных частиц, которое вы не можете увидеть, если мы близко друг к другу », - сказал Корси, декан колледжа инженерии и информатики Маси в Портленде. Университет. «Вы получаете довольно значительную дозу в вашу дыхательную систему».

Итак, даже если в здании есть ультрафиолетовое излучение в верхней комнате, Корси говорит, что маски для лица и социальное дистанцирование все еще необходимы, чтобы блокировать более крупные дыхательные капли и удалять некоторые из аэрозолей в «ближнем поле».«Но Корси говорит, что теперь имеется достаточно доказательств того, что аэрозоли коронавируса могут зависать в воздухе и распространяться по комнате (« дальнее поле »), и пришло время серьезно отнестись к этому распространению по воздуху.

Корси говорит, что органы здравоохранения преуменьшают значение этот риск на ранней стадии пандемии, и это его беспокоит: «Это сделало публику, возможно, слишком легко, и люди продолжали ходить в оживленные рестораны, где много людей в плохо вентилируемой среде», - сказал он.

Corsi and Шелли Миллер, профессор Университета Колорадо в Боулдере, подписала письмо с призывом к ВОЗ обновить свои рекомендации по передаче вируса воздушно-капельным путем.

«У нас есть большая степень уверенности в том, что это играет важную роль при соблюдении определенных условий», - говорит Миллер. «Итак, это переполненные внутренние помещения с недостаточной вентиляцией, многие люди не носят маски, они громко разговаривают, а вы находитесь там надолго».

Одним из наиболее тревожных примеров, приведенных группой, было исследование ресторана в Китае, в котором некоторые посетители, сидящие отдельно, заразились вирусом, несмотря на то, что никогда не вступали в тесный контакт. Еще одно свидетельство было получено из выступления хора 10 марта в Маунт-Вернон, штат Вашингтон., после чего большинство певцов заразились коронавирусом, хотя и приняли некоторые меры предосторожности, чтобы держаться на расстоянии нескольких футов друг от друга. В письме ВОЗ также отмечается, что MERS, другой коронавирус, похожий на новый коронавирус, может распространяться через аэрозоли, и «есть все основания ожидать, что SARS-CoV-2 будет вести себя аналогичным образом».

В недавней публикации Миллер и другие эксперты предлагают увеличить вентиляцию, использовать высокоэффективные воздушные фильтры для твердых частиц и установить бактерицидный ультрафиолет в верхних помещениях в плохо вентилируемых помещениях, где передача инфекции более вероятна.

«Что нам действительно нужно во время вспышки, так это наличие большого количества наружного воздуха, который будет разбавлять любые концентрации вируса в воздухе», - объясняет Миллер. «Вы не можете обязательно заходить в здания и модернизировать их с помощью новой системы вентиляции. Но вы можете установить мощные очистители воздуха и повесить ультрафиолетовые лампы».

Миллер, изучавший GUV, описывает его как эффективный инструмент, который теперь следует использовать в различных условиях, таких как школы, медицинские учреждения, тюрьмы и приюты для бездомных.

В недавней статье из Испании, написанной экспертами в области вирусологии, аэрозолей и архитектуры, был сделан аналогичный вывод, согласно которому УФ-излучение является наиболее доступной и применимой технологией для сокращения распространения коронавируса, как для дезинфекции поверхностей, подверженных сильным прикосновениям, так и для дезинфекции внутренний воздух.

Проверенная временем, но все еще неправильно понятая технология

Бактерицидное УФ-излучение использует часть электромагнитного спектра, содержащую короткие волны лучистой энергии, называемые УФ-С.Эта длина волны находится дальше от видимого спектра, чем другие формы УФ-света, которые достигают Земли от Солнца.

Думайте об этом, как о смертельном солнечном ожоге от вируса.

В середине 1930-х годов Уильям Уэллс впервые продемонстрировал, что УФ может инактивировать микроорганизмы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Позже он установил эту технологию в школах за пределами Филадельфии, чтобы предотвратить распространение кори. Он широко использовался в 1950-х и 60-х годах в медицинских учреждениях и привлек к себе внимание во время U.С. вспыхнул лекарственно-устойчивым туберкулезом, когда он был помещен в некоторые противотуберкулезные диспансеры и приюты для бездомных. Он все еще используется в других частях мира, таких как Африка, Азия и Южная Америка, где лекарственно-устойчивый туберкулез представляет собой особую проблему.

Бактерицидное УФ-излучение также является распространенным методом очистки от микробов из систем водоснабжения, но для этого требуется гораздо более высокая доза УФ-излучения (больше ватт), чем для дезинфекции воздуха.

«У нас очень мало практического опыта, чтобы показать, насколько эффективным он может быть [в случае пандемии], поскольку он больше не используется в этой стране и в Западной Европе», - сказал Слайни из Johns Hopkins, который возглавляет комитет Illuminating Engineering. Общество, недавно выпустившее новое руководство по ГУВ.

Sliney рекомендует устанавливать УФ-лампы в больших магазинах, ресторанах и продуктовых магазинах, которые обычно имеют высокие потолки. «Должен быть вертикальный воздухообмен», - добавляет он, например, потолочные вентиляторы, так что «это не просто стерилизация воздуха в верхнем пространстве комнаты».

GUV иногда считают «бесхозной технологией», поскольку она охватывает области оптической инженерии, внутренней архитектуры и инфекционного контроля, говорит доктор Эдвард Нарделл, профессор Гарвардской медицинской школы и исследователь GUV.

«Это хорошо зарекомендовавшая себя, чрезвычайно безопасная технология, которая используется недостаточно и часто неправильно», - говорит Нарделл. «Никто не сомневается в эффективности бактерицидного ультрафиолетового излучения в уничтожении мелких микроорганизмов и патогенов. Я думаю, что более серьезными противоречиями, если они есть, являются неправильные представления о безопасности».

Бактерицидное УФ-излучение в малых дозах может повредить глаза и кожу, но Нарделл говорит, что этих рисков можно избежать, если следовать соответствующим рекомендациям.

В то время как международные руководящие принципы предостерегают людей от прямого воздействия УФ-С, риск рака кожи считается незначительным, особенно по сравнению с более длинными волнами УФ-излучения, которое может проникать более глубоко.

Тем не менее Нарделл говорит, что представление о том, что УФ опасно, сохранялось на протяжении десятилетий, что затрудняет заручиться дополнительной поддержкой этой технологии.

Может ли УФ-излучение вернуться?

Установка ультрафиолетового света - это вложение в инфраструктуру. Для этого необходимо найти подходящие лампы и приспособления, обеспечить достаточную циркуляцию воздуха и убедиться, что ультрафиолетовое излучение не поражает людей, находящихся внизу.

С 1980-х годов Нарделл и его коллеги работали над более широким развертыванием GUV, включая использование «решетчатых приспособлений» в помещениях для защиты людей внизу.Они действительно работают, но снижают эффективность, потому что большая часть генерируемого УФ-излучения блокируется. Другой подход, разработанный Нарделлом, - это «ящик для яиц» или потолок с решеткой (например, тот, который используется в ресторане Firat в штате Вашингтон), который позволяет воздуху подниматься в зону поражения, но предотвращает попадание лучей ультрафиолетового света в комнату.

«Проблема в том, что создать потолок ящика для яиц непросто», - говорит Нарделл. «Вы должны действительно выбирать места, где вы собираетесь попытаться остановить передачу, потому что вы не можете делать это везде.

Здания с высокими потолками более просты, потому что УФ-излучение может быть установлено вдали от людей, с защитой. Чтобы быть эффективным, УФ-свет должен напрямую поражать вирус или микроорганизм. Любые препятствия или даже тень будут блокировать эффект.

И однако после их установки бактерицидные ультрафиолетовые осветительные системы представляют собой постоянные и эффективные средства дезинфекции.

Основной проблемой при развертывании технологии во время пандемии являются не только ограничения в цепочке поставок, но и отсутствие стандартизации среди производителей и отсутствие четких инструкций. механизм контроля качества.

«Произошла своего рода бездна нормативных требований», - говорит Джим Малли, профессор Университета Нью-Гэмпшира, изучающий общественное здравоохранение и дезинфекцию. «Средний потребитель не сможет сказать, что круто, а что дерьмо».

Сейчас, когда спрос на УФ-излучение стремительно растет, Малли обеспокоен некачественными продуктами на рынке и преувеличивает заявления об их эффективности против вируса.

Потребители должны опасаться маркетинговых заявлений о «ультрафиолетовых палочках», которыми можно быстро размахивать поверх поверхностей или специальных «порталах», через которые проходят люди, говорит он, потому что они, вероятно, неправильно откалиброваны для инактивации вируса и могут быть опасными.

Малли говорит, что он не считает, что существует много жизнеспособного рынка для GUV верхней комнаты за пределами медицинских учреждений, но он поддерживает установку технологии в местах с наиболее высоким риском, таких как мясокомбинаты и учреждения для престарелых.

Владелец ресторана Муса Фират, который управляет рестораном Marlaina’s Mediterranean Kitchen, установил технологию «бактерицидного ультрафиолета в верхней комнате», чтобы снизить риск заражения своих клиентов остаточными частицами коронавируса, переносимого по воздуху. Уилл Стоун / NPR скрыть подпись

переключить подпись Уилл Стоун / NPR

«Я чувствую, что мы должны сделать все возможное в этих местах, потому что у нас ужасный рекорд смертности от коронавируса», - говорит он.

Малли говорит, что он скептически относится к тому, что такие заведения, как спортзалы и рестораны, могут справиться с техническими проблемами, чтобы сделать их стоящими вложения.

«Я просто не вижу у вас той защиты, которую, к сожалению, мы хотели бы получить», - говорит он.

Малли считает, что наилучшее использование ультрафиолета во время пандемии - это дезинфекция таких мест, как вагоны метро или самолеты, когда пассажиры выходят. Однако даже в этих условиях GUV будет работать в тандеме с протиранием поверхностей вручную.

В ресторане Марлайны все было относительно несложно.

Владелец, Firat, купил четыре УФ-светильника (каждый по цене 165 долларов), нанял электрика для установки вентиляторов и купил черные пластиковые панели с сеткой для ограждения потолочного пространства, где устанавливается УФ.

Фират по-прежнему призывает своих клиентов носить маски и поддерживать социальную дистанцию. Но он говорит, что УФ стало еще одной частью атмосферы.

«Он более современный и чистый, и отклик отличный, абсолютно отличный», - говорит он.

Погодные Факты: УФ-индекс | weatheronline.co.uk

Ультрафиолетовый индекс - это прогноз количества УФ-излучения , повреждающего кожу, которое, как ожидается, достигнет поверхности земли в то время, когда солнце находится выше всего в небе (около полудня).Количество УФ-излучения, достигающего поверхности, в первую очередь связано с высотой солнца в небе, количеством озона в стратосфере и количеством облачного покрова. Однако толстое облако может значительно снизить уровень ультрафиолетового излучения, и, что удивительно, определенные типы тонких облаков могут увеличить силу ультрафиолетового излучения.

Максимальный суточный уровень ультрафиолетового излучения меняется в течение года. Самое сильное существо в день летнего солнцестояния (21 июня) и самое слабое в день зимнего солнцестояния (21 декабря).

УФ-индекс может варьироваться от 0 (ночью) до 11 или 12. Он может быть даже выше в тропиках и / или на больших высотах при ясном небе. УФ-индекс не превышает 8 в Великобритании (8 - редко; 7 могут встречаться в исключительные дни, в основном в две недели около летнего солнцестояния). Однако индексы 9 и 10 обычны для Средиземноморья.

Чем выше УФ-индекс, тем выше мощность дозы повреждающего кожу (и повреждающего глаза) УФ-излучения. Следовательно, чем выше УФ-индекс, тем меньше времени проходит до повреждения кожи или глаз.Узнайте о своем риске и времени сжигания с нашими Таблица типов кожи


Низкий риск означает, что беспокоиться не о чем - солнце вам не навредит. Покраснение (эритема) появится через 2 часа и более. (11: 00-15: 00 GMT) летом в Великобритании

Средний риск означает, что солнце не опасно, но вам следует избегать пребывания под прямыми солнечными лучами более 1-2 часов. Покраснение (эритема) исчезнет после длительного воздействия. Горелки должны применять солнцезащитный крем с фактором защиты кожи (SPF) 15.Все люди должны носить солнцезащитные очки UV-A + B.

Высокий риск означает, что вы можете сгореть за 30–60 минут. Старайтесь держаться подальше от прямых солнечных лучей, прикрывайте кожу или пользуйтесь солнцезащитным лосьоном SPF 15+. Используйте защитную одежду.

Очень высокий риск означает, что вы можете сильно обжечься через 20–30 минут. Держитесь подальше от прямых солнечных лучей, прикрывайте лицо солнцезащитным лосьоном SPF 15+.

Люди любого цвета кожи, особенно дети и младенцы, могут страдать от повреждения глаз, перегрева и обезвоживания в результате чрезмерного пребывания на солнце.

Источник Агентство по охране здоровья
См. Также глобальный индекс солнечного УФ-излучения в ВОЗ

Виджет УФ-индекса

- по всему миру в App Store

Приложение UV Index, в котором есть все!

Виджет УФ-индекса - Worldwide - это удобное небольшое приложение для проверки текущего уровня излучения Солнца (УФ-индекс), самого высокого прогноза УФ-индекса на сегодня и прогнозируемого УФ-индекса на следующие 7 дней в любой точке Земли. Вы также можете добавить УФ-индекс на главный экран с помощью сопутствующих виджетов, настроить уведомления, когда УФ-излучение превышает определенные уровни, и автоматически добавить уровни УФ-излучения в приложение Apple Health.

Приложение мгновенно отобразит текущий УФ-индекс (UVI) в вашем местоположении в интуитивно понятном виде. Нажмите и удерживайте, чтобы увидеть пиковый УФ-индекс на сегодня. Вы также можете увидеть, когда солнце встает и заходит, и в какое время УФ-индекс находится на самом высоком уровне.

Почасовой прогноз на 7 дней:
На вкладке «Прогноз» отображается почасовой прогноз UVI на следующие 7 дней.

Моя кожа:
В разделе «Моя кожа» выберите свой тип кожи, чтобы получить персональную информацию и рекомендации по безопасности.Вы также можете установить напоминание о солнечных ожогах, которое уведомит вас, когда риск получить солнечный ожог высок.

Места:
На вкладке «Места» вы можете выбрать любое место на Земле, чтобы просмотреть текущее УФ-излучение и прогноз на 7 дней для этого места. Удобно, когда вы собираетесь куда-то поехать и хотите узнать об уровне УФ-излучения в том месте, куда вы собираетесь.

Виджет:
Добавлена ​​поддержка виджетов главного экрана iOS 14. Выберите один из 7 различных виджетов на главном экране и добавьте их либо на главный экран, либо на экран «Сегодня».

Уведомлений:
Приложение может уведомить вас, когда УФ-индекс превышает определенный уровень. Установите желаемый УФ-индекс, о котором вы хотите получать уведомления, и вы получите уведомление, если УФ-индекс в вашем регионе превысит этот порог.

Приложение Apple Health:
Приложение автоматически сохраняет почасовой УФ-индекс для вашего местоположения в приложении Apple Health. Откройте приложение Apple Health, чтобы просмотреть историю УФ-облучения.

Apple Watch:
Теперь вы можете проверить УФ-индекс на своих часах.Нажмите и удерживайте для просмотра сегодняшнего пикового UVI, как и в приложении для iOS. Приложение для часов также содержит раздел «Моя кожа» и почасовой прогноз на 4 дня. Кроме того, вы можете проверить UVI в любое время прямо на своем любимом циферблате, используя прилагаемые усложнения UVI.

Приложение будет работать в любой точке мира и станет идеальным компаньоном, будь вы дома или в путешествии.

---

Информация о виджете UV Index - Подписка по всему миру:
-При подтверждении покупки или после завершения бесплатного пробного периода оплата будет снята с вашей учетной записи iTunes.
- Доступны годовые подписки.
- Оплата будет снята с вашей учетной записи iTunes при подтверждении покупки.
- Ваша подписка будет автоматически продлеваться, если автоматическое продление не будет отключено по крайней мере за 24 часа до окончания текущего периода подписки.
- С вашей учетной записи будет взиматься плата за продление в течение 24 часов до окончания текущего периода подписки. Автоматическое продление будет стоить по той же цене, которую вы изначально взимали за подписку.
- Вы можете управлять своими подписками и отключить автоматическое продление, перейдя в настройки своей учетной записи в App Store после покупки.

Уф в: ВОЗ | Ультрафиолетовое излучение и здоровье

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Пролистать наверх