سیستم های نور UV

اطلاعات سیستم های نور UV

نمایش تمام سازندگان سیستم های نور UV

نور ماوراء بنفش، همچنین به عنوان نور UV شناخته می شود، نوعی انرژی است که در فضا حرکت می کند. این یک شکل از تابش الکترومغناطیسی با طول موج کوتاهتر (100 تا 400 نانومتر) از نور مرئی (400-780 نانومتر) است، به این معنی که نور UV پرانرژی تر است.

طیف نور.

طیف الکترومغناطیسی طیفی از فرکانس ها برای تابش الکترومغناطیسی است. این شامل امواج نور از پرتوهای گاما تا امواج رادیویی است. هر کدام حامل انرژی هستند و با سرعت نور حرکت می کنند. همانطور که نمودار زیر نشان می دهد، انرژی موج با کوتاه شدن طول موج افزایش می یابد.

نور UV چگونه کار می کند

نور ماوراء بنفش توسط خورشید و توسط برخی از لامپ های ساخت بشر تولید می شود. اگرچه کاربردهای زیادی برای اشعه ماوراء بنفش وجود دارد، اما استفاده از آن خطراتی نیز دارد. پرتوهای فرابنفش انرژی زیادی دارند و می توانند باعث تکان خوردن مولکول ها تا زمانی که الکترون از دست بدهند. از دست دادن یک الکترون می تواند ساختار شیمیایی را تغییر دهد و با جهش کد ژنتیکی سلول باعث آسیب آن شود.

هنگامی که تابش توسط ماده جذب می شود، تحریک یا یونیزاسیون می تواند رخ دهد. برانگیختگی زمانی اتفاق می‌افتد که تابش با حرکت اتم‌ها یا مولکول‌ها برانگیخته می‌شود یا باعث می‌شود یک الکترون از یک اوربیتال اشغال شده به یک اوربیتال خالی و با انرژی بالاتر بپرد. یونیزاسیون زمانی اتفاق می افتد که انرژی کافی برای حذف یک الکترون از اتم وجود داشته باشد.

انواع اشعه UV

اشعه ماوراء بنفش را می توان به عنوان پرتوهای غیر یونیزان یا یونیزان طبقه بندی کرد.

• تابش الکترومغناطیسی غیریونیزان انرژی کمتری نسبت به یونیزاسیون آب (1216 کیلوژول بر مول) دارد که برای حذف الکترون کافی نیست. نمونه هایی از پرتوهای غیر یونیزه شامل نور مرئی، امواج مایکروویو و امواج رادیویی است.

• تشعشعات الکترومغناطیسی یونیزه کننده بیش از 1216 کیلولیتر بر مول دارند و می توانند الکترون را از یک اتم یا مولکول حذف کنند تا یک رادیکال آزاد واکنش پذیر شیمیایی تولید کنند. پرتوهای یونیزان برای اشعه ایکس، کاربردهای پزشکی، بیولوژیکی و استریلیزاسیون استفاده می شود و محصول جانبی انرژی هسته ای است.

باندهای UV

نور ماوراء بنفش را می توان بیشتر به باندها تقسیم کرد. نمودار زیر نمای مختصری از طیف الکترومغناطیسی را ارائه می دهد و نور UV را به این زیرمجموعه های طیفی تقسیم می کند.

سیستم های نور فرابنفش اشعه ماوراء بنفش را تولید می کنند که در یک تا سه باند اصلی قرار می گیرد:

• فرابنفش A (UVA) باند فرابنفش موج بلند (315 تا 400 نانومتر) است. پرتوهای UVA که به عنوان نور سیاه نیز شناخته می شوند، 98 درصد از اشعه ماوراء بنفش نور خورشید در سطح زمین را تشکیل می دهند. پرتوها در تمام ساعات روز وجود دارند و قادر به نفوذ به ابرها و شیشه هستند. UVA می تواند با از بین بردن ویتامین A و آسیب به کراتینوسیت ها به کلاژن آسیب برساند. با وجود ارتباط آن با سرطان پوست، اشعه UVA اغلب در غرفه های برنزه کننده و لامپ های خورشیدی استفاده می شود.

• فرابنفش B (UVB) باند UV وسط (280 تا 315 نانومتر) است. UVB پرانرژی تر از UVA است و تا حدی توسط لایه اوزون جذب می شود. این اشعه ها عامل اصلی قرمزی پوست و سوختگی پوست هستند. آنها به لایه های اپیدرم سطحی پوست آسیب می رسانند و نقش کلیدی در ایجاد سرطان پوست دارند. شدت UVB بر اساس فصل، زمان روز و مکان متفاوت است.

• فرابنفش C (UVC) باند UV موج کوتاه (100 تا 280 نانومتر) است. پرتوهای UVC بالاترین انرژی را به ازای هر فوتون دارند و بنابراین خطرناکتر از اشعه UVA و UVB هستند. پرتوهای آنها به طور کامل توسط لایه اوزون جذب می شوند، اما اگر برای مدت طولانی به آنها نگاه شود، می توانند تهدیدی جدی باشند.

نفوذ ازن نور UV.

باندهای UVA، UVB و UVC را می‌توان به زیرگروه‌هایی تقسیم کرد که کاربردهای خاص را نشان می‌دهند و جاذب اصلی تابش را مشخص می‌کنند. اینها شامل خلاء و اشعه ماوراء بنفش شدید همانطور که در نمودار بالا دیده می شود.

معیارهای انتخاب

علاوه بر نوع، پایگاه داده Engineering360 SpecSearch به خریداران صنعتی اجازه می دهد تا سیستم های نور UV را بر اساس پیکربندی، کاربرد، مشخصات و ویژگی ها جستجو کنند.

تنظیمات سیستم UV

سیستم های نور فرابنفش در پیکربندی های مختلفی در دسترس هستند.

• محفظه های پخت برای پخت یا سخت شدن جوهرهای "خشک"، پوشش ها و چسب ها استفاده می شود. آنها از منبع تغذیه، منبع نور و محفظه یا محفظه ای تشکیل شده اند که سطح کار را فراهم می کند و اپراتور را در برابر تشعشع محافظت می کند.

• نقاله‌های UV یا سیستم‌های پیوسته از یک واحد انتقال تسمه، منبع تغذیه و منبع نور UV و همچنین محفظه‌ای که در هر دو انتها باز است، تشکیل شده‌اند که به محصولات یا ورق‌ها اجازه عبور از سیستم را می‌دهد. سیستم های نوار نقاله امکان پخت مداوم، سریع و ایمن را در برابر اشعه ماوراء بنفش فراهم می کنند. آنها از قرار گرفتن ماده خشک شده در معرض گرد و غبار و آلودگی هوا در هنگام خشک شدن جلوگیری می کنند.

• دستگاه های UV دستی یا قابل حمل برای تعمیر و آزمایش در مزرعه، آزمایشگاه، کف کارخانه و سایر تنظیمات که حمل و نقل سیستم های بزرگ غیرعملی است، مفید هستند.

• منابع یا ماژول های سیل یا UV متمرکز نیز در خطوط تولید یکپارچه شده اند. سیستم‌های UV مستقر در فرآیند یا خط شامل منبع تغذیه، منبع نور و فلنج، نصب یا اتصال کارتریج، سیستم وب، خط پوشش، و خطوط نقاله یا مخازن هستند که مواد شیمیایی، فیلم پلاستیکی یا سایر رسانه‌های شفاف را برای پردازش حمل می‌کنند.

• سیستم‌های نقطه‌ای یا عصایی واحدهای رومیزی هستند که یک پرتو UV با اندازه نقطه کوچک برای کاربردهای پخت انتخابی ارائه می‌دهند.

• سیستم‌های فرابنفش دیواری، جریان هوا را ضدعفونی می‌کنند، زیرا نور فرابنفش به هوای در حال گردش در اتاق تابش می‌کند. سیستم های تهویه مطبوع یا کانالی نیز موجود است.

کاربردهای سیستم نور UV

نور ماوراء بنفش کاربردهای زیادی در صنعت دارد. به عنوان مثال می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• پخت جوهرها، چسب‌ها، لاک‌ها، روکش‌ها و رزین‌های گلدانی الکترونیکی: برخی از جوهرها، پوشش‌ها و چسب‌ها با آغازگرهای نوری و رزین‌ها فرموله می‌شوند که وقتی در معرض انرژی و تابش صحیح قرار می‌گیرند، پلیمریزه می‌شوند. این باعث سفت شدن یا درمان آنها می شود. این واکنش بسیار سریع است و در باندینگ شیشه و پلاستیک، پوشش های فیبر نوری، پرکننده های دندان و ژل ناخن انگشت استفاده می شود. نشان داده شده است که پخت با اشعه ماوراء بنفش باعث افزایش سرعت تولید، کاهش نرخ رد، بهبود مقاومت در برابر خراش و حلال و تسهیل اتصال برتر می شود.

• 

• پخت جوهر UV.

• امنیت: اسناد حساس مانند کارت های اعتباری، گواهینامه های رانندگی و گذرنامه ممکن است دارای واترمارک UV باشند. ارزهای بسیاری از کشورها همچنین شامل یک تصویر و الیاف چند رنگ است که در زیر نور ماوراء بنفش قابل مشاهده است.

• پزشکی قانونی: مکان یابی و شناسایی مایعات بدن (مانند مایع منی، خون، اثر انگشت) را می توان با استفاده از نور UV انجام داد. همچنین می توان الیاف، ذرات و شتاب دهنده های خاصی را مشاهده کرد.

• لامپ های فلورسنت: با یونیزه کردن بخار جیوه کم فشار، می توان اشعه ماوراء بنفش تولید کرد به طوری که یک پوشش فسفرسان درون لوله جیوه، UV را برای تبدیل به نور مرئی جذب می کند.

• نجوم: ستاره شناسان از UV برای شناسایی منابع گرما در فضا استفاده می کنند. از آنجایی که ازن زمین بسیاری از اشعه های فرابنفش را مسدود می کند، مشاهدات عموماً از فضا انجام می شود.

• زیست شناسی و شیمی: رنگ های فلورسنت در بیوشیمی و پزشکی قانونی به عنوان نشانگرهای ژنتیکی برای تحقیقات استفاده می شود. بسیاری از گیاهان و حیوانات می توانند برای زنده ماندن از نور UV استفاده کنند. برخی از گیاهان از استفاده از اشعه ماوراء بنفش به عنوان منبع نور برای تقویت رشد سود می برند. از تله های UV نیز می توان برای از بین بردن حشرات کوچک پرنده که جذب نور می شوند استفاده کرد.

• اسپکتروفتومتری: ساختار شیمیایی، فلورسانس و پروتئین ها را می توان با استفاده از اسپکتروفتومتری UV/VIS تجزیه و تحلیل کرد.

• تصفیه هوا و آب: اشعه ماوراء بنفش ابزار مؤثری است که برای تبدیل پاتوژن‌های تحریک‌کننده، گرده‌ها و هاگ‌های کپک به محصولات جانبی خنثی با از بین بردن DNA آنها و تجزیه مواد آلی موجود در هوای داخل خانه استفاده می‌شود. مکانیسم مشابهی برای از بین بردن میکروب ها و ویروس ها در آب استفاده می شود.

• تجزیه و تحلیل و احراز هویت: مواد معدنی، سنگ‌های قیمتی، آثار هنری، کلکسیون‌ها و ارز را می‌توان با استفاده از لامپ‌های UV به دلیل خواص فلورسنتی آنالیز و احراز هویت کرد. پاپیروس ها و دست نوشته ها را می توان با استفاده از نور UV برای تشخیص جوهر از کاغذ روی سطح خواند. از لامپ های UV برای شناسایی و آزمایش موادی مانند پلاستیک و لاستیک استفاده می شود.

• پزشکی: لامپ های UV کاربردهای گسترده ای در پزشکی دارند. فتوتراپی یک درمان در دسترس برای بیماری های پوستی مانند پسوریازیس و اگزما و همچنین کمبود ویتامین D و رشد قارچی خاص است. فتوشیمی درمانی نیز یک درمان در دسترس برای پسوریازیس است.

• فتولیتوگرافی: وضوح خوب برای فوتولیتوگرافی را می توان با اشعه UV بدست آورد. نور باعث می شود که واکنش های شیمیایی در ماده مقاوم به نور رخ دهد تا الگویی روی نمونه ایجاد شود. این تکنیک در مهندسی الکترونیک و زیست پزشکی استفاده می شود.

• انطباق بهداشتی و عقیم سازی: DNA میکروارگانیسم ها در صورت قرار گرفتن در معرض اشعه UV قابل تغییر است. نور UV هنگامی که همراه با سایر روش‌های استریل‌سازی استفاده می‌شود، ابزاری موثر برای استریل کردن میزهای کار آزمایشگاهی و امکانات پزشکی است. لامپ های UV همچنین برای شناسایی رسوبات معدنی و بیولوژیکی آلی که بر روی سطوح مانند سرویس های بهداشتی و رختخواب باقی می مانند، استفاده می شود.

• آزمایش سلول های خورشیدی: تحقیقاتی در مورد تبدیل اشعه ماوراء بنفش خورشید به انرژی در حال انجام است و می توان از آن به عنوان جایگزینی برای شیشه های پنجره معمولی استفاده کرد.

• کاربرد بر اساس طول موج:

• 13.5 نانومتر:	لیتوگرافی فرابنفش شدید
  230-400 نانومتر:	سنسورهای نوری، ابزار دقیق مختلف
  230-365 نانومتر:	UV-ID، ردیابی برچسب، بارکد
  240-280 نانومتر:	گندزدایی، آلودگی زدایی سطوح و آب (جذب DNA حداکثر در 260 نانومتر است)
  250-300 نانومتر:	تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی، تشخیص مواد مخدر
  270-300 نانومتر:	تجزیه و تحلیل پروتئین، توالی DNA، کشف دارو
  280-400 نانومتر:	تصویربرداری پزشکی از سلول ها
  300-400 نانومتر:	روشنایی حالت جامد
  300-365 نانومتر:	پخت پلیمرها و جوهرهای چاپگر
  300-320 نانومتر:	نور درمانی در پزشکی
  350-370 نانومتر:	Bug zappers (مگس ها بیشتر جذب نور در 365 نانومتر می شوند)

• مشخصات محصول

• انتخاب سیستم های نور ماوراء بنفش نیاز به تجزیه و تحلیل دارد

• شدت نور. شدت با انرژی نوری که در هر زمان به یک سطح می رسد تعریف می شود. اغلب در mW/ cm2 اندازه گیری می شود . هر چه شدت نور بیشتر باشد، درمان سریعتر است.

• لامپ های موج کوتاه یا بلند . لامپ های موج کوتاه بر UVB و UVC تاکید دارند در حالی که لامپ های موج بلند از UVA و نور مرئی استفاده می شوند. لامپ های موج بلند عمق و شدت نور مرئی قابل توجهی دارند.

• فاصله و بسترها بر شدت تأثیر می گذارند . با افزایش فاصله جسم از نور و هنگام پخت از طریق بسترهایی که کمتر از 100٪ نور مورد استفاده برای پخت را منتقل می کنند، شدت کاهش می یابد.

• توان خروجی لامپ کل توان لامپ است که سیستم UV تولید می کند. هنگام استفاده از دستگاه های قابل حمل یا دستی باید قدرت را در نظر گرفت.

• ویژگی های محصول

• هنگام در نظر گرفتن سیستم های نور ماوراء بنفش باید چندین مشخصات را در نظر گرفت. از جمله موارد زیر است.

• رابط کامپیوتر امکان برنامه نویسی، کنترل دستگاه و جمع آوری داده ها را فراهم می کند.

• فیلترها می توانند یکپارچه یا اختیاری باشند و در برنامه های کاربردی تجزیه و تحلیل و احراز هویت استفاده می شوند.

• مترها یا تایمرها زمان نوردهی را کنترل می کنند.

• تطبیق چند عصا اجازه می دهد تا چندین عصا به سیستم تغذیه شود.

• سیستم های UV چند جهته می توانند یک محصول یا ماده را از چند جهت در معرض نور قرار دهند. این مهم است اگر مواد چسباننده شفاف نباشد و چسب را از یک تیر بالای سر پوشانده باشد.

• سیستم های نور UV پالسی و محصولاتی که از دیودهای ساطع نور (LED) به عنوان منبع نور استفاده می کنند.

• منبع

•  

• globalspec