Siden WHO officielt erklærede COVID-19 for en global "pandemi" den 11. marts 2020, har lande rundt om i verden enstemmigt betragtet desinfektion som den første forsvarslinje for at forhindre spredning af epidemien. Flere og flere videnskabelige forskningsinstitutioner er blevet meget interesserede i desinfektion af ultraviolet (UV) lampebestråling: denne desinfektionsteknologi kræver minimal manuel betjening, øger ikke bakteriel resistens og kan udføres eksternt uden mennesker til stede. Intelligent kontrol og brug er især velegnet til lukkede offentlige steder med høj publikumstæthed, lange opholdstider, og hvor krydsinfektion er mest sandsynligt. Det er blevet hovedstrømmen af epidemiforebyggelse, sterilisering og desinfektion. For at tale om oprindelsen af ultraviolette steriliserings- og desinfektionslamper, skal vi starte langsomt med opdagelsen af lyset "ultraviolet".
Ultraviolette stråler er lys med en frekvens på 750THz til 30PHz i sollys, svarende til en bølgelængde på 400nm til 10nm i vakuum. Ultraviolet lys har en højere frekvens end synligt lys og kan ikke ses med det blotte øje. For længe siden vidste folk ikke, at det eksisterede.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776～1810）
Efter at den britiske fysiker Herschel opdagede usynlige varmestråler, infrarøde stråler, i 1800, idet han holdt sig til fysikkonceptet om, at "ting har to-niveaus symmetri", opdagede den tyske fysiker og kemiker Johann Wilhelm Ritter, (1776-1810), i 1801 at der er usynligt lys ud over den violette ende af det synlige spektrum. Han opdagede, at en sektion uden for den violette ende af sollysspektret kunne sensibilisere fotografiske film indeholdende sølvbromid og dermed opdage eksistensen af ultraviolet lys. Derfor er Ritter også kendt som faderen til ultraviolet lys.
Ultraviolette stråler kan opdeles i UVA (bølgelængde 400 nm til 320 nm, lavfrekvent og lang bølge), UVB (bølgelængde 320 nm til 280 nm, mellemfrekvens og mellembølge), UVC (bølgelængde 280 nm til 100 nm (kortbølge, høj frekvens), EUV 100nm til 10nm, ultra høj frekvens) 4 slags.
I 1877 rapporterede Downs og Blunt for første gang, at solstråling kan dræbe bakterier i kulturmedier, hvilket også åbnede døren til forskning og anvendelse af ultraviolet sterilisering og desinfektion. I 1878 opdagede folk, at ultraviolette stråler i sollys har en steriliserende og desinficerende effekt. I 1901 og 1906 opfandt mennesker kviksølvbuen, en kunstig ultraviolet lyskilde og kvartslamper med bedre ultraviolet lystransmissionsegenskaber.
I 1960 blev mekanismen for ultraviolet sterilisering og desinfektion først bekræftet. På den ene side, når mikroorganismer bestråles med ultraviolet lys, absorberer deoxyribonukleinsyren (DNA) i den biologiske celle ultraviolet fotonenergi, og en cyclobutylring danner en dimer mellem to tilstødende thymingrupper i samme kæde af DNA-molekylet. (thymin-dimer). Efter at dimeren er dannet, påvirkes den dobbelte helixstruktur af DNA, syntesen af RNA-primere vil stoppe ved dimeren, og DNA'ets replikations- og transkriptionsfunktioner hindres. På den anden side kan frie radikaler dannes under ultraviolet bestråling, hvilket forårsager fotoionisering og derved forhindrer mikroorganismer i at replikere og formere sig. Celler er mest følsomme over for ultraviolette fotoner i bølgelængdebåndene nær 220nm og 260nm og kan effektivt absorbere fotonenergi i disse to bånd og derved forhindre DNA-replikation. Det meste af den ultraviolette stråling med en bølgelængde på 200nm eller kortere absorberes i luften, så det er svært at sprede sig over lange afstande. Derfor er den primære ultraviolette strålingsbølgelængde til sterilisering koncentreret mellem 200 nm og 300 nm. Imidlertid vil ultraviolette stråler absorberet under 200nm nedbryde iltmolekyler i luften og producere ozon, som også vil spille en rolle i sterilisering og desinfektion.
Processen med luminescens gennem en exciteret udledning af kviksølvdamp har været kendt siden begyndelsen af det 19. århundrede: Dampen er indesluttet i et glasrør, og der påføres en spænding til to metalelektroder i begge ender af røret, hvilket skaber en "lysbue" ", hvilket får dampen til at lyse. Da transmittansen af glas til ultraviolet var ekstremt lav på det tidspunkt, var kunstige ultraviolette lyskilder ikke blevet realiseret.
I 1904 brugte Dr. Richard Küch fra Heraeus i Tyskland boblefrit, højrent kvartsglas til at skabe den første ultraviolette kvarts-kviksølvlampe, Original Hanau® Höhensonne. Küch betragtes derfor som opfinderen af den ultraviolette kviksølvlampe og en pioner inden for brugen af kunstige lyskilder til menneskelig bestråling i medicinsk lysterapi.
Siden den første ultraviolette kviksølvlampe af kvarts dukkede op i 1904, begyndte folk at studere dens anvendelse inden for sterilisering. I 1907 blev forbedrede ultraviolette kvartslamper bredt markedsført som en medicinsk behandlingslyskilde. I 1910, i Marseille, Frankrig, blev det ultraviolette desinfektionssystem første gang brugt i produktionspraksis for byvandsbehandling med en daglig behandlingskapacitet på 200 m3/d. Omkring 1920 begyndte man at studere ultraviolet inden for luftdesinfektion. I 1936 begyndte folk at bruge ultraviolet steriliseringsteknologi på hospitalets operationsstuer. I 1937 blev ultraviolette steriliseringssystemer først brugt i skoler til at kontrollere spredningen af røde hunde.
I midten af 1960'erne begyndte mennesker at anvende ultraviolet desinfektionsteknologi i byernes spildevandsrensning. Fra 1965 til 1969 udførte Ontario Water Resources Commission i Canada forskning og evaluering af anvendelsen af ultraviolet desinfektionsteknologi i byspildevandsbehandling og dens indvirkning på modtagende vandområder. I 1975 indførte Norge ultraviolet desinfektion og erstattede klordesinfektion med biprodukter. Et stort antal tidlige undersøgelser blev udført om anvendelsen af ultraviolet desinfektion i byspildevandsrensning.
Dette skyldtes hovedsageligt, at forskerne på det tidspunkt indså, at det resterende klor i den meget anvendte kloreringsdesinfektionsproces var giftigt for fisk og andre organismer i det modtagende vandområde. , og det blev opdaget og bekræftet, at kemiske desinfektionsmetoder såsom klordesinfektion kan producere kræftfremkaldende og genetiske aberrationsbiprodukter såsom trihalomethaner (THM'er). Disse resultater fik mennesker til at søge en bedre desinfektionsmetode. I 1982 opfandt et canadisk firma verdens første åbne-kanal ultraviolette desinfektionssystem.
I 1998 beviste Bolton effektiviteten af ultraviolet lys til at ødelægge protozoer, og dermed fremme anvendelsen af ultraviolet desinfektionsteknologi i nogle storstilede byvandsbehandlinger. For eksempel blev vandforsyningsanlæggene i Vanhakaupunki og Pitkäkoski i Helsinki, Finland, mellem 1998 og 1999 henholdsvis renoveret, og der blev tilføjet ultraviolette desinfektionssystemer med en samlet behandlingskapacitet på ca. 12.000 m3/h; EL i Edmonton, Canada. Smith Water Supply Plant installerede også ultraviolette desinfektionsfaciliteter omkring 2002 med en daglig behandlingskapacitet på 15.000 m3/t.
Den 25. juli 2023 offentliggjorde Kina den nationale standard "Ultraviolet bakteriedræbende lampe standard nummer GB 19258-2003". Det engelske standardnavn er: Ultraviolet germicidal lamp. Den 5. november 2012 offentliggjorde Kina den nationale standard "Kold katode ultraviolette bakteriedræbende lamper standard nummer GB/T 28795-2012". Det engelske standardnavn er: Cold cathode ultraviolet germicidal lamps. Den 29. december 2022 udsendte Kina den nationale standard "Energy Efficiency Limit Values and Energy Efficiency Level Standard Antal ballaster til gasudladningslamper til generel belysning: GB 17896-2022", engelsk standardnavn: Minimum tilladte værdier for energieffektivitet og energi effektivitetsgrader af forkoblinger til gasudladningslamper til generel belysning vil blive implementeret den 1. januar 2024.
På nuværende tidspunkt har ultraviolet steriliseringsteknologi udviklet sig til en sikker, pålidelig, effektiv og miljøvenlig desinfektionsteknologi. Ultraviolet steriliseringsteknologi erstatter gradvist traditionelle kemiske desinfektionsmetoder og bliver mainstream tør desinfektionsteknologi. Det har været meget udbredt på forskellige områder i ind- og udland, såsom spildgasbehandling, vandbehandling, overfladesterilisering, luftsterilisering osv.
Posttid: Dec-08-2023