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紫外线的危害与作用以及紫外线传感器说明

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紫外线的危害与作用以及紫外线传感器说明

时间:2017/11/9 16:45:45来源: 作者:
1、紫外线说明紫外线是一种电磁波,波长小于可见光,大部分地球表面的紫外线来自太阳,紫外线是伤害性光线的一种,经由皮肤的吸收,会伤害DNA,当DNA遭受破坏、细胞会因而死亡或是发展成不能控制的癌细胞,这

1、紫外线说明

紫外线是一种电磁波,波长小于可见光,大部分地球表面的紫外线来自太阳,紫外线是伤害性光线的一种,经由皮肤的吸收,会伤害DNA,当DNA遭受破坏、细胞会因而死亡或是发展成不能控制的癌细胞,这就是瘤形成的初期。紫外线已被确定与许多疾病的产生有关;例如:皱纹、晒伤、白内障、皮肤癌、视觉损害与免疫系统的伤害。当紫外线照射人体或生物体后,发生生理变化。不同波长的紫外线的生理作用不同。根据紫外线对生物作用,在医疗上把紫外线划分为不同的波段:黑斑紫外线(UVA)320400纳米波段;红斑紫外线或保健射线(UVB)280320纳米波段;灭菌紫外线(UVC)200280纳米波段;致臭氧紫外线在180200纳米波段。

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2、各个波段紫外线说明:

1UVC

波长200-280nm的紫外光线。短波紫外线在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收。不能达到地球表面,对人体产生重要作用。因此,对短波紫外线应引起足够的重视。

2UVB

波长315280nm的紫外线。中波紫外线对人体皮肤有一定的生理作用。此类紫外线的极大部分被皮肤表皮所吸收,不能再渗入皮肤内部。但由于其阶能较高,对皮肤可产生强烈的光损伤,被照射部位真皮血管扩张,皮肤可出现红肿、水泡等症状。长久照射皮肤会出现红斑、炎症、皮肤老化,严重者可引起皮肤癌。中波紫外线又被称作紫外线的晒伤(红)段,是应重点预防的紫外线波段。

3UVA

波长400315nm的紫外线。长波紫外线对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强,可达到真皮深处,并可对表皮部位的黑色素起作用,从而引起皮肤黑色素沉着,使皮肤变黑,起到了防御紫外线,保护皮肤的作用。因而长波紫外线也被称做“晒黑段”。长波紫外线虽不会引起皮肤急性炎症,但对皮肤的作用缓慢,可长期积累,是导致皮肤老化和严重损害的原因之一。由此可见,防止紫外线照射给人体造成的皮肤伤害,主要是防止紫外线UVB的照射;而防止UVA紫外线,则是为了避免皮肤晒黑。在欧美,人们认为皮肤黝黑是健美的象征,所以反而在化妆品中要添加晒黑剂,而不考虑对长波紫外线的防护。这种观点已有所改变,由于认识到长波紫外线对人体可能产生的长期的严重损害,所以人们开始加强对长波紫外线的防护。

根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:

UVA波段,波长320400nm,又称为长波黑斑效应紫外线。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。

UVB波段,波长275320nm,又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。

UVC波段,波长200275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。

波长100200nm,又称为真空紫外线。它的穿透能力极弱。它能使空气中的氧气转化成臭氧,称为臭氧发生线。

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3、紫外线的作用以及危害

紫外线的作用

紫外线在化学方面主要用于涂料固化,颜料固化,光刻。在生物学方面主要用于紫外线灭菌法,促进植物生长,诱杀蚊虫。在一起分析上主要用于矿石,药物,食品分析。

紫外线的致黑斑作用:波长在320400纳米的紫外线又叫长波紫外线。该波段的紫外线生物作用较弱,但它对人体照射后使皮肤变黑,皮肤有明显的色素沉着作用,这就是紫外线的黑斑作用。该波段的紫外线可强烈地刺激皮肤,使皮肤新陈代谢加快、皮肤生长力加强和使皮肤加厚。A波紫外线是治疗皮肤病的重要波段,像牛皮癣、白癜风等疾病。

紫外线灭菌作用,短波紫外线对微生物的破坏力极强,当该波段的紫外线照射细菌体后,细胞的核蛋白和核糖核酸(DNA)强烈地吸收该波段的能量,它们之间的链被打开断裂,从而使细菌死亡。如,用紫外线汞灯或金属卤化物灯对空气和食品灭菌。

紫外线对人体的保健作用。波长在280320纳米的月波紫外线照射人体后,能引起皮肤肌体的光化学过程和光电反应,使皮肤产生许多活性物质,从而起到健康保健的作用。目前采用紫外线照射调节高级神经的功能、改善睡眠、降低血压。经常接受紫外线照射能加强白血球的吞噬能力,增强人的免疫功能。

紫外线的危害

免疫功能下降;对遗传因子的深度伤害;皮肤癌、白内障发病几率增加;背后和手脚的色斑癌的发病率增加;造成皮肤暗沉、老化、斑点、皱纹;癌前病变状态的日光角化症的增加;长期照射短波的紫外线可能会引起牙齿痛;紫外线也会促使家具及陈设加速老化褪色。故需要紫外线传感器来检测紫外线的强度,达到可控的目的。

4、紫外线传感器

紫外线传感器是传感器的一种,可以利用光敏元件通过光伏模式和光导模式将紫外线信号转换为可测量的电信号。最早的紫外线传感器是基于单纯的硅,但是根据美国国家标准与技术研究院的指示,单纯的硅二极管也响应可见光,形成本来不需要的电信号,导致精度不高。GaN的紫外线传感器,其精度远远高于单晶硅的精度,成为最常用的紫外线传感器材料。目前紫外线传感器材料主要是GaNSiC这两大类。

GaN材质的传感器目前知名度比较高的是韩国Genicom的紫外线传感器,传感器的波段从200-510nm均有相对应的传感器来检测。

针对UVA波段,主要有IIC、电流、电压输出方式的传感器。在智能穿戴以及一些要求传感器体积尽可能小或者对PCB尺寸要求比较小的场所可以使用GUVA-C32SM或者GUVA-S12SDSMD3528封装)。

针对一些要求温度稳定性比较高的场所,还有金属TO-46GUVA-T11GD-L)、TO-39GUVA-T21GD-U)、TO-5GUVA-T21GH)封装产品。TO-5封装的产品里面都集成了运算放大电路,0-5V模拟量输出。方便使用。主要运用于UVA灯的检测,UV固化等。

UVB传感器主要是用于检测B波段的LED灯、皮肤光疗仪以及UVI检测。UVI指数指标主要是针对B波段的紫外线而言的。主要运用到的型号有GUVB-C31SM(IIC输出)GUVB-T11GD-L(电流输出)、GUVB-T21GH0-5V输出)。

UVC传感器由于具有日盲特性,除了用于紫外线消毒监测上,还可以用于火焰探测。火焰探测的前提条件是传感器能够检测极低辐射强度的紫外线,同时传感器的暗电流必须非常低,这样SiC材质的传感器就能满足需求目前知名度比较高的是德国SgluxSiC紫外线传感器。该类型传感器能够耐高温以及强紫外线辐射。该厂商的传感器代表型号有SG01D,该传感器TO-5封装,带有聚光镜,在10uw/cm2辐射强度下可以输出350nA的电流。感光芯片面积可以从0.06mm2~36mm2。同时该产商TOCON-ABC系列可以在1.8pw/cm2~18w/cm2的范围内都有相对应的传感器来监测。能应对各种各样的需求。


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