Ⅰ 紫外線的應用和作用
根據生物效應的不同，將紫外線按照波長劃分為四個波段:
UVA波段，波長320～400nm，又稱為長波黑斑效應紫外線 。它有很強的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的長波紫外線有超過98%能穿透臭氧層和雲層到達地球表面，UVA可以直達肌膚的真皮層，破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將我們的皮膚曬黑。360nm波長的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應曲線，可製作誘蟲燈。300-420nm波長的UVA紫外線可透過完全截止可見光的特殊著色玻璃燈管，僅輻射出以365nm為中心的近紫外光，可用於礦石鑒定、舞台裝飾、驗鈔等場所。09年10月德、意科學家發現【蝦青素】能有效地消除【紫外線UVA】對皮膚細胞的傷害 。
UVB波段，波長275～320nm，又稱為中波紅斑效應紫外線。中等穿透力，它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收，只有不足2%能到達地球表面，在夏天和午後會特別強烈。UVB紫外線對人體具有紅斑作用，能促進體內礦物質代謝和維生素D的形成，但長期或過量照射會令皮膚曬黑，並引起紅腫脫皮。紫外線保健燈、植物生長燈發出的就是使用特殊透紫玻璃（不透過254nm以下的光）和峰值在300nm附近的熒光粉製成。 UVC波段，波長200～275nm，又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱，無法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收。短波紫外線對人體的傷害很大，短時間照射即可灼傷皮膚，長期或高強度照射還會造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發出的就是UVC短波紫外線。
UVD波段，波長100～200nm，又稱為真空紫外線。
紫外線的應用
紫外線應用方面如下： 化學：塗料固化，顏料固化，光刻 生物學：滅菌 儀器分析：礦石，葯物，食品分析 應用：人體保健照射，誘殺害蟲，油煙氧化，光觸酶（二氧化鈦）
化學－光化學
不飽和聚酯紫外線固化塗料 優點： ●乾燥固化時間很短 ●沒有揮發性溶劑，無公害 ●不需加熱固化 ●塗料不用密封保存
生物－滅菌
細菌中的脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸（RNA）和核蛋白的吸收紫外線的最強峰在254～257nm。 細菌吸收紫外線後，引起DNA鏈斷裂，造成核酸和蛋白的交聯破裂，殺滅核酸的生物活性，致細菌死亡。 優點：快速 二次污染 紫外線對常見細菌病毒的殺菌效率（輻射強度：30000μW/cm2） 細菌種類 殺滅對象 秒（S）
細菌類 炭疽桿菌 0.3
破傷風桿菌 0.3
痢疾桿菌 1.5
大腸桿菌 0.4
葡萄球菌屬 1.3
結核桿菌 0.4
病毒 流感病毒 0.3
脊髓灰質炎病毒 0.8
乙肝病毒 0.8
嗜菌胞病毒 0.2
黴菌孢子 黑麴黴 0.3-6.7
毛黴菌屬 4.6
青黴菌屬 0.9-3.0
水藻類 蘭綠藻 10-40
線蟲卵 3.4
綠藻 1.2
原生動物類 4.0-6.7
魚類病 白斑病 2.7
感染性胰壞死 4
病毒性出血病 1.6
環境衛生中的應用
[1] 殺菌、脫臭的原理 波長200～290nm的紫外線能穿透細菌、病毒的細胞膜，給核酸（DNA）以損傷，使細胞失去繁殖能力，達到快速殺菌的效果。波長200nm以下的短波長紫外線能分解O2分子，生成的O*與O2結合產生臭氧O3。紫外線和臭氧具有強的氧化分解包括惡臭在內的有機分子的能力，UV/O3並用的相乘作用在空氣凈化處理中發揮強大威力。 [2] 殺菌、脫臭、凈化的歷史 紫外線殺菌燈
早在1878年人類就發現了太陽光中的紫外線具有殺菌消毒作用。1901年和1906年人類先後發明了水銀光弧這一人造紫外光源和傳遞紫外光性能較好的石英材質燈管，法國馬賽一家自來水廠很快在1910年首次使用紫外線消毒工藝。人類對紫外線消毒技術在城市污水處理中的應用則始於20世紀60年代中葉，並於70年代到80年代初對紫外線消毒在城市污水處理中的應用進行了大量早期的研究，這主要是由於當時人們已認識到被廣泛使用的加氯消毒工藝中的余氯對受納水體中的魚類等生物有毒，而且發現並確認了氯消毒等化學消毒方法會產生如三鹵甲烷(THMs)等致癌、致基因畸變的副產物。這些發現促使人類尋求一種更好的消毒方法。 加拿大安大略省水資源委員會於1965年和1969年對紫外線消毒技術應用於城市污水處理以及對受納水體的影響進行了研究和評估。其他加拿大研究人員對紫外線消毒的效果、技術可行性、影響效果的水質因素、對受納水體中魚類的影響、消毒副產物以及與加氯消毒技術經濟比較進行了大量先驅性的研究工作。這些研究結果表明，紫外線污水消毒技術可行，可達到和加氯相同甚至更好的消毒效果，對受納水體中生物無毒副作用，不產生消毒副產物。以上研究為推動紫外線消毒在城市污水處理中的應用奠定了基礎。 1982年加拿大某公司發明了世界上第一套明渠式安裝的紫外線消毒系統2000，並引進了模塊化紫外線消毒系統概念，即紫外線系統可由若干獨立的紫外燈模塊組成，且水流靠重力流動，不需要泵、管道以及閥門。系統維護可對單個模塊進行，且紫外燈模塊可輕易地從明渠中直接取出進行維護檢修，維護時系統無需停機，可繼續運行消毒，因而無需備用設備，如果需要對明渠進行清理也很方便。模塊化明渠式消毒裝置大大降低了紫外線污水消毒的成本並使得系統維護簡單方便。同時，當污水處理廠在擴建或改造時，只需適當增加紫外燈模塊的數量，而無需添購整套系統，可以節省設備投資，使用起來非常靈活。這一發明得到了污水處理廠的歡迎，大大推動了紫外線消毒技術在城市污水消毒處理中的應用。目前在世界各地已經有3000多家城市污水處理廠安裝使用了紫外線污水消毒系統，其中95％以上的系統採用了明渠式模塊化紫外線系統的創意。這些污水消毒系統規模小的每天處理幾千m3，大的每天處理上百萬m3。 表面處理中的應用 [1] 高功率紫外線光源在表面清洗處理中的應用 近年，由於大功率超高功率低氣壓UV放電管開發的進展，以及隨著微電子等產品的超微細化，在微電子、超精密器件等產品的製造過程中，由短波長紫外線及其產生的臭氧對其產品的表面進行超精密清洗或改善其表面的接著性、附著性的乾式光表面處理技術的實用化進展得很快。現在，需要提高成品率的半導體器件、液晶錶示元件、光學製品等製造中，紫外線UV和O3臭氧並用的乾式光表面處理技術已成不可缺少的技術手段。作為氟里昂的替代技術，光表面清洗技術將逐漸取代濕式的傳統技術。 本公司的國內首先開發的高功率與超高功率低氣壓UV放電管發出的具有代表性的紫外線是253.7nm及184.9nm，光子能量分別為472KJ/mol和647KJ/mol，能切斷絕大多數的分子結合。UV照射固體表面後，表面的污染物有機分子結合被強的光能切斷、氧化，而後被分解成CO2和H2O等易揮發性物質，最終揮發消失。表面被清洗後的其清潔度極高，能把膜狀的油污清洗到單分子層以下。 特點： ○大氣中處理，簡單方便，環保無二次污染，無需加熱、葯液等處理。 ○清潔度極高，單分子層以下，可以得到從來處理方法難以想像的清潔度、接著性 ○國內獨有的超高出力短波長紫外線光源，僅需短時間（秒單位）照射，發揮強大的處理能力，從實驗室進入實用。 ○不對材料的表面產生損傷。 ○相對於濕式清洗或等離子清洗成本低。 ○沒有液體表面張力的影響，超微細部的清洗容易。 [2] 高功率紫外線光源在表面改性處理中的應用 一般工業或高科技領域使用的一些材料具有非常高的性能，對環境也非常的有好處，但這些材料的接著性、印塗性等一般都非常差。本公司提供的短波長紫外線（UV）表面清洗、表面改性技術，用清潔的高能紫外線光源，對上述材料進行處理後可得到極其清潔的表面和強力的表面接著性。 改性的基本的反應就是UV引起的氧化反應。UV照射固體表面後，表面的污染物被氧化，而後被分解成CO2和H2O等易揮發性物質，最終揮發消失。並且表面形成有利表面接著的如OH，COO，CO，COOH等親水性原子團，被改性的表面接著性得到飛躍性地提高。 UV光源技術的進步保證了UV/O3表面改性技術充分發揮其突出的優越性。UV/O3表面改性技術因能處理得到極高的清潔度與表面接著性，在固體表面處理中越來越得到廣泛的應用。 特點 ○大氣中處理，簡單、方便、環保，無二次污染，無需加熱、葯液等處理。 ○清潔度極高，單分子層以下，從來處理方法難以想像的接著性可以得到。 ○國內獨有超高出力短波長紫外線光源，僅需短時間（秒單位）照射，發揮強大的處理能力，從研究用進入量產用。 ○對絕大多數塑料成型品照射有效，適用性廣。 ○可避免大量消耗葯液、熱能等，運行成本低。 [3] 紫外線UV固化技術 UV固化技術是用UV光線（主要波長365nm，特殊場合254nm）照射在含有光重合性預聚體、光重合性單體、光開始劑的塗料、接著劑或油墨等UV硬化樹脂後，以秒單位快速硬化、乾燥的技術。而通常的熱乾燥法、2液混合法中的重合反應法對樹脂的乾燥普通需要數分到數小時。 UV固化樹脂的3特徵： ○工藝加工時間大大縮短。大多的情況下，以秒單位快速固化。 ○UV固化樹脂是單一液劑，不必和溶劑等混合，UV照射前不會硬化，可修正操作。 ○比較傳統的熱處理法，固化時間短，不會引起產品的變質變色，作業溫度低，操作容易。 [4] 紫外線在表面殺菌中的應用 傳統的殺菌方法一般是利用加熱、加葯等手段，但這些處理方法所花時間長，可能對處理對象產生不利的變化，對環境也會產生二次污染。用照射紫外線進行殺菌可完全避免以上問題。波長200～290nm的紫外線能穿透細菌、病毒的細胞膜，給核酸（DNA）以損傷，使細胞失去繁殖能力，達到快速殺菌的效果。 UV表面殺菌裝置廣泛應用於食品、電子、半導體、液晶顯示器、等離子電視、水晶振動子、精密器件、化工、醫學、保健、生物、飲料、農業…等等廣泛領域。UV光源照射食品、材料等表面，具有快速高效、無污染的殺菌效果，從而維持貴方產品的高品質。 特徵 1．僅需短時間（秒單位）照射，就能起到殺菌目的 2．連續/批處理方式選擇 3．無需加熱、葯液等處理 4．簡單、環保無二次污染
一定強度和波長的紫外線，照射物質（部分物質需要加入熒光染料）時，會物質元素發出熒光(光致發光)，根據熒光的顏色，即可判斷出該元素的含量。如鉛，汞等重金屬，農葯殘留物等都可用此種方法檢測。日光燈就是利用這種原理。
黑光燈（紫外線燈）誘蟲
大部分昆蟲的復眼對365nm紫外線特別敏感，在晚上，點燃一隻紫外線燈，對昆蟲來說猶如光明世界一樣。
人體保健照射
280～320nm的紫外線稱為保健紫外線。 照射皮膚後，使皮膚內的7－脫氫麥角膽固醇，轉化為維生素D3和D2，防止佝僂病和職業病（礦工等）。 市面已有保健型紫外線燈供應。
油煙氧化－光解氧化技術
用紫外光來改變其油脂的分子鏈，同時這種紫外光與空氣中的氧反應後產生臭氧，將油脂分子冷燃生成二氧化碳和水，油煙中的有機物被光解氧化，異味也隨之消除。
光觸酶（二氧化鈦）
在建築材料或家用電器材料表面加入（或塗覆）少量的納米級二氧化鈦粉末，在使用過程中，可以吸附揮發性有機物VOC （如甲醛、苯，甲苯、乙醇、氯仿等 ），用紫外線照射後可分解這些有機物。