Mióta a WHO 2020. március 11-én hivatalosan globális "világjárványnak" nyilvánította a COVID-19-et, a világ országai egyöntetűen a fertőtlenítést tekintik a járvány terjedésének megakadályozására szolgáló első védelmi vonalnak. Egyre több tudományos kutatóintézet érdeklődik az ultraibolya (UV) lámpás besugárzásos fertőtlenítés iránt: ez a fertőtlenítési technológia minimális kézi műveletet igényel, nem növeli a baktériumok rezisztenciáját, és távolról is elvégezhető ember nélkül. Az intelligens vezérlés és használat különösen alkalmas zárt nyilvános helyekre, ahol nagy tömegsűrűség, hosszú tartózkodási idő van, és ahol a legnagyobb a keresztfertőzés előfordulása. A járványmegelőzés, a sterilizálás és a fertőtlenítés fő irányává vált. Ahhoz, hogy az ultraibolya sterilizáló és fertőtlenítő lámpák eredetéről beszéljünk, lassan a fény „ultraibolya” felfedezésével kell kezdenünk.
Az ultraibolya sugarak 750-30 PHz frekvenciájú fények napfényben, ami vákuumban 400-10 nm hullámhossznak felel meg. Az ultraibolya fény frekvenciája nagyobb, mint a látható fény, és szabad szemmel nem látható. Réges-régen az emberek nem tudták, hogy létezik.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776-1810)
Miután Herschel brit fizikus 1800-ban felfedezte a láthatatlan hősugarakat, az infravörös sugarakat, ragaszkodva a fizika azon elképzeléséhez, hogy "a dolgoknak kétszintű szimmetriája van", a német fizikus és vegyész Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) fedezte fel 1801-ben. hogy a látható spektrum lila végén túl van láthatatlan fény. Felfedezte, hogy a napfény spektrumának ibolya végén kívül eső szakasza érzékennyé teheti az ezüst-bromidot tartalmazó fotófilmeket, így felfedezte az ultraibolya fény létezését. Ezért Rittert az ultraibolya fény atyjaként is ismerik.
Az ultraibolya sugarak feloszthatók UVA-ra (hullámhossz 400-320 nm, alacsony frekvenciájú és hosszú hullám), UVB-re (hullámhossz 320-280 nm, közepes frekvencia és közepes hullám), UVC (hullámhossz 280-100 nm, nagyfrekvenciás és rövidhullám), EUV ( 100 nm - 10 nm, ultra magas frekvencia) 4 féle.
1877-ben Downs és Blunt először számolt be arról, hogy a napsugárzás elpusztíthatja a baktériumokat a tápközegben, ami egyben utat nyitott az ultraibolya sterilizálás és fertőtlenítés kutatása és alkalmazása előtt is. 1878-ban az emberek felfedezték, hogy a napfény ultraibolya sugárzásának sterilizáló és fertőtlenítő hatása van. 1901-ben és 1906-ban az emberek feltalálták a higanyívet, a mesterséges ultraibolya fényforrást és a jobb ultraibolya fényáteresztő tulajdonságokkal rendelkező kvarclámpákat.
1960-ban először erősítették meg az ultraibolya sterilizálás és fertőtlenítés mechanizmusát. Egyrészt, amikor a mikroorganizmusokat ultraibolya fénnyel sugározzák be, a biológiai sejtben lévő dezoxiribonukleinsav (DNS) elnyeli az ultraibolya fotonenergiát, és egy ciklobutilgyűrű dimert képez a DNS-molekula azonos láncában lévő két szomszédos timincsoport között. (timin dimer). A dimer kialakulása után a DNS kettős hélix szerkezete megváltozik, az RNS primerek szintézise a dimernél leáll, és a DNS replikációs és transzkripciós funkciója gátolt. Másrészt ultraibolya besugárzás hatására szabad gyökök keletkezhetnek, amelyek fotoionizációt okoznak, ezáltal megakadályozzák a mikroorganizmusok szaporodását és szaporodását. A sejtek a legérzékenyebbek az ultraibolya fotonokra a 220 és 260 nm közeli hullámhosszsávokban, és hatékonyan képesek elnyelni a fotonenergiát ebben a két sávban, megakadályozva ezzel a DNS replikációját. A 200 nm vagy annál rövidebb hullámhosszú ultraibolya sugárzás nagy része a levegőben nyelődik el, így nehezen terjed nagy távolságokra. Ezért a sterilizáláshoz szükséges ultraibolya sugárzás fő hullámhossza 200 nm és 300 nm közé koncentrálódik. A 200 nm alatt elnyelt ultraibolya sugarak azonban lebontják a levegőben lévő oxigénmolekulákat, és ózont termelnek, ami a sterilizálásban és a fertőtlenítésben is szerepet fog játszani.
A 19. század eleje óta ismert a lumineszcencia folyamata a higanygőz gerjesztett kisülésén keresztül: a gőzt egy üvegcsőbe zárják, és a cső mindkét végén két fémelektródára feszültséget kapcsolnak, így létrejön egy "fény íve" ”, amitől a gőz világít. Mivel akkoriban az üveg ultraibolya fényáteresztő képessége rendkívül alacsony volt, mesterséges ultraibolya fényforrásokat nem valósítottak meg.
1904-ben Dr. Richard Küch a németországi Heraeustól buborékmentes, nagy tisztaságú kvarcüveget használt az első kvarc ultraibolya higanylámpa, az Original Hanau® Höhensonne megalkotásához. Küch ezért az ultraibolya higanylámpa feltalálója, és úttörője a mesterséges fényforrások emberi besugárzásra történő felhasználásának az orvosi fényterápiában.
Amióta 1904-ben megjelent az első kvarc ultraibolya higanylámpa, az emberek elkezdték tanulmányozni alkalmazását a sterilizálás területén. 1907-ben a továbbfejlesztett kvarc ultraibolya lámpákat széles körben forgalmazták orvosi kezelési fényforrásként. 1910-ben a franciaországi Marseille-ben alkalmazták először az ultraibolya fertőtlenítő rendszert a városi vízellátás gyártási gyakorlatában, napi 200 m3/d tisztítási kapacitással. 1920 körül az emberek elkezdték tanulmányozni az ultraibolya sugárzást a levegő fertőtlenítése terén. 1936-ban az emberek elkezdték alkalmazni az ultraibolya sterilizálási technológiát a kórházi műtőben. 1937-ben az iskolákban először alkalmaztak ultraibolya sterilizáló rendszereket a rubeola terjedésének megfékezésére.
Az 1960-as évek közepén az emberek elkezdték alkalmazni az ultraibolya fertőtlenítési technológiát a városi szennyvízkezelésben. 1965 és 1969 között a kanadai Ontario Water Resources Commission kutatásokat és értékeléseket végzett az ultraibolya fertőtlenítési technológia alkalmazásáról a városi szennyvízkezelésben és annak a befogadó víztestekre gyakorolt hatására. 1975-ben Norvégia bevezette az ultraibolya fertőtlenítést, a klóros fertőtlenítést melléktermékekkel helyettesítve. Számos korai tanulmány készült az ultraibolya fertőtlenítés alkalmazásáról a városi szennyvíztisztításban.
Ez elsősorban annak volt köszönhető, hogy a tudósok akkoriban felismerték, hogy a széles körben alkalmazott klóros fertőtlenítési eljárás során visszamaradt klór mérgező a fogadó víztestben élő halakra és más élőlényekre. Felfedezték és megerősítették, hogy a kémiai fertőtlenítési módszerek, mint például a klóros fertőtlenítés, rákkeltő és genetikai rendellenességeket okozó melléktermékeket, például trihalometánokat (THM) eredményezhetnek. Ezek az eredmények arra késztették az embereket, hogy jobb fertőtlenítési módszert keressenek. 1982-ben egy kanadai cég feltalálta a világ első nyílt csatornás ultraibolya fertőtlenítő rendszerét.
1998-ban Bolton bebizonyította az ultraibolya fény hatékonyságát a protozoonok elpusztításában, ezzel elősegítve az ultraibolya fertőtlenítési technológia alkalmazását egyes nagyszabású városi vízellátási kezelésekben. Például 1998 és 1999 között a Helsinkiben (Finnország) található Vanhakaupunki és Pitkäkoski vízellátó üzemeket rendre felújították, és ultraibolya fertőtlenítő rendszereket egészítettek ki hozzávetőlegesen 12 000 m3/h teljes kezelési kapacitással; Az EL Edmontonban (Kanada) A Smith Water Supply Plant ultraibolya fertőtlenítő létesítményeket is telepített 2002 körül, napi 15 000 m3/h kezelési kapacitással.
2023. július 25-én Kína kihirdette az „Ultraibolya germicid lámpa szabványszámú GB 19258-2003” nemzeti szabványt. Az angol szabvány neve: Ultraviolet germicid lamp. 2012. november 5-én Kína kihirdette a „Hidegkatódos ultraibolya germicid lámpák szabványszámú GB/T 28795-2012” nemzeti szabványát. Az angol szabvány neve: Cold cathode ultraviolet germicid lamps. 2022. december 29-én Kína kihirdette az "Általános világítás gázkisülési lámpáihoz használt energiahatékonysági határértékek és energiahatékonysági szint szabványos előtétszáma: GB 17896-2022" nemzeti szabványt, angol szabvány neve: Az energiahatékonyság és az energia minimális megengedett értékei Az általános világítási gázkisüléses lámpák előtéteinek hatékonysági fokozatait 2024. január 1-jén vezetik be.
Jelenleg az ultraibolya sterilizálási technológia biztonságos, megbízható, hatékony és környezetbarát fertőtlenítési technológiává fejlődött. Az ultraibolya sterilizálási technológia fokozatosan felváltja a hagyományos kémiai fertőtlenítési módszereket, és a száraz fertőtlenítés főbb technológiájává válik. Széles körben használják különböző területeken itthon és külföldön, mint például a hulladékgáz-kezelés, a vízkezelés, a felületi sterilizálás, a levegő sterilizálása stb.
Feladás időpontja: 2023. december 08