بررسی انواع لامپ UV

لامپ‌های UV برخلاف لامپ‌های معمولی که تنها برای روشنایی یک محیط مورد استفاده قرار می‌گیرند، برای مصارف دیگری از جمله ضد عفونی کردن، استریل کردن و گندزدایی به کار برده می‌شوند. مهم‌ترین مولفه لامپ‌های UV کاربرد آن‌ها در گندزدایی اشعه آن‌هاست. نورهای فرابنفش و UV که در محدوده 200 تا 300 نانومتر قرار می‌گیرند، قابلیت از بین بردن جرم و عفونت را دارند و می‌توان روی قابلیت‌های آن‌ها حساب ویژه‌ای باز کرد. علاوه بر همه این‌ ویژگی‌ها باید توجه داشت که انواع لامپ UV برای کاربردهای مختلف و متنوعی به کار گرفته می‌شوند و باید هرکدام را بر حسب توانایی‌ها و کاربردهایشان مورد ارزیابی و بررسی قرار داد.

در ادامه این مقاله قصد داریم تا تمامی انواع و مدل‌های لامپ‌های UV را مورد بررسی قرار بدهیم و بدانیم که هرکدام از آن‌ها چه ویژگی‌ها و کاربردهایی دارند. علاوه بر همه این بحث‌ها، تمامی مباحث مهم در رابطه با اینکه قیمت هرکدام از این لامپ‌ها در چه بازه‌ای قرار گرفته است را هم زیر ذره‌بین خواهیم برد.

معرفی انواع لامپ UV بر حسب ابعاد و توانایی

مهم‌ترین ویژگی لامپ‌های UV این است که آن‌ها توانایی تبدیل جریان الکتریکی برق را به انرژی و نور فرابنفش دارند. بازدهی نور فرابنفش ساطع‌شده از طریق این لامپ‌ها به صورت اختصاصی برای از بین بردن عفونت و جرم، مورد استفاده قرار می‌گیرد و هرکدام از انواع آن، برای طیف مشخصی از نور UV در نظر گرفته می‌شوند.

به طور کلی، چندین و چند نوع لامپ در بازار وجود دارد که توانایی تولید نور UV و نور مرئی را به صورت همزمان دارند. از جمله مهم‌ترین لامپ‌هایی که به صورت تخصصی برای گندزدایی و ضد عفونی کردن به واسطه نور UV شناخته می‌شوند، لامپ‌های تخلیه گاز نامیده می‌شوند.

لامپ‌های تخلیه گاز یا جیوه‌ای که یکی از لامپ‌های UV هستند، از 2 الکترود تشکیل شده‌اند که هرکدام در انتهای یک تیوپ قرار رفته‌اند؛ این تیوپ می‌تواند حاوی اتم‌های فلزی (مثل جیوه) یا گاز کمیاب باشد. در این نوع نور فرابنفش تولیدشده از اتم‌های برانگیخته‌شده منتشر می‌شود؛ این اتم‌های برانگیخته‌شده هم توسط الکترون‌های منتشرشده توسط الکترودها به وجود می‌آیند.

در ادامه، جریان الکتریکی درون لامپ UV که از داخل پلاسمای داغ و یونیزه‌شده عبور کرده است، باعث می‌شود تا اتم‌های فلزی مثل اتم‌های جیوه به تراز انرژی به مراتب بالاتری بروند و به اصطلاح برانگیخته شوند. در همان لحظه‌ای که اتم‌های فلزی جیوه از حالت برانگیختگی به وضعیت اولیه و معمولی برمی‌گردند، نور فرابنفش یا UV حاصل‌شده با طول موج معکوس و هم‌اندازه با مابه‌التفاوت انرژی حالت برانگیخته و حالت اولیه، ساطع خواهد شد.

حالا با عملکرد تخصصی لامپ‌های UV از نوع تخلیه گاز آشنا شدید، بهتر است تا در ادامه با انواع لامپ UV که شامل 4 نوع کم‌فشار، کم‌فشار پربازده، آمالگام و فشار متوسط آشنا شوید. هرکدام از این لامپ‌ای UV از ویژگی‌ها و کاربردهای متنوعی برخوردار شده‌اند و باید با توجه به قابلیت‌های تخصصی، هرکدام از آن‌ها را تعریف کرد.

لامپ‌های یووی کم‌ فشار

لامپ‌های UV جیوه‌ای از نوع کم‌ فشار یا Low-Pressure که عموماً با عنوان LP هم شناخته می‌شوند، در محدوده دمایی 20 تا 40 درجه سانتی‌گراد و در وضعیتی که فشار بخار جیوه در بازه 1.0 تا 10 پاسکال قرار دارد، بهینه‌سازی می‌شود. انتشار نور UV ساطع‌شده توسط این لامپ‌ها در یک خط باریک صورت می‌گیرد.

این لامپ در بین لامپ‌های UV، از خروجی نسبتاً پایین‌تری برخوردار شده است؛ برای مثال یک لامپ UV کم‌فشار با ایعاد 122 سانتی‌متری تقریباً 40 وات توان مصرفی دارد. این لامپ‌ها حاوی چندمیلی‌گرم جیوه هستند و با ساطع کردن طول موجی برابر با 7.253 نانومتر، توانایی از بین بردن کامل میکروب‌ها را دارند.

خروجی نور لامپ‌های UV کم‌ فشار با دمای حباب رابطه مستقیمی دارد و دمای مورد نظر لامپ با توجه به طراحی آن اندازه‌گیری می‌شود. به طور کلی، این لامپ‌ها را با عنوان لامپ‌های UV جرم‌کُش می‌شناسند و استفاده از آن‌ها در بین انواع لامپ UV متداول و رایج است.

لامپ‌های یووی کم‌ فشار پربازده

در ادامه اصطلاحات برای تولید لامپ‌های UV کاربردی در سال 1998، لامپ‌های کم‌ فشار پربازده به بازار آمدند. این لامپ‌ها با عنوان کامل Low-Pressure High-Output شناخته می‌شدند و به اصطلاح از آن‌ها با نام LPHO یاد می‌شد. خروجی این لامپ‌ها در مقایسه با لامپ‌های کم‌فشار قدیمی، هیچ تغییری نکرده بود، اما نور تک‌رنگ UV در طول موج برابر با 7.253 نانومتر، 3 برابر بیشتر از توان لامپ‌های کم‌فشار شده بود.

برای طراحی لامپ‌های LPHO، رشته‌های تقویت‌شده با فاصله‌های 40 تا 60 میلی‌متری در انتهای لامپ قرار گرفتند؛ این ویژگی باعث شد الکترودها بیش از اندازه داغ نشوند و با ثابت نگه داشتن فشار بخار جیوه، یازدهی کلی لامپ افت نکند.

لامپ جیوه‌ای آمالگام

در بعضی از انواع لامپ UV ممکن است که جیوه موجود در لامپ، حاوی مقادیر قابل توجهی از آمالگام باشد. در این‌صورت، وقتی که لامپ خاموش می‌شود، جیوه تا حد بسیار زیادی در آمالگام بسته می‌شود؛ این ویژگی به معنای آن است که اگر لامپ UV شکسته یا منفجر شود، خطرات ناشی از سم جیوه تا حد بسیار زیادی کاهش می‌یاید و افراد می‌توانند پیش از تبخیر سمی جیوه، قطعات آمالگام را به راحتی جمع کنند.

لامپ‌های یووی فشار متوسط

امواج ساطع‌شده از لامپ‌های UV جیوه‌ای، زمانی که فشار گاز کمتر از 100 پاسکال باشد، به صورت مستقیم و باریک خواهد بود. زمانی که فشار گاز افزایش می‌یابد، لامپ فشار بیشتری را می‌پذیر و این قضیه باعث افزایش برخورد بین مولکول‌های سایر گازها می‌شود و در نهایت، امواج ساطع‌شده توسط لامپ، به صورت غیر مستقیم و یا به همراه شکست خطوط منتشر می‌شوند.

لامپ‌هاب فشار متوسط یا Medium Pressure در بین انواع لامپ UV، از حساسیت کمتری نسبت به دمای محیط برخوردار هستند و در حین فعالیت، بسیار داغ می‌شوند. لامپ‌های با فشار متوسط معمولاً برای مصارف تجاری به کار گرفته می‌شوند.

معرفی انواع لامپ UV بر حسب استفاده

همان‌طور که با لامپ‌های جیوه‌ای UV، ابعاد و نحوه عملکرد آن‌ها آشنا شدید، لازم است تا با مصارف و کاربرد هریک از آن‌ها هم آشنا شوید. تمامی لامپ‌های جیوه‌ای UV با توجه به عملکرد و طول موج‌هایی که از خود ساطع می‌کنند، مورد استفاده‌های گوناگون قرار می‌گیرند و قابلیت‌های خاصی را از خود بروز می‌دهند. در ادامه این مطلب به صورت مفصل با کاربرد و استفاده هرکدام از آن‌ها آشنا خواهید شد.

کاربرد لامپ UV کم‌ فشار

از این لامپ‌ها معمولاً به عنوان منبعی برای تابش نور فرابنفش به منظور لیتوگرافی، سولاریوم، تولید ازن، عقیم‌سازی آب  و گندزدایی استفاده می‌شود. در ضمن، نباید فراموش شود که برای از بین بردن آسیب‌های نور فرابنفش باید از فیلتر مخصوص UV برای جذب کردن آسیب‌های نور UV استفاده شود. نور فرابنفش به خودیِ خود می‌تواند به صورت مستقیم به چشم و پوست انسان آسیب‌های جبران‌ناپذیری وارد کند.

کاربرد لامپ کم‌ فشار پربازده

از جمله لامپ‌هایی که در بین انواع لامپ UV برای ضد عفونی کردن مواد بسته‌بندی‌شده مورد استفاده قرار می‌گیرد، لامپ UV کم‌فشار پربازده است.

جالب است بدانید که تا 40 درصد از توان مصرفی و الکتریکی این نوع از لامپ‌ها برای کاربردهایی مثل ضد عفونی کردن آب یا هوای خروجی استفاده می‌شود. البته یکی دیگر از نکات بسیار مهم در رابطه با این لامپ‌ها این است که با توجه به اینکه آن‌ها از انرژی برق کمتری استفاده می‌کنند، می‌توان به صورت درازمدت و طولانی از آن‌ها استفاده کرد.

استفاده از لامپ‌های UV آمالگام

با بررسی لامپ‌های با فناوری UV به این نتیجه می‌رسیم که چگالی لامپ‌های آمالگام در مقایسه با لامپ‌های UV کم‌فشار کلاسیک 10 برابر بیشتر است و حتی می‌توان از آن‌ها در محیط‌های با دمای بیش از 90 درجه سانتی‌گراد هم استفاده کرد. لامپ‌های آمالگام به هیچ‌وجه در برابر نوسانات دمایی حساس نیستند و پوشش منحصربه‌فرد آن‌ها باعث می‌شود تا طول عمر بالایی برای آن‌ها به وجود بیاید.

این لامپ‌ها از انواع لامپ UV دارای دوام بیشتری هستند و می‌توان از آثار ضد عفونی کننده آن‌ها تا حد قابل توجهی بهره‌مند شد. در حالی که خروجی یک لامپ UV معمولی پس از 8000 ساعت کارکرد، 50 درصد کاهش می‌یباد، لامپ‌های آمالگام با پوشش‌های خاص خود، حدود 90 درصد از توان خروجی را حتی پس از 16000 ساعت کارکرد حفظ خواهند کرد.

کاربرد لامپ‌های فشار متوسط

لامپ‌های MP یا فشار متوسط (Medium-Pressure) با انتشار نورهای UV-A و UV-C برای کاربردهای ضد عفونی کننده بسیار جدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از اشعه فرابنفش ساطع‌شده از این لامپ‌ها برای مواردی همچون درمان با اشعه UV، فرآیندهای فتوشیمیایی، عملیات ضد عفونی کردن و بسیاری از مصارف دیگر استفاده می‌شود.

بررسی تکنولوژی انواع لامپ UV

از معرفی انواع لامپ با فناوری UV که بگذریم، به بحث تخصص تکنولوژی این لامپ‌ها می‌رسیم. با مطالعه بخش‌های قبلی، تا حدودی با عملکرد و مزایای هرکدام از این لامپ‌ها آشنا شدیم، اما چه تکنولوژی خاصی در لامپ‌های UV به کار رفته است که باعث ایجاد چنین قابلیت‌هایی می‌شود. ما در ادامه تلاش کردیم تا تکنولوژی مورد استفاده در ساختار لامپ‌ها UV را زیر ذره‌بین ببریم.

همان‌طور که در ابتدای این مقاله اشاره کردیم، لامپ‌های UV با برخورداری از اتم‌های فلزی و برانگیخته کردن اتم‌ها طی پروسه‌ای پیچیده باعث انتشار نور فرابنفش می‌‌شوند. بیش از 100 سال از کشف خواص گندزدایی نور ماوراء بنفش می‌گذرد و حالا از انواع لامپ UV برای ضد عفونی کردن یا استفاده در دستگاه‌های تهویه هوا استفاده می‌شود.

اشعه UV برای چشم انسان نامرئی است و اگر بخواهیم آن را مشاهده کنیم، باید در طیف نوری بنفش قرار بگیرد؛ از این لحاظ، به آن نور ماوراء بنفش گفته می‌شود.

تاثیر اشعه ماوراء بنفش بر باکتری‌ها

یکی از عواملی که نور UV را از سایر نورهای مرئی مجزا می‌کند، تاثیر فرکانس بالای آن بر موجوداتی مثل باکتری‌ها و کپک‌هاست. اشعه ماوراء بنفش می‌تواند ساختار سلولی باکتری‌ها و کپک‌ها را مختل کند و به رفع آلودگی منجر شود.

سه طول موج برای نور ماوراء بنفش ارزیابی می‌شود که به ترتیب با عناوین UV-A، UV-B و UV-C شناخته می‌شوند. تنها از نور UV-C می‌توان برای از بین بردن آلودگی، ویروس و عفونت استفاده کرد و لامپ‌های UV هم با استفاده از خاصیت نور ماوراء بنفش، کار می‌کنند.

یک لامپ UV با لامپ معمولی تفاوت‌های بسیاری دارد؛ یکی از این تفاوت‌ها، جیوه و گاز کمیاب به کار رفته در انواع لامپ‌های یووی است؛ در ضمن، لامپ های UV معمولاً از کوارتز ساخته می‌شوند و ساختار شیشه حباب آن‌ها به صورت اساسی با سایر لامپ‌ها تفاوت دارد.

هنگامی که لامپ UV به برق متصل می‌شود، الکتریسیته با جیوه واکنش می‌هد و لامپ UV نور ماوراء بنفش ساطع می‌کند. نور ماوراء بنفش ساطع‌شده به صورت مستقیم با فشار جیوه داخل لامپ ارتباط دارد؛ لازم است بدانید که همه لامپ‌های UV، طول موج ضد میکروب UV-C را تولید نمی‌کنند.

تکونولوژی به کار رفته در لامپ‌های UV باعث می‌شود تا در هنگام تابش به سطوح آلوده، ساختار DNA باکتری‌ها و میکروارگانیزم‌ها دچار اختلال شود و آن‌ها در نهایت از بین بروند. نکته مهمی که باید به آن توجه کرد، این است که برای این کار، اشعه تولیدشده از نوع اشعه UV-C باشد. طول موج اشعه UV-C بین 100 تا 280 نانومتر است و خطرناک‌ترین اشعه را داراست.

بررسی تکنولوژی لامپ‌های UV

همان‌طور که اشاره کردیم، لامپ‌های UV تنها باعث تولید اشعه UV-C نمی‌شوند و نمی‌توان انتظار تولید این اشعه را از همه لامپ‌ها داشت. در ادامه، با تکنولوژی‌های سایر لامپ‌ها ا اشعه‌های غیر از UV-C آشنا خواهیم شد.

• لامپ‌های UV با اشعه UV-A: طول موج این نوع از لامپ‌های UV بین 315 تا 400 نانومتر است و کمترین ضرر را در بین سایر اشعه‌ها دارد. لامپ‌های با اشعه UV-A معمولاً برای رنگ کردن ماشین‌ها و پیدا کردن خراش‌ها در تست نهایی تولید محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• لامپ‌های UV با اشعه UV-B: طول موج این نوع از انواع لامپ UV بین 290 تا 320 نانومتر است و در صورت برخورد با پوست انسان ممکن است باعث سوختگی و آسیب‌های بسیار بشود. از لامپ‌هایی که با تکنولوژی اشعه UV-B ساخته شده‌اند، برای نگهداری خزندگان، حشرات و پرندگان استفاده می‌شود. با تابیدن اشعه UV-B به بعضی از حیوانات، میزان جذب کلسیم و ویتامین نوع D3 در آن‌ها بالا می‌رود.

انواع لامپ UV بر حسب قیمت و کاربرد

برای خرید لامپ فرابنفش، لازم است تا تمامی نکات مربوط به یک راهنمای خرید را در نظر داشته بگیرید تا انتخابی هوشمندانه داشته باشید. به همین منظور، ما هم دست به کار شده‌ایم تا در ادامه این مطلب، 2 عامل اصلی و موثر در قیمت لامپ‌های یووی را مورد بررسی قرار دهیم.

به طور کلی، قیمت لامپ UV با توجه به 2 مولفه اصلی کاربرد و توان مصرفی لامپ مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. ارزش یا قیمت انواع لامپ‌‎های فرابنفش موجود در بازار را می‌توان با در نظر گرفتن میزان توان مصرفی (که با واحد وات اندازه‌گیری می‌شود) و نوع آن‌ها تشخیص داد. همان‌طور که گفته بودیم، فارق از دسته‌بندی لامپ‌های UV بر حسب ابعاد و توانایی، این محصولات به 3 نوع از انواع لامپ‌های UVA، UVB و UVC تقسیم‌بندی می‌شوند.

با توجه به قیمت‌های موجود در بازار و فارق از برندها و شرکت‌های صنعتی تولیدکننده، معمولاً لامپ‌های UVC از لامپ‌های UVB و UVA گران‌تر هستند؛ با این اوصاف، لامپ‌های UVB از لامپ‌های UVA و لامپ‌های با قابلیت UVA و UVB از هر دوی آن‌ها گران‌تر به فروش می‌رسند. از طرفی، هرکدام از انواع لامپ یووی بر حسب کاربرد، با توجه به قابلیت‌های تجاری، صنعتی یا خانگی که دارند، در دسته‌بندی‌های مختلف قرار می‌گیرند.

بدیهی است که قیمت لامپ‌های UV با توجه به توان مصرفی بالا یا پایین هرکدام از آن‌ها هم ارزشیابی می‎‌شود؛ هرچقدر که توان مصرفی لامپ‌های UV بیشتر باشد، قیمت آن‌ها گران‌تر و میزان مصرف برق آن‌ها بیشتر خواهد شد. برای مثال، یک لامپ با قابلیت‌های هر 2 اشعه UVB و UVA با توان مصرفی 300 وات، حدود 5.5 برابر از یک لامپ با قابلیت‌های UVA و UVB که توان مصرفی آن 160 وات است، گران‌تر به فروش می‌رسد.

در این مقاله با کاربرد انواع لامپ یووی و دسته‌بندی آن‌ها از لحاظ ابعاد و توانایی آشنا شدیم و 4 نوع از لامپ‌های جیوه‌ای فرابنفش از جمله لامپ کم‌فشار، آمالگام، کم‌فشار پربازده و فشار متوسط را مورد بررسی مفصل قرار دادیم. در ادامه، دانستیم که همه لامپ‌های UV دارای خاصیت ضد عفونی کننده نیستند و از بسیاری از لامپ‌ها برای مصارف تجاری و حتی برای نگهداری پرندگان و حشرات استفاده می‌شوند.

با انواع لامپ‌های فرابنفش با قابلیت‌های تولید اشعه‌های UV مختلف هم آشنا شدیم؛ اشعه‌های UV به 3 دسته UVA، UVB و UVC تقسیم می‌شوند و اشعه UVC کمترین ضرر را برای انسان و حیوان دارد.

nv میان انواع لامپ UV، لامپ‌های UVC همان محصولاتی هستند که با استفاده از آن‌ها می‌توان انتظار داشت تا محیط‌های مورد نظر ضد عفونی بشوند. اشعه UVC با نفوذ بر ساختار باکتری‌ها، باسیل‌ها و حتی ویروس‌ها امکان گندزدایی را فراهم می‌کنند.

در نهایت هم با مبحث قیمت این لامپ‌ها آشنا شدیم که با توجه به 2 فاکتور میزان توان مصرفی و نوع اشعه لامپ اندازه‌گیری می‎شود. انواع لامپ UV با توجه به توان مصرفی و قابلیتی که در تولید اشعه‌های فرابنفش دارند، در بازار به فروش می‌رسند و می‌توان با در نظر گرفتن نیازهای خود، یکی از آن‌ها را خریداری کرد.

منبع ++++