אור אולטרה סגול: השימוש, פעולה והגנה ממנו

אנרגיה סולארית היא גלים אלקטרומגנטיים, אשר מחולקים למספר חלקים של הספקטרום:

• צילומי רנטגן - עם אורך גל הקצר ביותר (מתחת 2 ננומטר);
• אורך גל UV הוא מ- 2 כדי 400 ננומטר;
• החלק של האור הנראה אשר נתפס על ידי העין האנושית ובעלי חיים (400-750 ננומטר);
• חמצונים חמים קרינה (אינפרא אדום) (מעל 750 ננומטר).

כל תכשיט מוצא היישום שלה הוא בעל חשיבות רבה בחייו של כוכב לכת וכל ביומסה שלה. אנו רואים כי הקרניים נמצאים נעים בין 2 כדי 400 ננומטר, שם הם משמשים ומה תפקיד בחייהם של אנשים.

היסטוריה של גילוי קרינת UV

ההתייחסויות הראשונות מתוארכות למאה ה XIII בתיאורים של הפילוסוף מהודו. הוא כתב על אור סגול עין בלתי נראה, בה הם זוהו. עם זאת, היכולות הטכניות של הזמן החסרה בעליל לאשר זאת באופן ניסיוני ולומדות בפירוט.

זה הצליח כפי שהוא חמש מאות שנה מאוחר יותר, פיזיקאי מגרמניה ריטר. היה זה הוא אשר ביצע ניסויים על כלוריד כסף כתוצאה מהתפרקות של אותו תחת השפעת קרינה אלקטרומגנטית. המדען מצא כי התהליך מהר הוא לא בתחום האור, שהיה עד אז כבר נפתחו הנקרא אינפרא האדום, אבל ההפך. התברר כי מדובר באזור חדש, שטרם נחקר.

לפיכך, קרינה אולטרה סגולה התגלתה בשנת 1842, תכונות ויישומים אשר עברו בהמשך סקירה יסודית ולימוד על ידי חוקרים שונים. תרומה גדולה לכך שנעשתה על ידי אנשים כמו אלכסנדר בקרל, Varshaver, דנציג, Macedonio מלונים, פרנק, Parfenov, Galanin ואחרים.

מאפיינים כלליים

מהי קרינת UV, אשר השימוש בו היום הוא כל כך בשימוש נרחב בתחומים שונים של פעילות אנושית? ראשית, יש צורך לייעד מה שנראה פעילה בצורה של הספקטרום של אור רק בטמפרטורות גבוהות מאוד של 1500 ל 2000 ⁰ ג זהו אפקטי פעילות שיא UV בטווח זה.

לפי האופי הפיזי של גל אלקטרומגנטים זה, שאורכו משתנה במגוון רחב למדי - בין 10 (לפעמים מתוך 2) 400 ננומטר. המגוון השלם של קרינה מחולק לשני אזורים:

1. מגוון תיכון. זה מגיע לכדור הארץ דרך האטמוספרה ואת שכבת האוזון מהשמש. אורך גל - 380-200 ננומטר.
2. Far (ואקום). פעיל נספג אוזון, חמצן, רכיבים אטמוספרי. מחקר יחיד לנהל מכשירי ואקום מיוחדים, אשר קבל את שמו. אורך גל - 200-2 ננומטר.

יש לו סיווג משלו של מינים, המהווה קרינה אולטרה סגולה. מאפיינים ויישומים הוא אחד מהם.

1. באמצע.
2. רחוק.
3. אקסטרים.
4. ממוצע.
5. אבק.
6. לונג-גל אור שחור (UV-A).
7. בגלים קצרים קוטל חידקים (UV-C).
8. גל בינוני UV-B.

יש UV אורך גל אחד מינו-שלו, אבל הם גבולות בכלל שצוין בעבר.

מעניין הוא UV-A, או מה שנקרא אור שחור. העובדה הספקטרום יש אורך גל של 400-315 ננומטר. הוא ממוקם על גבול האור הנראה כי העין האנושית מסוגלת להכיל. לכן, הקרינה הזו עוברת דרך עצמים או רקמות מסוימים ניתן להעביר לאזור של האור הסגול הגלוי ואנשים להבחין בה שחור, גוון סגול כחול כהה או ירוק כהה.

הספקטרום, אשר מספק מקורות קרינת אולטרא-סגולה עלולים להיות משלושה סוגים:

• פסק;
• רציף;
• מולקולרי (Way).

המאפיין הראשון של אטומים, יונים, גזים. הקבוצה השנייה - עבור רקומבינציה, קרינת בלימה. מקורות מהסוג השלישי הם הנפוצים ביותר בחקר גזים מולקולריים דלילים.

מקורות קרינה אולטרה סגולה

המקורות העיקריים של קרני UV נחלקים לשלוש קטגוריות רחבות:

• טבעי או טבעי;
• מלאכותי, מעשה ידי אדם;
• לייזר.

הקבוצה הראשונה כוללת את הסוג היחיד של רכזת ו רדיאטור - השמש. זה כדור שנותן מטען רב עוצמה מסוג זה הגלים מסוגלים לעבור דרך שכבת האוזון ולהגיע לפני השטח של כדור הארץ. עם זאת, לא כל המשקל. מדענים העלו את התיאוריה כי החיים על כדור הארץ מקורו רק כאשר המגן האוזון הפך כדי להגן עליו מפני חדירה מוגזמת של מזיקים בריכוזים גבוהים של קרינה UV.

במהלך תקופה זו הפלדה יכולה להתקיים מולקולות חלבוניים, חומצות גרעין ו- ATP. עד שכבת האוזון היום נכנס פעולה הדוק עם החלק הארי של UV-A, UV-B ו- UV-C, טיוח אותם מזיקים, ולא נותנים לעבור. לכן, ההגנה מפני קרינת UV של כדור הארץ - רק הכשרון שלו.

מה קובע את הריכוז של חדירה UV כדור הארץ? ישנם מספר גורמים מרכזיים:

• חורים באוזון;
• גובה מעל פני הים;
• גובה היפוך;
• פיזור אטמוספרי;
• מידת ההשתקפות של קרני מן משטחי האדמה הטבעיים;
• המדינה של הענן של אדי.

טווח קרינת אולטרה סגול, חודר כדור הארץ מהשמש, נע 200 עד 400 ננומטר.

המקורות הבאים - היא מלאכותיים. אלה כוללים את כל אותם מכשירים, התקנים, מתקנים אשר עוצבו על ידי אדם כדי להשיג את הספקטרום הרצוי של אור עם פרמטרי גל שצוינו. הדבר נעשה על מנת להשיג את הקרינה האולטרה-סגולה, השימוש אשר עשוי להיות שימושי מאוד בתחומים שונים. עבור מקורות מלאכותיים כולל:

1. מנורת Erithema בעל יכולת להפעיל את הסינתזה של ויטמין D בעור. זה מונע רככת ו מרפא למחלה שלו.
2. מכשירי שיזוף, שבו אנשים אינם רק יפה שזוף טבעי, אבל מטופלים במחלות הנובעות מחוסר שמש פתוחה (דיכאון חורף שנקרא).
3. דלקת משיכה מאפשרת לך להילחם נגד חרקים בתוך מרחב בטוח עבור בני אדם.
4. מכשיר קוורץ מרקורי.
5. Excilamp.
6. מכשיר פלורסנט.
7. מנורות קסנון.
8. פריקת התקן.
9. פלזמה בטמפרטורה גבוהה.
10. קרינת Synchrotron במאיצים.

סוג נוסף של מקורות - לייזרים. העבודה מתבססת על הדור של גזים שונים - הוא אינרטי ולא. המקורות יכולים להיות:

• חנקן;
• ארגון;
• ניאון;
• קסנון;
• scintillators אורגני;
• גבישים.

לאחרונה, לפני כ 4 שנים, זה הומצא על ידי ליזר הפועל על אלקטרונים חופשיים. UV בה אורך שווה לזה שנצפה ואקום. מפיצים UV לייזר המשמש במחקרים ביוטכנולוגיים, מיקרוביולוגית, ספקטרומטריית מסה וכן הלאה.

השפעות ביולוגיות על אורגניזמים

הפעולה של קרינה אולטרה סגולה על יצורי החיים בשתי דרכים. מצד אחד, המחלה יכולה להתרחש כאשר מספיקות. התברר רק בתחילת המאה הקודמת. UV-A מיוחד הקרנה מלאכותית בתקנים הנדרשים מסוגל:

• לחזק את העבודה של חסינות;
• לגרום להיווצרות תרכובות מרחיב כלי דם חשובים (היסטמין, למשל);
• לחזק את מערכת העור-שרירית;
• לשפר את תפקוד הריאות, להגביר את עוצמת חילופי גז;
• להשפיע על המהירות והאיכות של חילוף החומרים;
• להגדיל את הטון של הגוף על ידי הפעלת הורמון;
• להגדיל את החדירות של דפנות הכלי של העור.

אם UV-A ב כמות מספקת בליעתו, אז אין לו הפרעות כמו דיכאון או הרעבת אור בחורף, כמו גם מקטין באופן משמעותי את הסיכון של רככת.

השפעת קרינה אולטרה סגולה על מקרה אחד מהסוגים הבאים:

• בקטריות;
• אנטי דלקתי;
• התחדשות;
• משכך כאבים.

מאפיינים אלה בעיקר מסבירים את השימוש הנרחב של UV במתקנים רפואיים מכל סוג שהוא.

עם זאת, מלבד יתרונות אלה, ישנם חסרונות. ישנן מספר מחלות ומחלות שניתן לרכוש, אם לא dopoluchaet או, לחילופין, לקחת כמויות עודפות נחשב גל.

1. סרטן העור. זהו ההשפעות המסוכנות ביותר של קרינה אולטרה סגולה. מלנומה יכולה להיווצר על ידי גלי השפעה מוגזמת מכל מקור - הן טבעיות מעשה ידי אדם. הדבר נכון במיוחד של אוהדים של שיזוף מקורה. ב המידה הכרחית וזהירות.
2. ההשפעות ההרסניות על הרשתית של גלגלי העיניים. במילים אחרות, קטרקט עלול להתפתח, pterygium או כוויות להפגיז. ההשפעות המזיקות של UV מופרז על העין הוכחו על ידי מדענים במשך זמן רב, והוא אושר על ידי נתוני ניסוי. לכן, כאשר עובדים עם מקורות אלה צריכים לעמוד בתקנות בטיחות. ברחוב, אתה יכול להגן על עצמך באמצעות משקפי שמש. עם זאת, במקרה זה, אתה צריך להיות זהיר של זיופים, כי אם הזכוכית אינה מצוידת מסנני UV-דוחה, את האפקט ההרסני יהיה אפילו חזק יותר.
3. ברנס על העור. בקיץ, הם יכולים להרוויח כסף, אם זמן רב לחשוף את עצמך ללא שליטה אל UV. בחורף, אתה יכול להוציא אותם בשלג מאפיינים לשקף כמעט לחלוטין את הנתונים הגלים. לכן, הקרינה מתרחשת מהשמש, ועל ידי השלג.
4. הזדקנות. אם אנשים היו ארוכים תחת השפעת UV, אז הם מתחילים להראות סימנים של הזדקנות העור המוקדמת: רפיון, קמטים, רפיון. זה נובע מהעובדה כי תפקוד המחסום המגן של גליונות נחלש ושבורים.
5. ההשפעה של תופעות בזמן. האם להראות את ההשפעות השליליות לא בגיל צעיר, וקרוב יותר פרישה.

כל התוצאות האלה הן ההשלכות של הפרת מנת UV, כלומר, הם מתרחשים כאשר שימוש קרינת אולטרה סגולה מתבצע בצורה רציונלית, כראוי וללא עמידת אמצעי אבטחה.

קרינה אולטרה סגולה: יישום

התחומים העיקריים של שימוש הם דחויים על ידי תכונות חומר. זה נכון גם לגבי קרינת גל ספקטרלי. לפיכך, את המאפיינים העיקריים של UV, אשר מבוסס על השימוש בו, הם:

• רמת פעילות כימית גבוהה;
• אפקט בקטריות על אורגניזמים;
• יכולת לגרום הארה של חומרים שונים שונים בגוונים גלויים לעין האנושית (הארה).

זה עושה שימוש נרחב של קרינה אולטרה-סגולה. היישומים כוללים:

• ניתוח spectrometric;
• מחקר אסטרונומים;
• רפואה;
• עיקור;
• חיטוי מים לשתייה;
• photolithography;
• מינרלי מחקר אנליטי;
• מסנני UV;
• ללכידת חרקים;
• כדי להיפטר חיידקים ווירוסים.

בכל התחומים הללו משתמשות סוג מסוים של בספקטרום UV עם הגל שלה. לאחרונה, סוג הקרינה פעיל בשימוש נרחב במחקרים כימיים ופיסיקליים (תצורת אלקטרוני קביעת האטומים, המולקולות ואת המבנה הגבישי של תרכובות שונות, העבודה עם היונים, טרנספורמציות פיסיים ניתוח בבית חפצים בחלל שונה).

יש תכונה נוספת של השפעות UV בעניין. חומרים פולימריים מסוימים מסוגלים להתפרק תחת השפעת מקור קבוע אינטנסיבי של גלי נתונים. לדוגמה, כגון:

• פוליאתילן כל לחץ;
• פוליפרופילן;
• PMMA או פרספקס.

מה כבר את ההשפעה? מוצרים העשויים מחומרים אלה מאבדים את צבעם, סדק, לדעוך ולבסוף נהרס. לכן, הם נקראים פולימרים רגישים. תכונה זו של השפלה של שרשרת הפחמן בבית בתנאי תאורה סולארית להשתמש באופן פעיל ננוטכנולוגיה, ליטוגרפיה רנטגן, ובאזורים אחרים של השתלות. הדבר נעשה בעיקר כדי להחליק את פני השטח החספוס של מוצרים.

ספקטרומטריית - האזור המרכזי של כימיה אנליטית המתמחה בזיהוי תרכובות והרכבן ידי היכולת לספוג אור UV באורך גל מסוים. מתברר כי הספקטרום הם ייחודיים לכל חומר, ולכן אפשר לסווג את ספקטרומטריית התוצאות.

כמו כן, שימוש קרינת אולטרה סגולה קוטלת חידקים מתבצע למשוך ולהרוג חרקים. הפעולה מבוססת על היכולת של העין כדי ללכוד את האיש הבלתי נראה חרקים, ספקטרה-גל קצר. לכן חיות עפות אל המקור, שבו נחשף הרס.

שיזוף באמצעות - סוג אנכי ואופקי התקנות מיוחדות שבן גוף האדם חשוף UV-A. הדבר נעשה כדי לשפר את ייצור המלנין בעור, זה נותן צבע כהה, חלקות. יתר על כן, הדלקת מיובשת והורס חיידקים מזיקים על פני השטח של integument. תשומת לב מיוחדת צריכה להיות משולם להגנה על עיניים, באזורים רגישים.

בתחום הרפואי

שימוש קרינת אולטרה סגולה ברפואה מבוסס גם על יכולתו להרוס את העין הבלתי הנראית של אורגניזמים חיים - חיידקי וירוסים, וכן על התכונות המתרחשות בגוף במהלך קרינה מלאכותית או טבעית תאורה מוסמכת.

האינדיקציות העיקריות לטיפול UV ניתן לתאר כמה נקודות:

1. כל מיני דלקת, פצעים פתוחים, ורקב תפרים פרומים.
2. בטראומות של העצמות.
3. במקרה של כוויות, כוויות קור, ומחלות עור.
4. כאשר מחלות בדרכי הנשימה, שחפת, אסטמה.
5. המקור והפיתוח של סוגים שונים של מחלות זיהומיות.
6. כאשר מחלות, מלווה כאב חמור, עצבים.
7. מחלות של הגרון ואת חלל האף.
8. רככת ו טרופי כיב.
9. מחלות דנטאליות.
10. תקנה של הלחץ לזרם הדם, נורמליזציה של הלב.
11. ההתפתחות של גידולים סרטניים.
12. טרשת עורקים, אי ספיקת כליות ועוד כמה מדינות אחרות.

כל המחלות האלה יכולות להיות השלכות מאוד חמורות על האורגניזם. לכן, טיפול ומניעה של שימוש UV - תגלית רפואית אמיתית, לחסוך אלף ומיליון בחיי אדם, שימורים משחזר את בריאותם.

שימוש נוסף של UV מהנקודה הרפואית וביולוגית מבט - הוא וחיטוי של מקום, משטחי עבודה ועיקור של מכשירים. הפעולה מבוססת על היכולת לעכב את התפתחות UV ושכפול של מולקולות DNA, מה שמוביל ההכחדה שלהם. חיידקים, פטריות, פרוטוזואה ווירוסים נהרגים.

הבעיה העיקרית עם השימוש של קרינה כזו עבור עיקור וחיטוי של המקום היא השטח של תאורה. לאחר אורגניזמים מושמדים רק עם ההשפעה הישירה של הגלים הישירים. כל שנותר בחוץ, ממשיך להתקיים.

עבודה אנליטית עם מינרלים

את יכולתו להשפיע על הארה מחומרים מאפשרת ליישם assay UV רכב איכותי של מינרלים וסלעים. בהקשר זה, מעניין יש אבנים יקרות, חצי יקרות ויקרות. אילו רק צבעים הם נותנים כאשר הם מוקרנים עם גלי קתודה! מאוד מעניין על זה כתב Malakhov, גיאולוג מפורסם. עבודתו מתארת תצפיות של פלטת הצבעים הזוהרים, אשר היא מסוגל לייצר מינרלים במקורות שונים של קרינה.

לדוגמא, טופז, ואשר בספקטרום הנראה יש צבע כחול עמוק ויפה כאשר אורות מוקרנים בהיר ירוק ברקת - אדומה. פנינים לא נותנות שום צבע מסוים בשלל צבעים מנצנצים. החיזיון של התוצאה הוא פשוט פנטסטי.

אם רכב הגזעים הנלמדים זיהומי אורניום, אז מהבהבי יראה ירוק. זיהומים מליטים לתת כחול morganite - גוון סגול או חיוור-סגול.

שימוש במסננים

כדי להשתמש במסננים חל גם קרינת אולטרה סגולה קוטלת חידקים. סוגי מבנים כאלה יכולים להיות שונים:

• מוצק;
• גז;
• נוזל.

היישום העיקרי של מכשירים כאלה נמצאים בתעשייה הכימית, במיוחד כרומטוגרפיה. בעזרתם, ניתן לבצע ניתוח איכותי של החומר ולזהות אותו כשייך לסוג מסוים של תרכובות אורגניות.

שתיית טיפול במים

חיטוי UV של מי שתייה הוא אחת השיטות המודרניות והאיכותיות ביותר לטיהור שלה מפני מזהמים ביולוגיים. יתרונותיה של שיטה זו הם כדלקמן:

• אמינות;
• אפקטיבי;
• בהעדר מוצרים זרים לתוך המים;
• אבטחה;
• יעילות;
• שימור של תכונות אורגנולפטיות של מים.

לכן היום בשיטה זו של חיטוי היא צעד עם הכלרה המסורתית. הפעולה מתבססת על אותן תכונות - חורבן DNA של אורגניזמים מזיקים בהרכב המים. השתמש UV באורך גל של כ 260 ננומטר.

בנוסף להשפעות הישירות על מזיקים, אור אולטרה סגול משמש גם להשמדת שאריות של כימיקלים, אשר משמשים לריכוך, טיהור מים: כמו, לדוגמה, כלור או chloramine.

אור שחור

מכשירים כאלה מצוידים קרינה מיוחדת, מסוגל לתת אורך גל גדול הוא קרוב לעין. עם זאת, הם עדיין נשארים נבדלים לעין האנושית. מנורות כאלה משמשות התקנים קריאי סימנים סודיים של דוגמא UV, דרכונים, מסמכים, שטרות וכן הלאה. כלומר, תוויות כאלה תהיינה חשופות רק תחת השפעת ספקטרום מסוים. לכן העיקרון של גלאי המטבע המובנה, מכשירים לבדיקת אמיתות שטרות.

שיקום וקביעת האותנטיות של ציורים

ובתחום הזה הוא השימוש UV. כל אמן בשימוש לבן, שכל אחת מהן מכיל תקופה של תקופה של מתכות כבדות שונות הפעם. בשל הקרינה ניתן להשיג את הציור שמתחת שנקרא, המספק מידע לגבי האותנטיות של הציור, כמו גם טכניקות ספציפיות, אופן הכתיבה של כל אמן.

כמו כן, לכה סרט על פני השטח של מאמרים מתייחס פולימרים רגישים. לכן, הוא מסוגל להזדקן תחת השפעת האור. זה מאפשר לקבוע את גילו של יצירות המופת של עולם האמנות.