紫外线臭氧灯的工作原理

紫外线杀菌灯与日光灯、节能灯发光原理一样，灯管内的汞原子被激发产生汞的特征谱线。[瞬间高压击穿汞蒸气，使其成为导电的电离状态，并发光。]低压汞蒸气主要产生254nm和185nm紫外线。

日光灯、节能灯灯管采用的是普通玻璃，管壁涂抹有荧光粉，紫外线不能透出来，被荧光粉吸收后发出可见光；

而杀菌灯灯管则用透紫钱玻璃或石英玻璃生产。紫外线穿过玻管壁透射出来。

254nm波长的紫外线很易被生物体吸收，作用于生物体的遗传物质DNA，使DNA遭到破坏而导致细菌死亡。

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波长200～290nm的紫外线能穿透细菌、病毒的细胞膜，给核酸（DNA）以损伤，使细胞失去繁殖能力，达到快速杀菌的效果。波长200nm以下的短波长紫外线能分解O2分子，生成的O*与O2结合产生臭氧O3。紫外线和臭氧具有强的氧化分解包括恶臭在内的有机分子的能力， UV/O3并用的相乘作用在空气净化处理中发挥强大威力。

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185nm波长紫外线与空气作用可产生有强氧化作用的臭氧，可有效地杀灭细菌。

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紫外线杀菌灯产生臭氧的原因是由于波长 200nm 以下的短波长紫外线能分解O₂分子，生成的 O*与O₂结合产生臭氧O₃。具体的反应过程如下。

3O₂+hv=2O₃，其中hv为合适的波长能量。

紫外线是阳光中波长为10～400纳米（nm）的光线，可以分为UVA（紫外线A，波长320～400纳米，长波）、UVB（波长280～320纳米，中波）、UVC（波长100～280纳米，短波）3种。

只有当紫外线的波长不大于200nm时，才能被空气中的O₂吸收，从而发生反应生成O₃。

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紫外线的波段类别

紫外线根据波可分为近紫外线UVA，远紫外线UVB和超短紫外线UVC。

（1）短波UVC

短波紫外线简称UVC，是波长200～280nm(纳米)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，不能到达地球表面。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，细胞的核蛋白和脱氧核糖核酸（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。

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臭氧可以吸收紫外线，就是由于分子结构使其可以与某种特定能量的紫外线发生共振。严格的说，紫外线的能量也是在一定范围内的，臭氧擅长的，只是吸收其中特定的一部分。不过，它吸收的部分恰好是容易导致皮肤癌的“凶手”。

其实，这样的共振对于很多种分子都是普遍存在的，只是吸收的电磁波各自不同而已。分子吸收电磁波，主要是源于一种称为“共振”的物理现象。比如，我们以前常说大部队走过桥时千万别齐步走，就是怕步伐的振动与桥梁固有的振动（振动总是客观存在的，只是某些微弱的我们很难感受到，但是仪器可以测出来。）“叠加”，加剧了桥梁振动导致塌方。这就是一种常见的“共振”现象。与之类似，分子内部的运动也存在着相当于不同能量等级的“振动”，当外加能量（比如某种特定能量的电磁波）恰好等于两个不同能量级的能量差时，分子就会吸收该外加能量，这就是原子分子水平上的“共振”。

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（2）中波UVB

中波紫外线简称UVB，是波长280～320nm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。由此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。

（3）长波UVA

UVA是波长 315~400nm 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。

紫外线的正向作用

（1）灭菌作用

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，细胞的核蛋白和脱氧核糖核酸（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。

（2）保健作用

波长在 280～320 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。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。

（3）分解有机物

在建筑材料或家用电器材料表面加入（或涂覆）少量的纳米级二氧化钛粉末，可以吸附挥发性有机物VOC （如甲醛、苯，甲苯、乙醇、氯仿等），用紫外线照射后可分解这些有机物。

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