از زمانی که سازمان جهانی بهداشت در 11 مارس 2020 رسماً کووید-19 را یک "همه گیری" جهانی اعلام کرد، کشورهای سراسر جهان به اتفاق آرا ضدعفونی را به عنوان اولین خط دفاعی برای جلوگیری از گسترش همه گیر در نظر گرفتند.موسسات تحقیقاتی علمی بیشتر و بیشتری به ضدعفونی با تابش اشعه ماوراء بنفش (UV) علاقه مند شده اند: این فناوری ضد عفونی به حداقل عملیات دستی نیاز دارد، مقاومت باکتریایی را افزایش نمی دهد و می تواند از راه دور بدون حضور افراد انجام شود.کنترل و استفاده هوشمند به ویژه برای مکان‌های عمومی بسته با تراکم جمعیت بالا، زمان‌های طولانی اقامت و جایی که احتمال وقوع عفونت متقاطع وجود دارد، مناسب است.این به جریان اصلی پیشگیری از بیماری همه گیر، عقیم سازی و ضد عفونی تبدیل شده است.برای صحبت در مورد منشا لامپ های ضدعفونی و استریلیزاسیون فرابنفش، باید به آرامی با کشف نور "فرابنفش" شروع کنیم.
پرتوهای فرابنفش نوری با فرکانس 750 تا 30 هرتز در نور خورشید هستند که مربوط به طول موج 400 نانومتر تا 10 نانومتر در خلاء است.فرکانس اشعه ماوراء بنفش بیشتر از نور مرئی است و با چشم غیر مسلح دیده نمی شود.خیلی وقت پیش مردم از وجود آن بی خبر بودند.
ریتر (یوهان ویلهلم ریتر(1776-1810)
پس از آنکه هرشل فیزیکدان بریتانیایی پرتوهای گرمایی نامرئی، پرتوهای فروسرخ را در سال 1800 کشف کرد، با پایبندی به مفهوم فیزیک که "اشیا دارای تقارن دو سطحی هستند"، فیزیکدان و شیمیدان آلمانی یوهان ویلهلم ریتر (1776-1810) در سال 1811 کشف کرد. که نور نامرئی فراتر از انتهای بنفش طیف مرئی وجود دارد.او کشف کرد که بخشی خارج از انتهای بنفش طیف نور خورشید می تواند فیلم های عکاسی حاوی برمید نقره را حساس کند و بنابراین وجود نور ماوراء بنفش را کشف می کند.بنابراین ریتر به عنوان پدر نور فرابنفش نیز شناخته می شود.
پرتوهای فرابنفش را می توان به UVA (طول موج 400 نانومتر تا 320 نانومتر، فرکانس کم و موج بلند)، UVB (طول موج 320 نانومتر تا 280 نانومتر، فرکانس متوسط و موج متوسط)، UVC (طول موج 280 نانومتر تا 100 نانومتر)، فرکانس بالا و موج کوتاه EUV تقسیم کرد. 100 نانومتر تا 10 نانومتر، فرکانس فوق العاده بالا) 4 نوع.
در سال 1877، داونز و بلانت برای اولین بار گزارش دادند که تابش خورشیدی می تواند باکتری های موجود در محیط های کشت را از بین ببرد، که همچنین راه را برای تحقیق و استفاده از استریلیزاسیون و ضد عفونی اشعه ماوراء بنفش باز کرد.در سال 1878، مردم دریافتند که اشعه ماوراء بنفش در نور خورشید دارای اثر ضدعفونی کننده و ضدعفونی کننده است.در سال‌های 1901 و 1906، انسان‌ها قوس جیوه، منبع نور ماوراء بنفش مصنوعی و لامپ‌های کوارتز با خواص انتقال نور فرابنفش بهتر را اختراع کردند.
در سال 1960، مکانیسم استریلیزاسیون و ضد عفونی اشعه ماوراء بنفش برای اولین بار تایید شد.از یک طرف، هنگامی که میکروارگانیسم ها توسط نور فرابنفش تابش می شوند، اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) در سلول بیولوژیکی انرژی فوتون فرابنفش را جذب می کند و یک حلقه سیکلوبوتیل یک دایمر بین دو گروه تیمین مجاور در یک زنجیره مولکول DNA تشکیل می دهد.(دایمر تیمین).پس از تشکیل دایمر، ساختار مارپیچ دوگانه DNA تحت تأثیر قرار می‌گیرد، سنتز آغازگرهای RNA در دایمر متوقف می‌شود و عملکردهای همانندسازی و رونویسی DNA با مشکل مواجه می‌شوند.از سوی دیگر، رادیکال‌های آزاد می‌توانند تحت تابش فرابنفش تولید شوند و باعث فوتیونیزاسیون شوند و در نتیجه از تکثیر و تکثیر میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کنند.سلول ها به فوتون های فرابنفش در باندهای طول موج نزدیک به 220 نانومتر و 260 نانومتر حساس هستند و می توانند انرژی فوتون را در این دو باند به طور موثر جذب کنند و در نتیجه از تکثیر DNA جلوگیری کنند.بیشتر اشعه ماوراء بنفش با طول موج 200 نانومتر یا کمتر در هوا جذب می شود، بنابراین انتشار آن در فواصل طولانی دشوار است.بنابراین، طول موج اصلی تابش فرابنفش برای استریل کردن بین 200 نانومتر و 300 نانومتر متمرکز است.با این حال، اشعه ماوراء بنفش که زیر 200 نانومتر جذب می شود، مولکول های اکسیژن موجود در هوا را تجزیه می کند و ازن تولید می کند که در عقیم سازی و ضد عفونی نیز نقش دارد.
فرآیند لومینسانس از طریق تخلیه برانگیخته بخار جیوه از ابتدای قرن نوزدهم شناخته شده است: بخار در یک لوله شیشه ای محصور شده است و ولتاژی به دو الکترود فلزی در دو انتهای لوله اعمال می شود، بنابراین یک "قوس نور"، باعث درخشش بخار می شود.از آنجایی که در آن زمان میزان عبور شیشه به اشعه ماوراء بنفش بسیار کم بود، منابع نور ماوراء بنفش مصنوعی کشف نشده بودند.
در سال 1904، دکتر ریچارد کوچ از Heraeus در آلمان از شیشه کوارتز بدون حباب و خلوص بالا برای ایجاد اولین لامپ جیوه فرابنفش کوارتز، Original Hanau® Höhensonne استفاده کرد.بنابراین کوچ را مخترع لامپ جیوه فرابنفش و پیشگام در استفاده از منابع نور مصنوعی برای تابش انسان در نور درمانی پزشکی می دانند.
از آنجایی که اولین لامپ جیوه فرابنفش کوارتز در سال 1904 ظاهر شد، مردم شروع به مطالعه کاربرد آن در زمینه عقیم سازی کردند.در سال 1907، لامپ های فرابنفش کوارتز بهبود یافته به طور گسترده به عنوان منبع نور درمانی پزشکی به بازار عرضه شد.در سال 1910، در مارسی، فرانسه، سیستم ضد عفونی فرابنفش برای اولین بار در عمل تولید تصفیه آب شهری با ظرفیت تصفیه روزانه 200 متر مکعب در روز استفاده شد.در حدود سال 1920، مردم شروع به مطالعه اشعه ماوراء بنفش در زمینه ضد عفونی هوا کردند.در سال 1936، مردم شروع به استفاده از فناوری استریلیزاسیون اشعه ماوراء بنفش در اتاق های عمل بیمارستان کردند.در سال 1937 برای اولین بار از سیستم های عقیم سازی اشعه ماوراء بنفش در مدارس برای کنترل شیوع سرخجه استفاده شد.
در اواسط دهه 1960، انسان شروع به استفاده از فناوری ضدعفونی فرابنفش در تصفیه فاضلاب شهری کرد.از سال 1965 تا 1969، کمیسیون منابع آب انتاریو در کانادا تحقیق و ارزیابی در مورد کاربرد فناوری ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش در تصفیه فاضلاب شهری و تأثیر آن بر بدنه های آبی دریافتی انجام داد.در سال 1975، نروژ ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش را معرفی کرد و محصولات جانبی را جایگزین ضدعفونی با کلر کرد.تعداد زیادی از مطالعات اولیه در مورد کاربرد گندزدایی فرابنفش در تصفیه فاضلاب شهری انجام شد.
این عمدتاً به این دلیل بود که دانشمندان در آن زمان متوجه شدند که کلر باقیمانده در فرآیند ضدعفونی کلرزنی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفت برای ماهی ها و سایر موجودات موجود در بدنه آبی سمی است.و کشف و تأیید شد که روش‌های ضدعفونی شیمیایی مانند ضدعفونی با کلر می‌تواند محصولات جانبی سرطان‌زا و انحراف ژنتیکی مانند تری هالومتان‌ها (THMs) تولید کند.این یافته ها انسان ها را بر آن داشت تا به دنبال یک روش ضد عفونی بهتر باشند.در سال 1982، یک شرکت کانادایی اولین سیستم ضد عفونی کننده فرابنفش کانال باز را در جهان اختراع کرد.
در سال 1998، بولتون اثربخشی اشعه ماوراء بنفش را در از بین بردن تک یاخته‌ها اثبات کرد، بنابراین کاربرد فناوری ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش را در برخی از تصفیه‌های آب شهری در مقیاس بزرگ ترویج داد.برای مثال، بین سال‌های 1998 و 1999، کارخانه‌های تامین آب Vanhakaupunki و Pitkäkoski در هلسینکی، فنلاند، به ترتیب بازسازی شدند و سیستم‌های ضدعفونی فرابنفش با ظرفیت کل تصفیه حدود 12000 متر مکعب در ساعت اضافه شدند.EL در ادمونتون، کارخانه تامین آب اسمیت کانادا نیز تأسیسات ضد عفونی فرابنفش را در حدود سال 2002 با ظرفیت تصفیه روزانه 15000 متر مکعب در ساعت نصب کرد.
در 25 ژوئیه 2023، چین استاندارد ملی "لامپ میکروب کش فرابنفش استاندارد شماره GB 19258-2003" را اعلام کرد.نام استاندارد انگلیسی: لامپ میکروب کش فرابنفش.در 5 نوامبر 2012، چین استاندارد ملی "لامپ های میکروب کش فرابنفش کاتد سرد استاندارد شماره GB/T 28795-2012" را اعلام کرد.نام استاندارد انگلیسی: لامپ های میکروب کش فرابنفش کاتد سرد.در 29 دسامبر 2022، چین "مقادیر محدودیت بازده انرژی و سطح بازده انرژی استاندارد تعداد بالاست برای لامپ های تخلیه گاز برای روشنایی عمومی: GB 17896-2022" استاندارد ملی، نام استاندارد انگلیسی: حداقل مقادیر مجاز راندمان انرژی و انرژی را اعلام کرد. درجه های بازده بالاست برای لامپ های تخلیه گاز برای روشنایی عمومی از اول ژانویه 2024 اجرا می شود.
در حال حاضر، فناوری استریلیزاسیون فرابنفش به یک فناوری ضدعفونی ایمن، قابل اعتماد، کارآمد و سازگار با محیط زیست تبدیل شده است.فناوری استریلیزاسیون با اشعه ماوراء بنفش به تدریج جایگزین روش های سنتی ضدعفونی شیمیایی می شود و به فناوری اصلی ضدعفونی خشک تبدیل می شود.این به طور گسترده ای در زمینه های مختلف در داخل و خارج از کشور مانند تصفیه گاز زباله، تصفیه آب، استریل کردن سطح، استریلیزاسیون هوا و غیره استفاده شده است.
زمان ارسال: دسامبر-08-2023