stringtranslate.com

Ультрафиолетовый

Ультрафиолетовый ( УФ ) свет — это электромагнитное излучение в диапазоне энергий выше, чем у видимого света , но меньше, чем у рентгеновских лучей . УФ-излучение присутствует в солнечном свете и составляет около 10% от общего количества электромагнитного излучения Солнца. Его также производят с помощью электрических дуг ; Черенковское излучение ; и специализированное освещение, такое как ртутные лампы , лампы для загара и черные лампы .

Хотя длинноволновое ультрафиолетовое излучение не считается ионизирующим излучением, поскольку его фотонам не хватает энергии для ионизации атомов , оно может вызывать химические реакции и вызывать свечение или флуоресценцию многих веществ . Многие практические применения, включая химические и биологические эффекты, основаны на том, как УФ-излучение может взаимодействовать с органическими молекулами. Эти взаимодействия могут включать поглощение или изменение энергетических состояний молекул, но не обязательно включают нагрев. [ нужна цитата ]

Коротковолновый ультрафиолет повреждает ДНК и стерилизует поверхности, с которыми он соприкасается. Для человека загар и солнечные ожоги — это знакомые последствия воздействия на кожу ультрафиолетового излучения, а также повышенный риск развития рака кожи . Количество ультрафиолетового света, излучаемого Солнцем, означает, что Земля не смогла бы поддерживать жизнь на суше, если бы большая часть этого света не фильтровалась атмосферой . [1] Более энергичное, коротковолновое «экстремальное» УФ-излучение с длиной волны ниже 121 нм ионизирует воздух настолько сильно, что оно поглощается еще до того, как достигнет земли. [2] Однако ультрафиолетовый свет (в частности, UVB) также ответственен за образование витамина D у большинства наземных позвоночных , включая человека. [3] Таким образом, УФ-спектр оказывает как благотворное, так и вредное для жизни воздействие.

Нижний предел длины волны видимого спектра условно принимается равным 400 нм, поэтому ультрафиолетовые лучи не видны человеку , хотя иногда люди могут воспринимать свет и на более коротких длинах волн, чем эта. [4] Насекомые, птицы и некоторые млекопитающие могут видеть ближний УФ (NUV), то есть немного более короткие длины волн, чем люди. [5]

Видимость

Ультрафиолетовые лучи обычно невидимы для большинства людей. Хрусталик человеческого глаза блокирует большую часть излучения в диапазоне длин волн 300–400 нм; более короткие волны блокируются роговицей . [6] У людей также отсутствует адаптация цветовых рецепторов к ультрафиолетовым лучам. Тем не менее, фоторецепторы сетчатки чувствительны к ближнему УФ-излучению, и люди, у которых нет хрусталика (состояние, известное как афакия ) , воспринимают ближнее УФ-излучение как беловато-голубое или беловато-фиолетовое. [4] При некоторых условиях дети и молодые люди могут видеть ультрафиолет до длин волн около 310 нм. [7] [8] Ближнее УФ-излучение видно насекомым, некоторым млекопитающим и некоторым птицам . У птиц есть четвертый цветовой рецептор ультрафиолетовых лучей; это, в сочетании со структурами глаз, которые пропускают больше ультрафиолета, дает мелким птицам «истинное» ультрафиолетовое зрение. [9] [10]

История и открытия

«Ультрафиолет» означает «за пределами фиолетового» (от латинского ultra — «за пределами»), фиолетовый — это цвет самых высоких частот видимого света . Ультрафиолетовый свет имеет более высокую частоту (следовательно, более короткую длину волны), чем фиолетовый свет.

УФ-излучение было открыто в 1801 году, когда немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер заметил, что невидимые лучи, расположенные сразу за фиолетовым концом видимого спектра, затемняют бумагу, пропитанную хлоридом серебра, быстрее, чем сам фиолетовый свет. Он назвал их «(де-)окисляющими лучами» ( нем . de-oxiderende Strahlen ), чтобы подчеркнуть химическую активность и отличить их от « тепловых лучей », открытых в прошлом году на другом конце видимого спектра. Вскоре после этого был принят более простой термин «химические лучи», который оставался популярным на протяжении всего XIX века, хотя некоторые говорили, что это излучение полностью отличается от света (в частности, Джон Уильям Дрейпер , который назвал их «титоновыми лучами» [11] [12] ). Термины «химические лучи» и «тепловые лучи» в конечном итоге были заменены ультрафиолетовым и инфракрасным излучением соответственно. [13] [14] В 1878 году был открыт стерилизующий эффект коротковолнового света, убивающий бактерии. К 1903 году было известно, что наиболее эффективные длины волн составляют около 250 нм. В 1960 году было установлено влияние ультрафиолетового излучения на ДНК. [15]

Открытие ультрафиолетового излучения с длиной волны ниже 200 нм, названного «вакуумным ультрафиолетом», поскольку оно сильно поглощается кислородом воздуха, было сделано в 1893 году немецким физиком Виктором Шуманом . [16]

Подтипы

Электромагнитный спектр ультрафиолетового излучения (УФИ), наиболее широко определяемый как 10–400 нанометров, можно разделить на ряд диапазонов, рекомендованных стандартом ISO 21348: [17]

Было исследовано несколько твердотельных и вакуумных устройств для использования в различных частях УФ-спектра. Многие подходы направлены на адаптацию устройств, чувствительных к видимому свету, но они могут страдать от нежелательной реакции на видимый свет и различных нестабильностей. Ультрафиолетовое излучение можно обнаружить с помощью подходящих фотодиодов и фотокатодов , которые можно настроить так, чтобы они были чувствительны к различным частям УФ-спектра. Доступны чувствительные УФ -фотоумножители . Спектрометры и радиометры предназначены для измерения УФ-излучения. Кремниевые детекторы используются во всем спектре. [18]

Волны вакуумного УФ или ВУФ (короче 200 нм) сильно поглощаются молекулярным кислородом воздуха, хотя более длинные волны (около 150–200 нм) могут распространяться через азот . Таким образом, научные инструменты могут использовать этот спектральный диапазон, работая в бескислородной атмосфере (обычно чистый азот) без необходимости использования дорогостоящих вакуумных камер. Важными примерами являются 193-нм фотолитографическое оборудование (для производства полупроводников ) и спектрометры кругового дихроизма .

Технология создания приборов ВУФ на протяжении многих десятилетий в значительной степени определялась солнечной астрономией. Хотя оптику можно использовать для удаления нежелательного видимого света, который в целом загрязняет ВУФ; Детекторы могут быть ограничены их реакцией на не-ВУФ-излучение, и разработка устройств, слепых к солнечному свету, была важной областью исследований. Твердотельные устройства с широкой запрещенной зоной или вакуумные устройства с фотокатодами с высокой отсечкой могут быть более привлекательными по сравнению с кремниевыми диодами.

Экстремальное УФ (EUV или иногда XUV) характеризуется переходом в физике взаимодействия с веществом. Длины волн длиннее 30 нм взаимодействуют в основном с внешними валентными электронами атомов, тогда как длины волн короче этой взаимодействуют в основном с электронами и ядрами внутренней оболочки. Длинный конец EUV-спектра определяется заметной спектральной линией He + при 30,4 нм. EUV сильно поглощается большинством известных материалов, но возможен синтез многослойной оптики , отражающей до 50% EUV-излучения при нормальном падении . Эта технология была впервые использована зондирующими ракетами NIXT и MSSTA в 1990-х годах и использовалась при создании телескопов для получения изображений Солнца. См. также спутник Extreme Ultraviolet Explorer .

В некоторых источниках используется различие между «жестким УФ» и «мягким УФ». Например, в случае астрофизики граница может находиться на пределе Лаймана (длина волны 91,2 нм), при этом «жесткий УФ» является более энергичным; [19] те же термины могут использоваться и в других областях, таких как косметология , оптоэлектроника и т. д. Численные значения границы между твердым и мягким даже внутри схожих научных областей не обязательно совпадают; например, в одной публикации по прикладной физике использовалась граница в 190 нм между жесткими и мягкими УФ-областями. [20]

Солнечный ультрафиолет

Уровни озона на разных высотах ( ед.е./км ) и блокирование различных диапазонов ультрафиолетового излучения. По сути, все УФ-излучение блокируется двухатомным кислородом (100–200 нм) или озоном (трехатомным кислородом) (200–280 нм) в атмосфера. Озоновый слой затем блокирует большую часть UVB. Между тем, на UVA озон практически не влияет, и большая часть его достигает земли. UVA составляет почти весь ультрафиолетовый свет, проникающий в атмосферу Земли.

Очень горячие объекты излучают УФ-излучение (см. Излучение черного тела ). Солнце излучает ультрафиолетовое излучение всех длин волн, включая крайний ультрафиолет, где оно переходит в рентгеновские лучи с длиной волны 10 нм . Чрезвычайно горячие звезды (такие как O- и B-типы) излучают пропорционально больше ультрафиолетового излучения, чем Солнце. Солнечный свет в космосе в верхней части атмосферы Земли (см. солнечную постоянную ) состоит примерно из 50% инфракрасного света, 40% видимого света и 10% ультрафиолетового света, общая интенсивность которого в вакууме составляет около 1400 Вт/м 2 . [21]

Атмосфера блокирует около 77% солнечного УФ-излучения, когда Солнце находится выше всего на небе (в зените), причем поглощение увеличивается при более коротких длинах волн УФ-излучения. На уровне земли, когда солнце находится в зените, солнечный свет на 44% состоит из видимого света, на 3% из ультрафиолетового, а остальная часть – из инфракрасного. [22] [23] Из ультрафиолетового излучения, которое достигает поверхности Земли, более 95% составляют более длинные волны UVA, с небольшим остатком UVB. Почти никакое УФ-излучение не достигает поверхности Земли. [24] Доля UVA и UVB, которая остается в УФ-излучении после прохождения через атмосферу, сильно зависит от облачного покрова и атмосферных условий. В «частично облачные» дни участки голубого неба, видимые между облаками, также являются источниками (рассеянных) UVA и UVB, которые возникают в результате рэлеевского рассеяния так же, как и видимый синий свет, исходящий из этих частей неба. UVB также играет важную роль в развитии растений, поскольку влияет на большинство растительных гормонов. [25] Во время полной облачности величина поглощения облаков сильно зависит от толщины облаков и широты, при этом не существует четких измерений, коррелирующих удельную толщину и поглощение UVA и UVB. [26]

Более короткие полосы UVC, а также еще более мощное УФ-излучение, производимое Солнцем, поглощаются кислородом и генерируют озон в озоновом слое , когда отдельные атомы кислорода, образующиеся в результате УФ- фотолиза дикислорода, реагируют с большим количеством дикислорода. Озоновый слой особенно важен для блокирования большей части UVB и остальной части UVC, которая еще не заблокирована обычным кислородом воздуха.

Блокировщики, поглотители и окна

Поглотители ультрафиолета — это молекулы, используемые в органических материалах ( полимерах , красках и т. д.) для поглощения УФ-излучения и уменьшения УФ-деградации (фотоокисления) материала. Поглотители сами по себе могут со временем разрушаться, поэтому необходим мониторинг уровня поглотителя в выветренных материалах.

В солнцезащитных кремах ингредиенты, поглощающие лучи UVA/UVB, такие как авобензон , оксибензон [27] и октилметоксициннамат , являются органическими химическими поглотителями или «блокаторами». Их контрастируют с неорганическими поглотителями/"блокаторами" УФ-излучения, такими как углеродная сажа , диоксид титана и оксид цинка .

Для одежды коэффициент защиты от ультрафиолета (UPF) представляет собой соотношение УФ-излучения, вызывающего солнечные ожоги , без защиты ткани и с защитой ткани, аналогично рейтингу фактора защиты от солнца (SPF) для солнцезащитных кремов . [ нужна цитата ] Стандартные летние ткани имеют UPF около 6, что означает, что около 20% УФ-излучения будет проходить через них. [ нужна цитата ]

Взвешенные наночастицы в витражах не позволяют ультрафиолетовым лучам вызывать химические реакции, изменяющие цвета изображения. [ нужна цитата ] Набор эталонных цветных чипов из цветного стекла планируется использовать для калибровки цветных камер для миссии марсохода ЕКА в 2019 году , поскольку они останутся невыцветающими из-за высокого уровня ультрафиолета, присутствующего на поверхности Марса. [ нужна цитата ]

Обычное натриево-известковое стекло , такое как оконное стекло, частично прозрачно для UVA, но непрозрачно для более коротких волн, пропуская около 90% света с длиной волны выше 350 нм, но блокируя более 90% света с длиной волны ниже 300 нм. [28] [29] [30] Исследование показало, что автомобильные окна пропускают 3-4% окружающего ультрафиолета, особенно если длина волны ультрафиолета превышает 380 нм. [31] Другие типы автомобильных окон могут уменьшить пропускание ультрафиолета с длиной волны более 335 нм. [31] Плавленый кварц , в зависимости от качества, может быть прозрачным даже для длин волн вакуумного УФ-излучения. Кристаллический кварц и некоторые кристаллы, такие как CaF 2 и MgF 2, хорошо пропускают волны до 150 или 160 нм. [32]

Стекло Вуда представляет собой темно-фиолетово-синее силикатное стекло бария-натрия с содержанием около 9% оксида никеля, разработанное во время Первой мировой войны для блокировки видимого света для скрытой связи. Он обеспечивает связь как в дневном, так и в ультрафиолетовом диапазоне в ночное время, будучи прозрачным в диапазоне от 320 до 400 нм, а также в более длинных инфракрасных и едва видимых красных длинах волн. Максимальное пропускание УФ-излучения составляет 365 нм, одну из длин волн ртутных ламп .

Искусственные источники

«Черные огни»

Две люминесцентные лампы черного света, демонстрирующие использование. Более длинная лампа — это лампа F15T8/BLB диаметром 18 дюймов и мощностью 15 Вт, показанная на нижнем изображении в стандартном подключаемом люминесцентном светильнике. Более короткая трубка F8T5/BLB диаметром 12 дюймов и мощностью 8 Вт используется в портативном черном фонаре с батарейным питанием, продаваемом как детектор мочи домашних животных.

Лампа черного света излучает длинноволновое УФ-А излучение и мало видимого света. Люминесцентные лампы черного света работают аналогично другим люминесцентным лампам , но на внутренней поверхности трубки используется люминофор , который излучает УФ-А-излучение вместо видимого света. В некоторых лампах используется стеклянный оптический фильтр Вуда темно-сине-фиолетового цвета , который блокирует почти весь видимый свет с длиной волны более 400 нанометров. [33] Пурпурное свечение, излучаемое этими трубками, — это не сам ультрафиолет, а видимый фиолетовый свет спектральной линии ртути с длиной волны 404 нм, который не фильтруется покрытием. В других черных фонарях вместо более дорогого стекла Вуда используется простое стекло, поэтому при работе они кажутся глазу голубыми.

Черные лампы накаливания также производятся с использованием фильтрующего покрытия на колбе лампы накаливания, которое поглощает видимый свет ( см. раздел ниже ). Они дешевле, но очень неэффективны, излучая лишь небольшую долю процента своей мощности в виде УФ-излучения. Ртутные черные лампы мощностью до 1 кВт с люминофором УФ-излучения и колбой из стекла Вуда используются для театральных и концертных представлений.

Черные фонари используются в тех случаях, когда необходимо свести к минимуму посторонний видимый свет; главным образом для наблюдения флуоресценции — цветного свечения, которое многие вещества испускают под воздействием УФ-излучения. Лампы, излучающие УФ-А/ УФ-В , также продаются и для других специальных целей, например, для ламп для загара и для разведения рептилий.

Коротковолновые ультрафиолетовые лампы

Коротковолновые УФ-лампы изготавливаются с использованием трубки люминесцентной лампы без люминофорного покрытия, состоящей из плавленого кварца или викора , поскольку обычное стекло поглощает УФ-C. Эти лампы излучают ультрафиолетовый свет с двумя пиками в диапазоне УФ-C: 253,7 нм и 185 нм из-за ртути внутри лампы, а также некоторое количество видимого света. От 85% до 90% УФ-излучения, производимого этими лампами, приходится на длину волны 253,7 нм, тогда как только 5–10% приходится на длину волны 185 нм. [34] Трубка из плавленого кварца пропускает излучение с длиной волны 253,7 нм, но блокирует длину волны 185 нм. Такие лампы имеют в два-три раза большую мощность УФ-С, чем обычная люминесцентная лампа. Эти лампы низкого давления имеют типичную эффективность примерно 30–40%, а это означает, что на каждые 100 Вт электроэнергии, потребляемой лампой, они производят примерно 30–40 Вт общей мощности УФ-излучения. Они также излучают голубовато-белый видимый свет из-за других спектральных линий ртути. Эти «бактерицидные» лампы широко используются для дезинфекции поверхностей в лабораториях и пищевой промышленности, а также для дезинфекции водопроводов.

Лампы накаливания

Лампы накаливания «черный свет» также изготавливаются из лампы накаливания с фильтрующим покрытием, которое поглощает большую часть видимого света. Галогенные лампы с колбой из плавленого кварца используются в качестве недорогих источников УФ-излучения ближнего УФ-диапазона от 400 до 300 нм в некоторых научных приборах. Из-за своего спектра черного тела лампочка накаливания является очень неэффективным источником ультрафиолета, излучая лишь долю процента своей энергии в виде УФ.

Газоразрядные лампы

Специализированные газоразрядные УФ-лампы , содержащие различные газы, производят УФ-излучение определенных спектральных линий для научных целей. В качестве стабильных источников часто используются аргоновые и дейтериевые дуговые лампы , либо без окон, либо с различными окнами, например, из фторида магния . [35] Они часто являются источниками излучения в оборудовании УФ-спектроскопии для химического анализа.

Другие источники УФ-излучения с более непрерывным спектром излучения включают ксеноновые дуговые лампы (обычно используемые в качестве имитаторов солнечного света), дейтериевые дуговые лампы , ртутно-ксеноновые дуговые лампы и металлогалогенные дуговые лампы .

Эксимерная лампа , источник УФ-излучения, разработанный в начале 2000-х годов, находит все более широкое применение в научных областях. Он обладает такими преимуществами, как высокая интенсивность, высокая эффективность и работа в различных диапазонах длин волн вплоть до вакуумного ультрафиолета.

Ультрафиолетовые светодиоды

УФ-светодиод с длиной волны 380 нанометров заставляет флуоресцировать некоторые обычные предметы домашнего обихода.

Светодиоды (LED) могут быть изготовлены для излучения излучения в ультрафиолетовом диапазоне. В 2019 году, после значительного прогресса за предыдущие пять лет, стали доступны УФ-А-светодиоды с длиной волны 365 нм и большей длиной волны с эффективностью 50% при выходной мощности 1,0 Вт. В настоящее время наиболее распространены типы УФ-светодиодов с длинами волн 395 нм и 365 нм, оба из которых относятся к спектру УФ-А. Номинальная длина волны — это пиковая длина волны, которую излучают светодиоды, но присутствует свет как с более высокой, так и с более низкой длиной волны.

Более дешевые и распространенные УФ-светодиоды с длиной волны 395 нм намного ближе к видимому спектру и излучают фиолетовый цвет. Другие УФ -светодиоды, расположенные глубже в спектре, не излучают столько видимого света . телесные жидкости. УФ-светодиоды также используются в цифровой печати и в инертных средах УФ-отверждения. В настоящее время возможна плотность мощности, приближающаяся к 3 Вт/см 2 (30 кВт/м 2 ), и это, в сочетании с недавними разработками фотоинициаторов и разработчиков рецептур смол, делает вероятным расширение использования УФ-материалов, отверждаемых светодиодами.

Светодиоды UV‑C быстро развиваются, но могут потребоваться испытания для проверки эффективности дезинфекции. Для дезинфекции больших площадей используются несветодиодные источники УФ-излучения [37], известные как бактерицидные лампы . [38] Кроме того, они используются в качестве линейных источников для замены дейтериевых ламп в приборах для жидкостной хроматографии . [39]

Ультрафиолетовые лазеры

Газовые лазеры , лазерные диоды и твердотельные лазеры могут быть изготовлены для излучения ультрафиолетовых лучей, а также доступны лазеры, охватывающие весь УФ-диапазон. Азотный газовый лазер использует электронное возбуждение молекул азота для излучения луча, который в основном имеет УФ-излучение. Самые сильные ультрафиолетовые линии имеют длину волны 337,1 нм и 357,6 нм. Другим типом мощных газовых лазеров являются эксимерные лазеры . Широко используются лазеры, излучающие в ультрафиолетовом и вакуумном ультрафиолетовом диапазонах длин волн. В настоящее время УФ - эксимерные лазеры на фториде аргона, работающие на длине волны 193 нм, обычно используются в производстве интегральных схем методом фотолитографии . Текущий [ срок? ] предел длины волны получения когерентного УФ составляет около 126 нм, что характерно для эксимерного Ar 2 *-лазера.

Доступны лазерные диоды прямого УФ-излучения с длиной волны 375 нм. [40] Твердотельные лазеры с УФ-диодной накачкой были продемонстрированы с использованием кристаллов фторида алюминия - лития -стронция-алюминия, легированных церием (Ce:LiSAF), процесса, разработанного в 1990-х годах в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса . [41] Длины волн короче 325 нм коммерчески генерируются в твердотельных лазерах с диодной накачкой . Ультрафиолетовые лазеры также можно создавать путем преобразования частоты в низкочастотные лазеры.

Ультрафиолетовые лазеры находят применение в промышленности ( лазерная гравировка ), медицине ( дерматология и кератэктомия ), химии ( MALDI ), защищенной связи в открытом воздухе , вычислительной технике ( оптические накопители ) и производстве интегральных схем.

Перестраиваемый вакуумный ультрафиолет (ВУФ)

Вакуумный ультрафиолетовый (В-УФ) диапазон (100–200 нм) может быть создан путем нелинейного четырехволнового смешивания в газах путем смешивания суммы или разности частот двух или более более длинноволновых лазеров. Генерация обычно осуществляется в газах (например, криптоне, водороде, которые имеют двухфотонный резонанс вблизи 193 нм) [42] или парах металлов (например, магния). Сделав один из лазеров настраиваемым, можно настроить V‑UV. Если один из лазеров резонансен с переходом в газ или пар, то производство В-УФ усиливается. Однако резонансы также создают дисперсию длин волн, и, таким образом, фазовый синхронизм может ограничить диапазон настройки четырехволнового смешения. Смешение разностных частот (т.е. f 1 + f 2 - f 3 ) имеет преимущество перед смешением суммарных частот, поскольку фазовое согласование может обеспечить лучшую настройку. [42]

В частности, смешение разностных частот двух фотонов эксимерного лазера Ar F (193 нм) с перестраиваемым лазером видимого или ближнего ИК-диапазона на водороде или криптоне обеспечивает резонансно улучшенное перестраиваемое В-УФ-покрытие от 100 до 200 нм. [42] На практике отсутствие подходящих материалов окон газовой/паровой ячейки с длиной волны отсечки фторида лития ограничивает диапазон настройки более чем примерно 110 нм. Перестраиваемая длина волны В-УФ до 75 нм была достигнута с использованием конфигураций без окон. [43]

Плазменные и синхротронные источники экстремального УФ.

Лазеры использовались для косвенной генерации некогерентного экстремального УФ (E-UV) излучения с длиной волны 13,5 нм для литографии в крайнем ультрафиолете . E‑UV излучается не лазером, а электронными переходами в чрезвычайно горячей плазме олова или ксенона, возбуждаемой эксимерным лазером. [44] Этот метод не требует синхротрона, но может производить УФ-излучение на краю рентгеновского спектра. Источники синхротронного света также могут генерировать все длины волн УФ, в том числе на границе УФ- и рентгеновского спектров при длине волны 10 нм.

Воздействие на здоровье человека

Воздействие ультрафиолетового излучения на здоровье человека влияет на риски и преимущества пребывания на солнце, а также влияет на такие проблемы, как люминесцентные лампы и здоровье . Слишком долгое пребывание на солнце может быть вредным, но в умеренных количествах пребывание на солнце полезно. [45]

Благотворное воздействие

УФ-излучение (в частности, УФ-В) заставляет организм вырабатывать витамин D , [46] который необходим для жизни. Людям необходимо некоторое количество ультрафиолетового излучения для поддержания адекватного уровня витамина D. По данным Всемирной организации здравоохранения: [47]

Нет сомнений, что немного солнечного света полезно для вас! Но 5–15 минут случайного пребывания на солнце рук, лица и рук два-три раза в неделю в летние месяцы достаточно, чтобы поддерживать высокий уровень витамина D.

Витамин D также можно получить из пищи и добавок. [48] ​​Однако чрезмерное пребывание на солнце имеет вредные последствия. [47]

Витамин D способствует выработке серотонина . Производство серотонина находится в прямой зависимости от степени солнечного света, который получает организм. [49] Считается, что серотонин обеспечивает ощущение счастья, благополучия и спокойствия людям. [50]

Кожные заболевания

УФ-лучи также лечат определенные кожные заболевания. Современная фототерапия успешно используется для лечения псориаза , экземы , желтухи , витилиго , атопического дерматита и локализованной склеродермии . [51] [52] Кроме того, было показано, что УФ-свет, в частности УФ-B-излучение, вызывает остановку клеточного цикла в кератиноцитах , наиболее распространенном типе клеток кожи. [53] Таким образом, солнечная терапия может быть кандидатом для лечения таких состояний, как псориаз и эксфолиативный хейлит , состояний, при которых клетки кожи делятся быстрее, чем обычно или необходимо. [54]

Вредное воздействие

Эффект солнечного ожога (измеряемый УФ-индексом ) представляет собой произведение спектра солнечного света (интенсивности излучения) и спектра действия эритемы (чувствительности кожи) в диапазоне длин волн УФ-излучения. Количество солнечных ожогов на милливатт интенсивности излучения увеличивается почти в 100 раз в диапазоне длин волн ближнего УФ-B (315–295 нм).

У людей чрезмерное воздействие УФ-излучения может привести к острым и хроническим вредным воздействиям на диоптрическую систему глаза и сетчатку . Риск повышается на больших высотах , и люди, живущие в районах высоких широт , где снег покрывает землю вплоть до начала лета, а положение солнца даже в зените низкое, подвергаются особому риску. [55] Кожа, циркадная система и иммунная система также могут быть затронуты. [56]

Дифференциальное воздействие света различной длины на роговицу и кожу человека иногда называют «спектром эритемного действия». [57] Спектр действия показывает, что УФ-А не вызывает немедленной реакции, а скорее УФ-излучение начинает вызывать фотокератит и покраснение кожи (при этом люди со светлой кожей более чувствительны) при длинах волн, начинающихся около начала диапазона УФВ-диапазона при 315 нм, и быстро увеличивается до 300 нм. Кожа и глаза наиболее чувствительны к повреждению УФ-излучением с длиной волны 265–275 нм, которое находится в нижнем диапазоне УФ-С. При еще более коротких длинах волн УФ-излучения ущерб продолжает происходить, но явные эффекты не так велики из-за столь незначительного проникновения в атмосферу. Стандартный ультрафиолетовый индекс ВОЗ представляет собой широко разрекламированное измерение общей силы длин волн УФ-излучения, которые вызывают солнечные ожоги на коже человека, путем взвешивания воздействия УФ-излучения на эффекты спектра действия в данное время и в определенном месте . Этот стандарт показывает, что большая часть солнечных ожогов происходит из-за УФ-излучения на длинах волн, близких к границе диапазонов УФ-А и УФ-В.

Повреждение кожи

Ультрафиолетовые фотоны по-разному повреждают молекулы ДНК живых организмов. В одном из распространенных случаев повреждения соседние основания тимина связываются друг с другом, а не по «лестнице». Этот « димер тимина » образует выпуклость, и искаженная молекула ДНК не функционирует должным образом.

Чрезмерное воздействие УФ-В-излучения может вызвать не только солнечные ожоги , но и некоторые формы рака кожи . Однако степень покраснения и раздражения глаз (которые в основном не вызваны УФ-А) не позволяют предсказать долгосрочные последствия УФ-излучения, хотя они и отражают прямое повреждение ДНК ультрафиолетом. [58]

Все диапазоны УФ-излучения повреждают волокна коллагена и ускоряют старение кожи. И УФ-А, и УФ-В разрушают витамин А в коже, что может привести к дальнейшему повреждению. [59]

UVB-излучение может вызвать прямое повреждение ДНК. [60] Эта связь с раком является одной из причин беспокойства по поводу истощения озонового слоя и озоновой дыры.

Самая смертоносная форма рака кожи , злокачественная меланома , в основном вызвана повреждением ДНК, независимым от УФ-А-излучения. Об этом можно судить по отсутствию прямой мутации УФ-сигнатуры в 92% всех меланом. [61] Периодическое чрезмерное воздействие и солнечные ожоги, вероятно, являются более серьезными факторами риска развития меланомы, чем длительное умеренное воздействие. [62] УФ-C — это самый высокоэнергетический и самый опасный тип ультрафиолетового излучения, вызывающий побочные эффекты, которые могут быть мутагенными или канцерогенными. [63]

В прошлом УФ-А считалось безвредным или менее вредным, чем УФ-В, но сегодня известно, что оно способствует развитию рака кожи за счет непрямого повреждения ДНК (свободные радикалы, такие как активные формы кислорода). [ нужна цитация ] УФ-А может генерировать высокореактивные химические промежуточные соединения, такие как гидроксильные и кислородные радикалы, которые, в свою очередь, могут повредить ДНК. Повреждение ДНК, косвенно причиняемое коже УФ-А, состоит в основном из одноцепочечных разрывов ДНК, тогда как повреждение, вызванное УФ-В, включает прямое образование димеров тимина или димеров цитозина и двухцепочечный разрыв ДНК. [64] УФ-А оказывает иммуносупрессивное действие на весь организм (на его долю приходится большая часть иммунодепрессивного эффекта воздействия солнечного света) и является мутагенным для базальноклеточных кератиноцитов кожи. [65]

Фотоны UVB могут вызвать прямое повреждение ДНК. УФ-В-излучение возбуждает молекулы ДНК в клетках кожи, вызывая образование аберрантных ковалентных связей между соседними пиримидиновыми основаниями, образуя димер . Большинство индуцированных УФ-излучением пиримидиновых димеров в ДНК удаляются с помощью процесса, известного как эксцизионная репарация нуклеотидов , в котором задействовано около 30 различных белков. [60] Те димеры пиримидина, которые избегают этого процесса восстановления, могут вызвать форму запрограммированной гибели клеток ( апоптоз ) или могут вызвать ошибки репликации ДНК, ведущие к мутации .

В качестве защиты от УФ-излучения количество коричневого пигмента меланина в коже увеличивается при воздействии умеренных (в зависимости от типа кожи ) уровней радиации; это широко известно как солнечный загар . Цель меланина — поглощать УФ-излучение и рассеивать энергию в виде безвредного тепла, защищая кожу как от прямого , так и от косвенного повреждения ДНК УФ-излучением. УФ-А дает быстрый загар, который сохраняется в течение нескольких дней, за счет окисления уже присутствующего меланина и запуска высвобождения меланина из меланоцитов . УФ-B дает загар, который появляется примерно через 2 дня, поскольку он стимулирует организм вырабатывать больше меланина.

Дебаты о безопасности солнцезащитного крема

Демонстрация эффекта солнцезащитного крема. Лицо мужчины покрыто солнцезащитным кремом только с правой стороны. Левое изображение — обычная фотография его лица; правое изображение представляет собой отраженный ультрафиолетовый свет. Сторона лица, покрытая солнцезащитным кремом, темнее, потому что солнцезащитный крем поглощает ультрафиолетовый свет.

Медицинские организации рекомендуют пациентам защищаться от УФ-излучения с помощью солнцезащитного крема . Было доказано, что пять солнцезащитных ингредиентов защищают мышей от опухолей кожи. Однако некоторые солнцезащитные химические вещества производят потенциально вредные вещества, если они освещаются при контакте с живыми клетками. [66] [67] Количество солнцезащитного крема, проникающего в нижние слои кожи, может быть достаточно большим, чтобы вызвать повреждение. [68]

Солнцезащитный крем уменьшает прямое повреждение ДНК, вызывающее солнечные ожоги, блокируя УФ-В, а обычный рейтинг SPF показывает, насколько эффективно блокируется это излучение. Поэтому SPF также называют UVB-PF, что означает «фактор защиты UV‑B». [69] Однако этот рейтинг не содержит данных о важной защите от UVA, [70] который в первую очередь не вызывает солнечных ожогов, но все же вреден, поскольку вызывает косвенное повреждение ДНК и также считается канцерогенным. Некоторые исследования показывают, что отсутствие УФ-А-фильтров может быть причиной более высокой заболеваемости меланомой у пользователей солнцезащитных кремов по сравнению с теми, кто их не использует. [71] [72] [73] [74] [75] Некоторые солнцезащитные лосьоны содержат диоксид титана , оксид цинка и авобензон , которые помогают защитить от УФ-А-лучей.

Фотохимические свойства меланина делают его отличным фотозащитным средством . Однако солнцезащитные химические вещества не могут рассеивать энергию возбужденного состояния так же эффективно, как меланин, и поэтому, если солнцезащитные ингредиенты проникают в нижние слои кожи, количество активных форм кислорода может увеличиться. [76] [66] [67] [77] Количество солнцезащитного крема, проникающего через роговой слой, может быть или не быть достаточно большим, чтобы вызвать повреждение.

В эксперименте Хансона и др . В исследовании, опубликованном в 2006 году, количество вредных активных форм кислорода (АФК) измерялось на необработанной и обработанной солнцезащитным кремом коже. В первые 20 минут солнцезащитная пленка оказывала защитное действие, а количество форм АФК было меньше. Однако через 60 минут количество поглощенного солнцезащитного крема было настолько большим, что количество АФК было выше в коже, обработанной солнцезащитным кремом, чем в необработанной коже. [76] Исследование показывает, что солнцезащитный крем необходимо наносить повторно в течение 2 часов, чтобы предотвратить проникновение ультрафиолетового света к живым клеткам кожи, пропитанным солнцезащитным кремом. [76]

Обострение некоторых кожных заболеваний.

Ультрафиолетовое излучение может усугубить некоторые кожные состояния и заболевания, включая [78] системную красную волчанку , синдром Шегрена , синдром Синира-Ашера , розацеа , дерматомиозит , болезнь Дарье , синдром Киндлера-Вири и порокератоз . [79]

Повреждение глаз

Знаки часто используются для предупреждения об опасности сильных источников УФ-излучения.

Глаз наиболее чувствителен к повреждению УФ-излучением в нижнем диапазоне УФ-С при 265–275 нм. Излучение этой длины волны почти отсутствует в солнечном свете на поверхности Земли, но испускается искусственными источниками, такими как электрические дуги, используемые при дуговой сварке . Незащищенное воздействие этих источников может вызвать «вспышку сварщика» или «дуговой глаз» ( фотокератит ) и может привести к образованию катаракты , птеригиума и пингвекулы . В меньшей степени УФ‑В солнечного света от 310 до 280 нм также вызывает фотокератит («снежную слепоту»), при этом могут повреждаться роговица , хрусталик и сетчатка . [80]

Защитные очки полезны тем, кто подвергается воздействию ультрафиолетового излучения. Поскольку свет может достигать глаз по бокам, обычно требуется полная защита глаз, если существует повышенный риск воздействия, как, например, при высотном альпинизме. Альпинисты подвергаются более высокому, чем обычно, уровню УФ-излучения как из-за меньшей атмосферной фильтрации, так и из-за отражения от снега и льда. [81] [82] Обычные необработанные очки обеспечивают некоторую защиту. Большинство пластиковых линз обеспечивают большую защиту, чем стеклянные, поскольку, как отмечалось выше, стекло прозрачно для УФ-А, а обычный акриловый пластик, используемый для изготовления линз, менее прозрачен. Некоторые пластиковые материалы для линз, такие как поликарбонат , по своей природе блокируют большую часть ультрафиолета. [83]

Разрушение полимеров, пигментов и красителей

Полипропиленовый трос , поврежденный УФ-излучением (слева) и новый трос (справа)

УФ-деградация — это одна из форм деградации полимеров , которая влияет на пластик, подвергающийся воздействию солнечного света . Проблема проявляется в обесцвечивании или выцветании, растрескивании, потере прочности или распаде. Последствия нападения усиливаются с увеличением времени воздействия и интенсивности солнечного света. Добавление поглотителей УФ-излучения подавляет эффект.

ИК-спектр, показывающий поглощение карбонила вследствие разложения полиэтилена УФ-излучением.

Чувствительные полимеры включают термопласты и специальные волокна, такие как арамиды . Поглощение УФ-излучения приводит к деградации цепи и потере прочности в чувствительных точках структуры цепи. Арамидный канат должен быть защищен оболочкой из термопластика, чтобы он сохранил свою прочность.

Многие пигменты и красители поглощают УФ-излучение и меняют цвет, поэтому картины и текстиль могут нуждаться в дополнительной защите как от солнечного света, так и от люминесцентных ламп — двух распространенных источников УФ-излучения. Оконное стекло поглощает вредное ультрафиолетовое излучение, но ценные артефакты нуждаются в дополнительной защите. Например, многие музеи навешивают черные шторы поверх акварельных картин и старинного текстиля. Поскольку акварельные краски могут иметь очень низкий уровень пигментов, они нуждаются в дополнительной защите от ультрафиолета. Различные формы стекла для рамок для картин , включая акрил (плексиглас), ламинаты и покрытия, обеспечивают разную степень защиты от ультрафиолета (и видимого света).

Приложения

Благодаря своей способности вызывать химические реакции и возбуждать флуоресценцию материалов ультрафиолетовое излучение имеет ряд применений. В следующей таблице [84] приведены некоторые варианты использования определенных диапазонов длин волн в УФ-спектре.

Фотография

Портрет, сделанный с использованием только ультрафиолетового света с длиной волны от 335 до 365 нанометров.

Фотопленка реагирует на ультрафиолетовое излучение, но стеклянные линзы фотоаппаратов обычно блокируют излучение короче 350 нм. Слегка желтые фильтры, блокирующие УФ-излучение, часто используются при съемке на открытом воздухе, чтобы предотвратить нежелательное посинение и передержку УФ-лучами. Для фотосъемки в ближнем УФ можно использовать специальные фильтры. Для фотографии с длиной волны короче 350 нм требуются специальные кварцевые линзы, которые не поглощают излучение.Датчики цифровых камер могут иметь внутренние фильтры, блокирующие УФ-излучение для повышения точности цветопередачи. Иногда эти внутренние фильтры можно снять или они могут отсутствовать, а внешний фильтр видимого света подготавливает камеру к съемке в ближнем УФ-диапазоне. Некоторые камеры предназначены для использования в УФ-диапазоне.

Фотография с помощью отраженного ультрафиолетового излучения полезна для медицинских, научных и судебно-медицинских исследований, а также в таких широко распространенных приложениях, как обнаружение синяков на коже, изменение документов или реставрационные работы на картинах. Фотография флуоресценции, вызванной ультрафиолетовым освещением, использует видимые длины волн света.

Полярное сияние на северном полюсе Юпитера , видимое в ультрафиолетовом свете космическим телескопом Хаббл.

В ультрафиолетовой астрономии измерения используются для определения химического состава межзвездной среды, а также температуры и состава звезд. Поскольку озоновый слой блокирует попадание многих УФ-частот в телескопы на поверхности Земли, большинство наблюдений УФ-излучения проводятся из космоса.

Электротехническая и электронная промышленность

Коронный разряд на электроприборах можно обнаружить по его ультрафиолетовому излучению. Корона вызывает ухудшение электроизоляции и выбросы озона и оксидов азота . [86]

СППЗУ (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) стираются под воздействием УФ-излучения. Эти модули имеют прозрачное ( кварцевое ) окно в верхней части чипа, пропускающее УФ-излучение.

Использование флуоресцентных красителей

Бесцветные флуоресцентные красители , излучающие синий свет под воздействием УФ-излучения, добавляются в качестве оптических отбеливателей к бумаге и тканям. Синий свет, излучаемый этими агентами, нейтрализует желтые оттенки, которые могут присутствовать, и делает цвета и белый цвет более белыми или более яркими.

УФ-флуоресцентные красители, светящиеся основными цветами, используются в красках, бумаге и текстиле либо для улучшения цвета при дневном освещении, либо для создания специальных эффектов при освещении УФ-лампами. Краски Blacklight , содержащие красители, светящиеся под воздействием ультрафиолета, используются во многих художественных и эстетических целях.

В парках развлечений часто используется ультрафиолетовое освещение для флуоресценции произведений искусства и фонов аттракционов. Это часто имеет побочный эффект: белая одежда гонщика светится светло-фиолетовым.

Птица появляется на многих кредитных картах Visa, когда они находятся под источником ультрафиолетового света.

Чтобы предотвратить подделку валюты или подделку важных документов, таких как водительские права и паспорта , бумага может включать УФ- водяной знак или флуоресцентные многоцветные волокна, видимые в ультрафиолетовом свете. Почтовые марки маркируются люминофором, который светится под воздействием ультрафиолетовых лучей, что позволяет автоматически определять марку и лицевую сторону письма.

УФ-флуоресцентные красители используются во многих приложениях (например, в биохимии и судебной медицине ). Перцовые баллончики некоторых марок оставляют невидимое химическое вещество (УФ-краситель), которое нелегко смыть с нападавшего, распылившего перцовый баллончик, что поможет полиции позже идентифицировать нападавшего.

В некоторых видах неразрушающего контроля УФ-излучение стимулирует флуоресцентные красители, чтобы выявить дефекты в широком спектре материалов. Эти красители могут проникать в дефекты поверхности за счет капиллярного действия ( капиллярный контроль ) или связываться с частицами феррита, захваченными магнитными полями рассеяния в черных материалах ( магнитопорошковый контроль ).

Аналитическое использование

Криминалистика

УФ — это инструмент расследования на месте преступления, помогающий обнаружить и идентифицировать телесные жидкости, такие как сперма, кровь и слюна. [87] Например, эякулированные жидкости или слюна могут быть обнаружены с помощью мощных УФ-источников, независимо от структуры или цвета поверхности, на которой откладывается жидкость. [88] УФ-видимая микроспектроскопия также используется для анализа следов следов, таких как текстильные волокна и кусочки краски, а также сомнительных документов.

Другие приложения включают аутентификацию различных предметов коллекционирования и произведений искусства, а также обнаружение поддельной валюты. Даже материалы, специально не маркированные чувствительными к УФ-излучению красителями, могут иметь характерную флуоресценцию под воздействием УФ-излучения или могут флуоресцировать по-разному в коротковолновом и длинноволновом ультрафиолете.

Повышение контрастности чернил

Используя мультиспектральную визуализацию, можно читать неразборчивые папирусы , такие как сожженные папирусы Виллы Папирусов или Оксиринха , или палимпсест Архимеда . Этот метод предполагает фотографирование неразборчивого документа с использованием различных фильтров в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне, точно настроенных для улавливания определенных длин волн света. Таким образом, можно найти оптимальную спектральную часть для отличия чернил от бумаги на поверхности папируса.

Простые источники NUV можно использовать для выделения выцветших чернил на основе железа на пергаменте . [89]

Санитарные нормы

Человек в полном защитном снаряжении светится в ультрафиолетовом свете.
После тренировочного упражнения с использованием поддельных биологических жидкостей средства индивидуальной защиты медицинского работника проверяются ультрафиолетом на наличие невидимых капель жидкостей. Эти жидкости могут содержать смертельные вирусы или другие загрязнения.

Ультрафиолетовое излучение помогает обнаружить отложения органических материалов, которые остаются на поверхностях, которые не были подвергнуты периодической очистке и дезинфекции. Он используется в гостиничном бизнесе, производстве и других отраслях, где проверяется уровень чистоты или загрязнения . [90] [91] [92] [93]

В постоянных новостях многих телевизионных новостных организаций репортер-расследователь использует аналогичное устройство для выявления антисанитарных условий в гостиницах, общественных туалетах, поручнях и т.п. [94] [95]

Химия

УФ/Вид спектроскопия широко используется в химии как метод анализа химической структуры , наиболее известным из которых являются сопряженные системы . УФ-излучение часто используется для возбуждения данного образца, при этом флуоресцентное излучение измеряется с помощью спектрофлуориметра . В биологических исследованиях УФ-излучение используется для количественного определения нуклеиновых кислот или белков . В химии окружающей среды УФ-излучение также можно использовать для обнаружения вызывающих озабоченность загрязняющих веществ в пробах воды. [96]

В целях контроля загрязнения ультрафиолетовые анализаторы используются для обнаружения выбросов оксидов азота, соединений серы, ртути и аммиака, например, в дымовых газах электростанций, работающих на ископаемом топливе. [97] Ультрафиолетовое излучение может обнаружить тонкие отблески разлитой нефти на воде либо за счет высокой отражательной способности масляных пленок в УФ-волнах, флуоресценции соединений в нефти, либо за счет поглощения УФ-излучения, создаваемого комбинационным рассеянием света в воде. [98] Поглощение УФ-излучения также можно использовать для количественного определения загрязнений в сточных водах. Наиболее часто используемое УФ-поглощение при длине волны 254 нм обычно используется в качестве суррогатного параметра для количественного определения NOM. [96] Другая форма метода обнаружения на основе света использует широкий спектр матрицы возбуждения-излучения (EEM) для обнаружения и идентификации загрязняющих веществ на основе их флуоресцентных свойств. [96] [99] ЭЭМ можно использовать для распознавания различных групп NOM на основе разницы в излучении света и возбуждении флуорофоров. Сообщается, что НОМ с определенной молекулярной структурой обладают флуоресцентными свойствами в широком диапазоне длин волн возбуждения/излучения. [100] [96]

Коллекция образцов минералов, ярко флуоресцирующих на разных длинах волн, как видно при облучении УФ-излучением.

Ультрафиолетовые лампы также используются при анализе некоторых минералов и драгоценных камней .

Материаловедение использует

Обнаружение пожара

Как правило, в ультрафиолетовых детекторах в качестве чувствительного элемента используется либо полупроводниковое устройство, например, на основе карбида кремния или нитрида алюминия , либо газонаполненная трубка. УФ-детекторы, чувствительные к УФ-излучению в любой части спектра, реагируют на облучение солнечным и искусственным светом . Горящее водородное пламя, например, сильно излучает в диапазоне от 185 до 260 нанометров и очень слабо в ИК- диапазоне, тогда как угольный огонь излучает очень слабо в УФ-диапазоне, но очень сильно в ИК-диапазоне; таким образом, пожарный извещатель, работающий с использованием как УФ-, так и ИК-детекторов, более надежен, чем детектор, использующий только УФ-извещатель. Практически все пожары испускают некоторое количество излучения в диапазоне UVC, тогда как солнечное излучение в этом диапазоне поглощается атмосферой Земли . В результате УФ-детектор является «солнечным слепым», то есть он не будет вызывать тревогу в ответ на солнечное излучение, поэтому его можно легко использовать как в помещении, так и на открытом воздухе.

УФ-детекторы чувствительны к большинству пожаров, включая углеводороды , металлы, серу , водород , гидразин и аммиак . Дуговая сварка , электрические дуги, молния , рентгеновские лучи , используемые в оборудовании для неразрушающего контроля металлов (хотя это маловероятно), и радиоактивные материалы могут создавать уровни, которые активируют систему УФ-детектирования. Присутствие газов и паров, поглощающих УФ-излучение, ослабляет УФ-излучение от пожара, отрицательно влияя на способность детектора обнаруживать пламя. Аналогично, такой же эффект будет иметь наличие масляного тумана в воздухе или масляной пленки на окне детектора.

Фотолитография

Ультрафиолетовое излучение используется для фотолитографии с очень высоким разрешением — процедуры, при которой химическое вещество, называемое фоторезистом, подвергается воздействию УФ-излучения, прошедшего через маску. Воздействие вызывает химические реакции в фоторезисте. После удаления нежелательного фоторезиста на образце остается рисунок, определяемый маской. Затем могут быть предприняты шаги по «вытравливанию», нанесению или иной модификации участков образца, где не осталось фоторезиста.

Фотолитография используется при производстве полупроводников , компонентов интегральных схем [101] и печатных плат . В процессах фотолитографии, используемых для изготовления электронных интегральных схем, в настоящее время используется УФ-излучение с длиной волны 193 нм, а также экспериментально используется УФ-излучение с длиной волны 13,5 нм для литографии в крайнем ультрафиолете .

Полимеры

Электронные компоненты, которым требуется прозрачная прозрачность для выхода или проникновения света (фотоэлектрические панели и датчики), можно герметизировать с использованием акриловых смол, отверждаемых с помощью УФ-энергии. Преимуществами являются низкие выбросы летучих органических соединений и быстрое отверждение.

Воздействие УФ на готовые поверхности через 0, 20 и 43 часа

Некоторые чернила, покрытия и клеи содержат фотоинициаторы и смолы. Под воздействием УФ-излучения происходит полимеризация , в результате чего клей затвердевает или отверждается, обычно в течение нескольких секунд. Области применения включают склеивание стекла и пластика, покрытия оптических волокон , покрытие полов, УФ-покрытие и отделку бумаги при офсетной печати , зубные пломбы и декоративные «гели» для ногтей.

Источники УФ-излучения для УФ-отверждения включают УФ-лампы , УФ- светодиоды и эксимерные лампы-вспышки. Быстрые процессы, такие как флексографская или офсетная печать, требуют света высокой интенсивности, фокусируемого через отражатели на движущуюся подложку и среду, поэтому используются лампы высокого давления на основе ртути или железа (легированное железо), питаемые электрическими дугами или микроволнами. Люминесцентные лампы и светодиоды меньшей мощности можно использовать для статических применений. Небольшие лампы высокого давления могут фокусировать свет и передавать его в рабочую зону через заполненные жидкостью или оптоволоконные световоды.

Воздействие УФ на полимеры используется для модификации (шероховатости и гидрофобности ) полимерных поверхностей. Например, поверхность полиметилметакрилата можно разгладить вакуумным ультрафиолетом. [102]

УФ-излучение полезно при приготовлении полимеров с низкой поверхностной энергией для клеев. Полимеры, подвергающиеся воздействию УФ-излучения, окисляются, тем самым повышая поверхностную энергию полимера. Как только поверхностная энергия полимера увеличивается, связь между клеем и полимером становится прочнее.

Использование в биологии

Очистка воздуха

Используя каталитическую химическую реакцию диоксида титана и воздействия ультрафиолета, окисление органических веществ превращает болезнетворные микроорганизмы , пыльцу и споры плесени в безвредные инертные побочные продукты. Однако реакция диоксида титана и UVC не является прямой. Перед стадией инертных побочных продуктов происходит несколько сотен реакций, которые могут препятствовать протекающей реакции, создавая формальдегид, альдегид и другие летучие органические соединения на пути к финальной стадии. Таким образом, использование диоксида титана и УФ-излучения требует очень специфических параметров для успешного результата. Механизм очистки ультрафиолетом представляет собой фотохимический процесс. Загрязнения в помещении почти полностью представляют собой органические соединения на основе углерода, которые разрушаются под воздействием ультрафиолетового излучения высокой интенсивности с длиной волны от 240 до 280 нм. Коротковолновое ультрафиолетовое излучение может разрушить ДНК живых микроорганизмов. [103] Эффективность UVC напрямую связана с интенсивностью и временем воздействия.

Также было показано, что УФ-излучение снижает содержание газообразных загрязнений, таких как окись углерода и летучие органические соединения . [104] [105] [106] УФ-лампы, излучающие волны 184 и 254 нм, могут удалять низкие концентрации углеводородов и угарного газа, если воздух рециркулируется между помещением и камерой лампы. Такое расположение предотвращает попадание озона в обрабатываемый воздух. Аналогичным образом, воздух можно обрабатывать, пропуская его через одиночный источник УФ-излучения, работающий на длине волны 184 нм, и пропуская его через пентаоксид железа для удаления озона, вырабатываемого УФ-лампой.

Стерилизация и дезинфекция

Трубка для выпуска паров ртути низкого давления заливает внутреннюю часть вытяжки коротковолновым ультрафиолетовым светом, когда она не используется, стерилизуя микробиологические загрязнения с облученных поверхностей.

Ультрафиолетовые лампы используются для стерилизации рабочих мест и инструментов, используемых в биологических лабораториях и медицинских учреждениях. Коммерчески доступные ртутные лампы низкого давления излучают около 86% своего излучения на длине волны 254 нанометра (нм), при этом длина волны 265 нм является кривой пиковой бактерицидной эффективности. УФ-излучение на этих бактерицидных длинах волн повреждает ДНК/РНК микроорганизма, так что он не может размножаться, что делает его безвредным (даже если организм не может быть убит). [107] Поскольку микроорганизмы можно защитить от ультрафиолетовых лучей в небольших трещинах и других затененных местах, эти лампы используются только в качестве дополнения к другим методам стерилизации.

Светодиоды UV-C относительно новы на коммерческом рынке и набирают популярность. [ не прошла проверку ] [108] Из-за своей монохроматичности (±5 нм) [ проверка не удалась ] эти светодиоды могут нацеливаться на определенную длину волны, необходимую для дезинфекции. Это особенно важно, учитывая, что патогены различаются по чувствительности к определенным длинам волн УФ-излучения. Светодиоды не содержат ртути, мгновенно включаются и выключаются и имеют неограниченное количество циклов работы в течение дня. [109]

Дезинфекция с использованием УФ-излучения обычно используется при очистке сточных вод и находит все более широкое применение при очистке муниципальной питьевой воды . Многие производители родниковой воды используют оборудование для ультрафиолетовой дезинфекции для стерилизации воды. Солнечная дезинфекция воды [110] была исследована для дешевой очистки загрязненной воды с использованием естественного солнечного света . УФ-А-облучение и повышенная температура воды убивают находящиеся в воде организмы.

Ультрафиолетовое излучение используется в ряде пищевых процессов для уничтожения нежелательных микроорганизмов . УФ можно использовать для пастеризации фруктовых соков, пропуская сок через источник ультрафиолета высокой интенсивности. Эффективность такого процесса зависит от поглощения соком УФ-излучения.

Импульсный свет (ФЛ) — это метод уничтожения микроорганизмов на поверхностях с использованием импульсов интенсивного широкого спектра, богатого УФ-С, в диапазоне от 200 до 280 нм . Импульсный свет работает с ксеноновыми лампами-вспышками , которые могут производить вспышки несколько раз в секунду. Роботы для дезинфекции используют импульсное ультрафиолетовое излучение. [111]

Антимикробная эффективность фильтрованного света в дальнем УФ-диапазоне (222 нм) в отношении ряда патогенов, включая бактерии и грибки, показала ингибирование роста патогенов, а поскольку он оказывает меньшее вредное воздействие, он дает важную информацию для надежной дезинфекции в медицинских учреждениях, таких как больницы и дома престарелых. [112] Также было показано, что УФ-излучение эффективно разрушает вирус SARS-CoV-2. [113]

Биологический

Некоторые животные, в том числе птицы, рептилии и насекомые, например пчелы, могут видеть волны, близкие к ультрафиолету. Многие фрукты, цветы и семена сильнее выделяются на фоне в ультрафиолетовых волнах по сравнению с цветовым зрением человека. Скорпионы светятся или приобретают цвет от желтого до зеленого под воздействием ультрафиолетового излучения, что помогает контролировать этих паукообразных. У многих птиц есть узоры на оперении, которые невидимы при обычных длинах волн, но заметны в ультрафиолете, а мочу и другие выделения некоторых животных, включая собак, кошек и людей, гораздо легче обнаружить с помощью ультрафиолета. Следы мочи грызунов могут быть обнаружены специалистами по борьбе с вредителями для проведения надлежащей обработки зараженных жилищ.

Бабочки используют ультрафиолет как систему связи для распознавания пола и брачного поведения. Например, у бабочки Colias eurytheme самцы полагаются на визуальные сигналы, чтобы найти и идентифицировать самок. Вместо того, чтобы использовать химические стимулы для поиска партнеров, самцов привлекает отражающий ультрафиолет цвет задних крыльев самок. [114] На бабочках Pieris napi было показано, что самки в северной Финляндии с меньшим количеством УФ-излучения, присутствующего в окружающей среде, обладали более сильными УФ-сигналами для привлечения своих самцов, чем те, которые обитали южнее. Это позволило предположить, что эволюционно сложнее повысить чувствительность глаз самцов к УФ-излучению, чем повысить УФ-сигналы, излучаемые самками. [115]

Многие насекомые используют ультрафиолетовое излучение небесных объектов в качестве ориентира для навигации в полете. Местный ультрафиолетовый излучатель обычно нарушает процесс навигации и в конечном итоге привлекает летающее насекомое.

Энтомолог использует УФ-лампу для сбора жуков в Чако , Парагвай.

Зеленый флуоресцентный белок (GFP) часто используется в генетике в качестве маркера. Многие вещества, такие как белки, имеют значительные полосы поглощения света в ультрафиолетовом диапазоне, что представляет интерес для биохимии и смежных областей. В таких лабораториях широко распространены спектрофотометры с УФ-излучением.

Ультрафиолетовые ловушки, называемые жуками , используются для уничтожения различных мелких летающих насекомых. Их притягивает УФ-излучение, и они погибают с помощью электрошока или попадают в ловушку при контакте с устройством. Различные конструкции ловушек ультрафиолетового излучения используются также энтомологами для сбора ночных насекомых при фаунистических исследованиях.

Терапия

Ультрафиолетовое излучение полезно при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз и витилиго . Воздействие ультрафиолета А при гиперфоточувствительности кожи путем приема псораленов является эффективным средством лечения псориаза . Из-за того, что псоралены могут вызывать повреждение печени , ПУВА -терапию можно использовать лишь ограниченное количество раз в течение жизни пациента.

Фототерапия UVB не требует дополнительных лекарств или препаратов местного действия для достижения терапевтического эффекта; нужна только экспозиция. Однако фототерапия может быть эффективной при использовании в сочетании с некоторыми местными препаратами, такими как антралин, каменноугольная смола и производные витаминов А и D, или системными методами лечения, такими как метотрексат и сориатан . [116]

Герпетология

Рептилиям необходим УФВ для биосинтеза витамина D и других метаболических процессов. [117] В частности, холекальциферол (витамин D3), который необходим для основного клеточного/нервного функционирования, а также для использования кальция для производства костей и яиц. [ нужна цитация ] Длина волны UVA также видна многим рептилиям и может играть значительную роль в их способности выживать в дикой природе, а также в визуальном общении между людьми. [ нужна цитация ] Следовательно, в типичном вольере для рептилий для многих [ каких? ] виды в неволе, чтобы выжить. Простого приема холекальциферола (витамина D3) будет недостаточно, поскольку существует полный путь биосинтеза [ какой? ] то есть «чехарда» (риски возможных передозировок), промежуточные молекулы и метаболиты [ какие? ] также играют важную роль в здоровье животных. [ нужна цитата ] Естественный солнечный свет на правильном уровне всегда будет превосходить искусственный источник, но это может оказаться невозможным для владельцев в разных частях мира. [ нужна цитата ]

Известна проблема, заключающаяся в том, что высокие уровни излучения части спектра UVa могут вызвать повреждение клеток и ДНК чувствительных частей тела, особенно глаз, где слепота является результатом неправильного использования и размещения источника UVa/b. Фотокератит . . [ нужна цитата ] Для многих владельцев также должно быть предусмотрено наличие адекватного источника тепла, что привело к появлению на рынке «комбинированных» продуктов тепла и света. [ нужна цитата ] Хранители должны быть осторожны с этими «комбинированными» генераторами света/тепла и UVa/b, они обычно излучают высокие уровни UVa с более низкими уровнями UVb, которые установлены и их трудно контролировать, чтобы животные могли удовлетворить свои потребности. [ нужна цитата ] Лучшей стратегией является использование отдельных источников этих элементов, чтобы хранители могли размещать их и контролировать для максимальной пользы животных. [118]

Эволюционное значение

Эволюция ранних репродуктивных белков и ферментов в современных моделях эволюционной теории объясняется ультрафиолетовым излучением. UVB заставляет пары оснований тимина , расположенные рядом друг с другом в генетических последовательностях, связываться вместе в димеры тимина — нарушение в цепи, которое репродуктивные ферменты не могут скопировать. Это приводит к сдвигу рамки считывания во время генетической репликации и синтеза белка , что обычно приводит к гибели клетки. До образования озонового слоя, блокирующего УФ-излучение, когда ранние прокариоты приближались к поверхности океана, они почти всегда вымирали. Те немногие, кто выжил, разработали ферменты, которые отслеживали генетический материал и удаляли димеры тимина с помощью ферментов эксцизионной репарации нуклеотидов . Многие ферменты и белки, участвующие в современном митозе и мейозе , подобны ферментам репарации и, как полагают, представляют собой развитые модификации ферментов, первоначально использовавшихся для преодоления повреждений ДНК, вызванных УФ-излучением. [119]

Фотобиология

Фотобиология — это научное исследование полезных и вредных взаимодействий неионизирующего излучения в живых организмах, обычно определяемых величиной около 10 эВ — первой энергии ионизации кислорода. Энергия УФ составляет примерно от 3 до 30 эВ. Следовательно, фотобиология изучает часть, но не весь УФ-спектр.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Эталонная солнечная спектральная освещенность: воздушная масса 1,5» . Архивировано из оригинала 27 января 2011 года . Проверено 12 ноября 2009 г.
  2. ^ Хей, Джоанна Д. (2007). «Солнце и климат Земли: поглощение солнечного спектрального излучения атмосферой». Живые обзоры по солнечной физике . 4 (2): 2. Бибкод : 2007LRSP....4....2H. дои : 10.12942/lrsp-2007-2 .
  3. ^ Вакер, Матиас; Холик, Майкл Ф. (1 января 2013 г.). «Солнечный свет и витамин D». Дерматоэндокринология . 5 (1): 51–108. дои : 10.4161/derm.24494. ISSN  1938-1972. ПМЦ 3897598 . ПМИД  24494042. 
  4. ^ аб Дэвид Хэмблинг (29 мая 2002 г.). «Пусть свет сияет». Хранитель . Архивировано из оригинала 23 ноября 2014 года . Проверено 2 января 2015 г.
  5. ^ Кронин, Томас В.; Бок, Майкл Дж. (15 сентября 2016 г.). «Фоторецепция и зрение в ультрафиолете». Журнал экспериментальной биологии . 219 (18): 2790–2801. дои : 10.1242/jeb.128769 . hdl : 11603/13303 . ISSN  1477-9145. PMID  27655820. S2CID  22365933. Архивировано из оригинала 24 июня 2022 года . Проверено 23 июня 2022 г.
  6. ^ М. А. Майнстер (2006). «Фиолетовый и синий свет, блокирующий интраокулярные линзы: фотозащита или фоторецепция». Британский журнал офтальмологии . 90 (6): 784–792. дои : 10.1136/bjo.2005.086553. ПМК 1860240 . ПМИД  16714268. 
  7. ^ Линч, Дэвид К.; Ливингстон, Уильям Чарльз (2001). Цвет и свет в природе (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета . п. 231. ИСБН 978-0-521-77504-5. Архивировано из оригинала 31 декабря 2013 года . Проверено 12 октября 2013 г. Пределы общего диапазона чувствительности глаза простираются примерно от 310 до 1050 нанометров.
  8. ^ Даш, Мадхаб Чандра; Даш, Сатья Пракаш (2009). Основы экологии 3Э. Тата МакГроу-Хилл Образование. п. 213. ИСБН 978-1-259-08109-5. Архивировано из оригинала 31 декабря 2013 года . Проверено 18 октября 2013 г. В норме человеческий глаз реагирует на световые лучи длиной от 390 до 760 нм. В искусственных условиях этот диапазон можно расширить до диапазона от 310 до 1050 нм.
  9. ↑ Беннингтон-Кастро, Джозеф (22 ноября 2013 г.). «Хотите ультрафиолетовое зрение? Вам понадобятся глаза поменьше». Гизмодо . Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года.
  10. ^ Хант, DM; Карвалью, Л.С.; Коуинг, Дж. А.; Дэвис, WL (2009). «Эволюция и спектральная настройка зрительных пигментов у птиц и млекопитающих». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 364 (1531): 2941–2955. дои : 10.1098/rstb.2009.0044 . ISSN  0962-8436. ПМК 2781856 . ПМИД  19720655. 
  11. ^ «О новом невесомом веществе и классе химических лучей, аналогичных лучам темного тепла», Дж. В. Дрейпер, The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 1842, LXXX, стр. 453–461
  12. ^ «Описание титонометра», Дж. В. Дрейпер, Журнал практической механики и инженера, январь 1844 г., стр. 122–127.
  13. ^ Бисон, Стивен; Майер, Джеймс В. (23 октября 2007 г.). «12.2.2 Открытия за пределами видимого». Паттерны света: в погоне за спектром от Аристотеля до светодиодов . Нью-Йорк: Спрингер. п. 149. ИСБН 978-0-387-75107-8.
  14. ^ Хокбергер, Филип Э. (2002). «История ультрафиолетовой фотобиологии человека, животных и микроорганизмов». Фотохим. Фотобиол. 76 (6): 561–79. doi :10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2. PMID  12511035. S2CID  222100404.
  15. ^ Джеймс Болтон, Кристин Колтон, Справочник по ультрафиолетовой дезинфекции , Американская ассоциация водопроводных предприятий, 2008 ISBN 978 1 58321 584 5 , стр. 3–4 
  16. ^ Озоновый слой также защищает от этого живые существа.Лайман, Т. (1914). «Виктор Шуман». Астрофизический журнал . 38 : 1–4. Бибкод : 1914ApJ....39....1L. дои : 10.1086/142050 .
  17. ^ «ISO 21348 Определения спектральных категорий солнечного излучения» (PDF) . Космическая погода (spacewx.com) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2013 года . Проверено 25 августа 2013 г.
  18. ^ Гулликсон, Э.М.; Корде, Р.; Кэнфилд, LR; Жилет, RE (1996). «Стабильные кремниевые фотодиоды для измерения абсолютной интенсивности в ВУФ и мягком рентгеновском диапазонах» (PDF) . Журнал электронной спектроскопии и связанных с ней явлений . 80 : 313–316. дои : 10.1016/0368-2048(96)02983-0. Архивировано из оригинала (PDF) 9 января 2009 года . Проверено 8 ноября 2011 г.
  19. ^ Балли, Джон; Рейпурт, Бо (2006). Рождение звезд и планет . Издательство Кембриджского университета. п. 177.
  20. ^ Барк, Ю Б.; Бархударов Э.М.; Козлов Ю Н.; Косый, И.А.; Силаков, вице-президент; Тактакишвили, М.И.; Темчин, С.М. (2000). «Скользящий поверхностный разряд как источник жесткого УФ-излучения». Журнал физики D: Прикладная физика . 33 (7): 859. Бибкод : 2000JPhD...33..859B. дои : 10.1088/0022-3727/33/7/317. S2CID  250819933.
  21. ^ «Солнечная радиация» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 1 ноября 2012 года.
  22. ^ «Введение в солнечное излучение». newport.com . Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года.
  23. ^ «Эталонная солнечная спектральная освещенность: воздушная масса 1,5» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года . Проверено 12 ноября 2009 г.
  24. ↑ Понимание UVA и UVB, заархивировано из оригинала 1 мая 2012 г. , получено 30 апреля 2012 г.
  25. ^ Гормонально-контролируемые реакции растений на УФ-В, заархивировано из оригинала 8 июля 2016 г.
  26. ^ Кальбо, Хосеп; Пажес, Дэвид; Гонсалес, Хосеп-Абель (2005). «Эмпирические исследования влияния облаков на УФ-излучение: обзор». Обзоры геофизики . 43 (2). РГ2002. Бибкод : 2005RvGeo..43.2002C. дои : 10.1029/2004RG000155. hdl : 10256/8464 . ISSN  1944-9208. S2CID  26285358.
  27. ^ Бернетт, Мэн; Ван, SQ (2011). «Текущие споры о солнцезащитных кремах: критический обзор». Фотодерматология, фотоиммунология и фотомедицина . 27 (2): 58–67. дои : 10.1111/j.1600-0781.2011.00557.x . PMID  21392107. S2CID  29173997.
  28. ^ "Кривая передачи натриево-кальциевого стекла" . Архивировано из оригинала 27 марта 2012 года . Проверено 20 января 2012 г.
  29. ^ "Кривая пропускания стекла B270-Superwite" . Präzisions Glas & Optik . Архивировано из оригинала 9 июля 2017 года . Проверено 13 января 2017 г.
  30. ^ «Выбранная кривая передачи флоат-стекла» . Präzisions Glas & Optik . Архивировано из оригинала 19 октября 2015 года . Проверено 13 января 2017 г.
  31. ^ аб Мёрле, Матиас; Собалла, Мартин; Корн, Манфред (2003). «УФ-облучение в автомобилях». Фотодерматология, фотоиммунология и фотомедицина . 19 (4): 175–181. дои : 10.1034/j.1600-0781.2003.00031.x. ISSN  1600-0781. PMID  12925188. S2CID  37208948.
  32. ^ «Оптические материалы». Корпорация Ньюпорт. Архивировано из оригинала 11 июня 2020 года . Проверено 14 июня 2020 г.
  33. ^ "Insect-O-Cutor" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2013 года.
  34. ^ Родригес, Суэли; Фернандес, Фабиано Андре Нарцисо (18 мая 2012 г.). Достижения в технологиях переработки фруктов. ЦРК Пресс. п. 5. ISBN 978-1-4398-5153-1. Архивировано из оригинала 5 марта 2023 года . Проверено 22 октября 2022 г.
  35. ^ Клозе, Жюль З.; Бриджес, Дж. Мервин; Отт, Уильям Р. (июнь 1987 г.). Радиометрические стандарты в В‑УФ (PDF) . Службы измерений NBS (Отчет). Специальное издание НБС. Национальный институт стандартов и технологий США . 250–3. Архивировано (PDF) из оригинала 11 июня 2016 года.
  36. ^ «В чем разница между УФ-светодиодами с длиной волны 365 нм и 395 нм?» waveformlighting.com . Архивировано из оригинала 22 мая 2021 года . Проверено 27 октября 2020 г. .
  37. ^ Бойс, Дж. М. (2016). «Современные технологии улучшения очистки и дезинфекции поверхностей окружающей среды в больницах». Устойчивость к противомикробным препаратам и инфекционный контроль . 5 : 10. дои : 10.1186/s13756-016-0111-x . ПМЦ 4827199 . ПМИД  27069623. 
  38. ^ ab «Ультрафиолетовое бактерицидное облучение» (PDF) . Университет Ливерпуля . п. 3. Архивировано из оригинала (PDF) 6 августа 2016 года.
  39. ^ «Светодиоды UV‑C расширяют возможности применения хроматографии» . ОБЩ Рус Новости . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 года.
  40. ^ «УФ-лазерный диод: центральная длина волны 375 нм» . Торлабс . Каталог товаров. США/Германия. Архивировано из оригинала 15 декабря 2014 года . Проверено 14 декабря 2014 г.
  41. ^ Маршалл, Крис (1996). Простой и надежный ультрафиолетовый лазер: Ce:LiSAF (Отчет). Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Архивировано из оригинала 20 сентября 2008 года . Проверено 11 января 2008 г.
  42. ^ abc Strauss, CEM; Фанк, диджей (1991). «Широко настраиваемая генерация ВУФ-разностной частоты с использованием двухфотонных резонансов в H2 и Kr». Оптические письма . 16 (15): 1192–4. Бибкод : 1991OptL...16.1192S. дои : 10.1364/ол.16.001192. ПМИД  19776917 . Проверено 11 апреля 2021 г.
  43. ^ Сюн, Бо; Чанг, Йи-Чунг; Нг, Чеук-Ю (2017). «Интегральные сечения, выбранные квантовым состоянием, для столкновения O+2 с переносом заряда (a4 Π u 5/2,3/2,1/2,−1/2: v+=1–2; J+) [ O+ 2 (X2 Π g 3/2,1/2: v+=22–23; J+)] + Ar при энергиях столкновения центра масс 0,05–10,00 эВ». Физ. хим. хим. Физ . 19 (43): 29057–29067. Бибкод : 2017PCCP...1929057X. дои : 10.1039/C7CP04886F. PMID  28920600. Архивировано из оригинала 15 ноября 2017 года.
  44. ^ «E-UV приближается к 10 нм» . ЭЭ Таймс . Архивировано из оригинала 15 октября 2014 года . Проверено 26 сентября 2014 г.
  45. ^ Сивамани, РК; Крейн, Луизиана; Деллавалль, РП (апрель 2009 г.). «Преимущества и риски ультрафиолетового загара и его альтернатив: роль разумного пребывания на солнце». Дерматологические клиники . 27 (2): 149–154. дои : 10.1016/j.det.2008.11.008. ПМК 2692214 . ПМИД  19254658. 
  46. ^ Вакер, Матиас; Холик, Майкл Ф. (1 января 2013 г.). «Солнечный свет и витамин D». Дерматоэндокринология . 5 (1): 51–108. дои : 10.4161/derm.24494. ISSN  1938-1972. ПМЦ 3897598 . ПМИД  24494042. 
  47. ^ ab Известные последствия УФ-излучения для здоровья: ультрафиолетовое излучение и программа INTERSUN (Отчет). Всемирная организация здравоохранения. Архивировано из оригинала 16 октября 2016 года.
  48. ^ Ламберг-Аллардт, Кристель (1 сентября 2006 г.). «Витамин D в продуктах питания и добавках». Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 92 (1): 33–38. doi : 10.1016/j.pbiomolbio.2006.02.017 . ISSN  0079-6107. ПМИД  16618499.
  49. ↑ Корб, Алекс (17 ноября 2011 г.). «Повышение активности серотонина». Психология сегодня . Архивировано из оригинала 1 августа 2017 года.
  50. ^ Янг, SN (2007). «Как повысить серотонин в мозгу человека без лекарств». Журнал психиатрии и неврологии . 32 (6): 394–399. ПМК 2077351 . ПМИД  18043762. 
  51. ^ Юзениене, Аста; Стон, Йохан (27 октября 2014 г.). «Полезное воздействие УФ-излучения, кроме выработки витамина D». Дерматоэндокринология . 4 (2): 109–117. дои : 10.4161/derm.20013. ПМЦ 3427189 . ПМИД  22928066. 
  52. ^ «Влияние ультрафиолетового излучения на здоровье». Архивировано 8 октября 2016 года в Wayback Machine . Правительство Канады.
  53. ^ Герцингер, Т.; Фанк, Джо; Хиллмер, К.; Эйк, Д.; Вольф, Д.А.; Добрый, П. (1995). «Вызванная ультрафиолетовым излучением B остановка клеточного цикла G2 в кератиноцитах человека путем ингибирования фосфорилирования киназы клеточного цикла cdc2». Онкоген . 11 (10): 2151–2156. ПМИД  7478536.
  54. ^ Бхатия, Бхавнит К.; Бахр, Брукс А.; Мурасе, Дженни Э. (2015). «Эксимерлазерная терапия и узкополосная ультрафиолетовая терапия эксфолиативного хейлита». Международный журнал женской дерматологии . 1 (2): 95–98. дои : 10.1016/j.ijwd.2015.01.006. ПМЦ 5418752 . ПМИД  28491966. 
  55. ^ Мейер-Рохов, Виктор Бенно (2000). «Риски, особенно для глаз, исходящие от повышения солнечного УФ-излучения в Арктике и Антарктике». Международный журнал циркумполярного здоровья . 59 (1): 38–51. ПМИД  10850006.
  56. ^ «Влияние УФ-излучения на здоровье». Всемирная организация здравоохранения. Архивировано из оригинала 17 марта 2015 года.
  57. ^ Руководство по ультрафиолетовому излучению (PDF) . Центр гигиены окружающей среды (Отчет). Норфолк, Вирджиния: ВМС США. Апрель 1992 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 декабря 2019 г. . Проверено 21 декабря 2019 г.
  58. ^ «Что такое ультрафиолетовое (УФ) излучение?». сайт рака . Архивировано из оригинала 3 апреля 2017 года . Проверено 11 июня 2017 г.
  59. ^ Торма, Х.; Берн, Б.; Валквист, А. (1988). «УФ-облучение и местный витамин А модулируют этерификацию ретинола в эпидермисе безволосых мышей». Акта Дерм. Венереол . 68 (4): 291–299. ПМИД  2459873.
  60. ^ ab Бернштейн С., Бернштейн Х., Пейн СМ, Гаревал Х. (июнь 2002 г.). «Репарация ДНК / проапоптотические белки двойной роли в пяти основных путях репарации ДНК: надежная защита от канцерогенеза». Мутат. Рез . 511 (2): 145–78. дои : 10.1016/S1383-5742(02)00009-1. ПМИД  12052432.
  61. ^ Дэвис, Х.; Бигнелл, Греция; Кокс, К. (июнь 2002 г.). «Мутации гена BRAF при раке человека» (PDF) . Природа . 417 (6892): 949–954. Бибкод : 2002Natur.417..949D. дои : 10.1038/nature00766. PMID  12068308. S2CID 3071547 . Архивировано (PDF) из оригинала 5 августа 2020 г. Проверено 30 ноября 2019 г. 
  62. ↑ Веллер, Ричард (10 июня 2015 г.). «Избегание солнца может убить вас больше, чем вы думаете» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 9 июня 2017 года.
  63. ↑ Хоган, К. Майкл (25 мая 2012 г.) [12 ноября 2010 г.]. "Солнечный лучик". Ин Саундри, П.; Кливленд, К. (ред.). Энциклопедия Земли . Архивировано из оригинала 19 октября 2013 года.
  64. ^ Свободова А.Р., Галандакова А, Сянска Дж и др. (январь 2012 г.). «Повреждение ДНК после острого воздействия на кожу мышей физиологических доз ультрафиолета B и UVA». Арх. Дерматол. Рез . 304 (5): 407–412. дои : 10.1007/s00403-012-1212-x. PMID  22271212. S2CID  20554266.
  65. ^ Холлидей GM, Бирн С.Н., Дамиан Д.Л. (декабрь 2011 г.). «Ультрафиолетовое излучение А: его роль в иммуносупрессии и канцерогенезе». Семин. Кутан. Мед. Сург . 30 (4): 214–21. дои : 10.1016/j.sder.2011.08.002. ПМИД  22123419.
  66. ^ Аб Сюй, К.; Грин, Адель; Паризи, Альфио; Парсонс, Питер Дж. (2001). «Фотосенсибилизация солнцезащитного октил-п-диметиламинобензоата b УФ-А в меланоцитах человека, но не в кератиноцитах». Фотохимия и фотобиология . 73 (6): 600–604. doi :10.1562/0031-8655(2001)073<0600:POTSOP>2.0.CO;2. PMID  11421064. S2CID  38706861.
  67. ^ аб Ноулэнд, Джон; Маккензи, Эдвард А.; Макхью, Питер Дж.; Кридленд, Найджел А. (1993). «Вызванная солнечным светом мутагенность обычного ингредиента солнцезащитного крема». Письма ФЭБС . 324 (3): 309–313. дои : 10.1016/0014-5793(93)80141-G. PMID  8405372. S2CID  23853321.
  68. ^ Шатлен, Э.; Габард, Б.; Сурбер, К. (2003). «Проникновение через кожу и фактор защиты от солнца пяти УФ-фильтров: Влияние автомобиля». Скин Фармакол. Прил. Физиол кожи . 16 (1): 28–35. дои : 10.1159/000068291. PMID  12566826. S2CID  13458955. Архивировано из оригинала 27 декабря 2013 года . Проверено 26 декабря 2013 г.
  69. ^ Стивенс Т.Дж., Херндон Дж.Х., Колон Л.Е., Готшалк Р.В. (февраль 2011 г.). «Влияние естественного солнечного света на UV‑B – фактор защиты от солнца (UVB-SPF) и фактор защиты от UVA (UVA-PF) солнцезащитного крема UV‑A/UV‑B SPF 50». J. Препараты Дерматол . 10 (2): 150–155. ПМИД  21283919.
  70. ^ Куто С., Куто О., Алами-Эль Бури С., Койффард LJ (август 2011 г.). «Солнцезащитные средства: от чего они нас защищают?». Межд. Дж. Фарм . 415 (1–2): 181–184. doi : 10.1016/j.ijpharm.2011.05.071. ПМИД  21669263.
  71. ^ Гарланд С, Гарланд Ф, Горэм Э (1992). «Могут ли солнцезащитные кремы увеличить риск меланомы?». Являюсь. Дж. Общественное здравоохранение . 82 (4): 614–615. дои : 10.2105/AJPH.82.4.614. ПМК 1694089 . ПМИД  1546792. 
  72. ^ Вестердал Дж., Ингвар С., Масбак А., Олссон Х. (2000). «Использование солнцезащитного крема и злокачественная меланома». Международный журнал рака . 87 (1): 145–150. doi : 10.1002/1097-0215(20000701)87:1<145::AID-IJC22>3.0.CO;2-3 . ПМИД  10861466.
  73. ^ Отье П., Доре Дж. Ф., Шиффлерс Э. и др. (1995). «Меланома и использование солнцезащитных кремов: исследование EORTC случай-контроль в Германии, Бельгии и Франции». Межд. Дж. Рак . 61 (6): 749–755. doi : 10.1002/ijc.2910610602. PMID  7790106. S2CID  34941555.
  74. ^ Вайнсток, Массачусетс (1999). «Увеличивают или уменьшают ли солнцезащитные кремы риск меланомы: эпидемиологическая оценка». Журнал исследований симпозиума по дерматологии . 4 (1): 97–100. PMID  10537017. Архивировано из оригинала 5 декабря 2022 года . Проверено 5 декабря 2022 г.
  75. ^ Вайнио, Х.; Бьянкини, Ф. (2000). «Комментарий: Влияние солнцезащитных кремов на профилактику рака сомнительно». Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 26 (6): 529–531. дои : 10.5271/sjweh.578 .
  76. ^ abc Хэнсон, Керри М.; Граттон, Энрико; Бардин, Кристофер Дж. (2006). «Усиление солнцезащитным кремом активных форм кислорода в коже, вызванных УФ-излучением». Свободнорадикальная биология и медицина . 41 (8): 1205–1212. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2006.06.011. PMID  17015167. S2CID  13999532. Архивировано из оригинала 6 августа 2020 года . Проверено 6 сентября 2018 г.
  77. ^ Дамиани, Э.; Гречи, Л.; Парсонс, Р.; Ноулэнд, Дж. (1999). «Нитроксильные радикалы защищают ДНК от повреждений при освещении in vitro в присутствии дибензоилметана и обычного солнцезащитного ингредиента». Свободный Радик. Биол. Мед . 26 (7–8): 809–816. дои : 10.1016/S0891-5849(98)00292-5. ПМИД  10232823.
  78. ^ §2 Фотообостряющиеся расстройства (PDF) . Европейский дерматологический форум (Отчет). Европейские рекомендации по фотодерматозам . Проверено 1 января 2016 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  79. ^ Medscape: Порокератоз. Архивировано 24 июня 2021 года в Wayback Machine .
  80. ^ Известные последствия УФ-излучения для здоровья (Отчет). Всемирная организация здравоохранения. Архивировано из оригинала 24 октября 2016 года.
  81. ^ «УФ-излучение». Всемирная организация здравоохранения. Архивировано из оригинала 25 октября 2016 года.
  82. ^ Что такое УФ-излучение и насколько оно увеличивается с высотой? (Отчет). Национальное управление океанографии и атмосферы США . Архивировано из оригинала 3 января 2017 года.
  83. ^ «Оптические свойства материалов линз» . Оптик онлайн . 6 июня 2005 г. Архивировано из оригинала 26 октября 2016 г.
  84. ^ «Классификация УФ». СЭТи . Архивировано из оригинала 1 декабря 2019 года . Проверено 1 декабря 2019 г.
    "Приложения". СЭТи . Архивировано из оригинала 20 августа 2008 года . Проверено 26 сентября 2009 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  85. ^ «Ультрафиолетовый свет, УФ-лучи, Что такое ультрафиолет, УФ-лампочки, Ловушка для мух» . Pestproducts.com. Архивировано из оригинала 8 октября 2011 года . Проверено 8 ноября 2011 г.
  86. ^ "Журнал дневного УФ-инспекции" . Корона . Архивировано из оригинала 1 августа 2004 года.
  87. ^ Спрингер, Э.; Альмог, Дж.; Франк, А.; Зив, З.; Бергман, П.; Гуй Куанг, В. (1994). «Обнаружение сухих биологических жидкостей с помощью собственной коротковолновой УФ-люминесценции: предварительные результаты». Судебная медицина. Межд . 66 (2): 89–94. дои : 10.1016/0379-0738(94)90332-8. ПМИД  8063277.
  88. ^ Фидлер, Аня; Бенеке, Марк; и другие. «Обнаружение спермы (человеческой и хрячьей) и слюны на тканях с помощью очень мощного источника УФ-/ВИД-света» (PDF) . Бентамская наука . Архивировано из оригинала (PDF) 30 ноября 2012 года . Проверено 10 декабря 2009 г.
  89. ^ «Цифровая фотография документов». wells-genealogy.org.uk. Архивировано из оригинала 19 сентября 2012 года.
  90. ^ «Определение того, что такое чистота?». Комплексная очистка и измерение. Институт здоровья. Архивировано из оригинала 21 сентября 2017 года . Проверено 24 июня 2017 г.
  91. ^ «Неразрушающий контроль: взгляд на B-52» . afgsc.af.mil . ВВС США . Архивировано из оригинала 16 ноября 2017 года . Проверено 24 июня 2017 г.
  92. ↑ Эскобар, Дэвид (20 апреля 2015 г.). «Кислородная очистка: проверенный процесс имеет решающее значение для безопасности». Журнал Valve . Архивировано из оригинала 15 ноября 2017 года.
  93. ^ Радж, Балдев; Джаякумар, Т.; Тавасимуту, М. (2002). Практический неразрушающий контроль. Издательство Вудхед. п. 10. ISBN 9781855736009.
  94. ^ «Новое расследование показало, что некоторые отели не стирают простыни между гостями» . Дом Красивый . 15 сентября 2016 г. Архивировано из оригинала 3 июля 2017 г.
  95. ^ «Что скрывается в твоем гостиничном номере?». Новости АВС . 17 ноября 2010 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2016 г.
  96. ^ abcd Ли, Брэндон Чуан Йи; Лим, Фан Йи; Ло, Вэй Хао; Онг, Сай Леонг; Ху, Цзянъюн (январь 2021 г.). «Новые загрязнители: обзор последних тенденций в их обработке и управлении с использованием процессов, управляемых светом». Вода . 13 (17): 2340. дои : 10.3390/w13172340 . ISSN  2073-4441.
  97. ^ Баттиха, Н.Э., изд. (2007). Сокращенный справочник по измерению и контролю (3-е изд.). ЭТО. стр. 65–66. ISBN 978-1-55617-995-2.
  98. ^ Фингас, Мервин, изд. (2011). Наука и технология разливов нефти . Эльзевир. стр. 123–124. ISBN 978-1-85617-943-0.
  99. ^ «Что такое матрица излучения возбуждения (EEM)?». www.horiba.com . Проверено 10 июля 2023 г.
  100. ^ Сьерра, ММД; Джованела, М.; Парланти, Э.; Сориано-Сьерра, EJ (февраль 2005 г.). «Отпечаток флуоресценции фульвовых и гуминовых кислот различного происхождения, как видно с помощью методов однократного сканирования и матрицы возбуждения / эмиссии». Хемосфера . 58 (6): 715–733. Бибкод : 2005Chmsp..58..715S. doi :10.1016/j.chemSphere.2004.09.038. ISSN  0045-6535. ПМИД  15621185.
  101. ^ «Фоторезисты для глубокого УФ-излучения». Архивировано из оригинала 12 марта 2006 года.
  102. ^ Р. В. Лапшин; А.П. Алехин; А.Г. Кириленко; С.Л. Одинцов; В.А. Кротков (2010). «Вакуумное ультрафиолетовое сглаживание неровностей нанометровой поверхности полиметилметакрилата». Журнал поверхностных исследований. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные методы . 4 (1): 1–11. дои : 10.1134/S1027451010010015. ISSN  1027-4510. S2CID  97385151. Архивировано из оригинала 9 сентября 2013 года.
  103. ^ «Важность ультрафиолетового света для растений, выращиваемых в помещении». Лучшая информация о светодиодных светильниках для выращивания растений . 11 июня 2017 года. Архивировано из оригинала 30 июля 2018 года . Проверено 24 июня 2017 г.
  104. ^ Скотт, К.Дж.; Уиллс, РРХ; Паттерсон, Б.Д. (1971). «Удаление ультрафиолетовой лампой этилена и других углеводородов, вырабатываемых бананами». Журнал науки о продовольствии и сельском хозяйстве . 22 (9): 496–7. Бибкод : 1971JSFA...22..496S. doi : 10.1002/jsfa.2740220916.
  105. ^ Скотт, К.Дж.; Уиллс, РБХ (1973). «Загрязнители атмосферы уничтожаются в ультрафиолетовом скруббере». Лабораторная практика . 22 (2): 103–6. ПМИД  4688707.
  106. ^ Шортер, Эй Джей; Скотт, KJ (1986). «Очистка этилена из воздуха и низкокислородных атмосфер ультрафиолетовым излучением». Технология Lebensm-Wiss U. 19 : 176–9.
  107. ↑ Чанг, Кеннет (7 мая 2020 г.). «Ученые считают, что ультрафиолетовый свет в помещении уничтожает коронавирус в воздухе» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 7 мая 2020 года . Проверено 9 мая 2020 г.
  108. ^ Уэлч, Дэвид; и другие. (январь 2018 г.). «Дальний ультрафиолетовый свет: новый инструмент для контроля распространения микробных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем». Научные отчеты . 8 (1): 2752. Бибкод : 2018NatSR...8.2752W. doi : 10.1038/s41598-018-21058-w. ISSN  2045-2322. ПМЦ 5807439 . ПМИД  29426899. 
  109. ^ «Обновление технологии светодиодов UV-C для достижения совершеннолетия» . www.wateronline.com . Архивировано из оригинала 20 апреля 2017 года.
  110. ^ «Солнечная дезинфекция воды». Содис.ч. 2 апреля 2011 года. Архивировано из оригинала 31 августа 2012 года . Проверено 8 ноября 2011 г.
  111. ^ "Видео-демо". Архивировано из оригинала 19 декабря 2014 года . Проверено 27 ноября 2014 г.
  112. ^ Лоренцо-Лил, Ана К.; Там, Вэньси; Хейрандиш, Ата; Мохсени, Маджид; Бах, Орасио (31 октября 2023 г.). Барбоза, Джоана (ред.). «Антимикробная активность фильтрованного света дальнего УФ-излучения (222 нм) против различных патогенов». БиоМед Исследования Интернэшнл . 2023 : 1–8. дои : 10.1155/2023/2085140 . ISSN  2314-6141. ПМЦ 10630020 . ПМИД  37942030. 
  113. ^ Девитт, Джордж; Джонсон, Питер Б.; Ханрахан, Найл; Лейн, Саймон ИК; Видале, Магдалена К.; Шет, Бхавванти; Аллен, Джоэл Д.; Гумберт, Мария В.; Спаллуто, Косма М.; Эрве, Родольф К.; Стейплс, Карл; Уэст, Джонатан Дж.; Форстер, Роберт; Дивеча, Нуллин; Маккормик, Кристофер Дж.; Криспин, Макс; Хемплер, Нильс; Малькольм, Грэм, Пенсильвания; Махаджан, Сумит (2023). «Механизмы инактивации SARS-CoV-2 с помощью УФ-лазерного излучения». АСУ Фотоника . doi : 10.1021/acsphotonics.3c00828. ПМЦ 10797618 . 
  114. ^ Силберглайд, Роберт Э.; Тейлор, Орли Р. (1978). «Ультрафиолетовое отражение и его поведенческая роль в ухаживании серных бабочек Colias eurytheme и C. philodice (Lepidoptera, Pieridae)». Поведенческая экология и социобиология . 3 (3): 203–43. дои : 10.1007/bf00296311. S2CID  38043008.
  115. ^ Мейер-Рохов, В.Б.; Ярвилехто, М. (1997). «Ультрафиолетовые цвета у Pieris napi из северной и южной Финляндии: арктические самки самые яркие!». Naturwissenschaften . 84 (4): 165–168. Бибкод : 1997NW.....84..165M. дои : 10.1007/s001140050373. S2CID  46142866.
  116. ^ «УФ-фототерапия». Национальный фонд псориаза, США. Архивировано из оригинала (php) 22 июня 2007 года . Проверено 23 сентября 2007 г.
  117. ^ Диль, JJE; Бэйнс, FM; Хейбоер, AC; ван Леувен, JP; Кик, М.; Хендрикс, штат Вашингтон; Oonincx, DGAB (февраль 2018 г.). «Сравнение компактных ламп UVB в обеспечении кожного синтеза витамина D у растущих бородатых агам». Журнал физиологии животных и питания животных . 102 (1): 308–316. дои : 10.1111/jpn.12728 . PMID  28452197. S2CID  30124686.
  118. ^ «Витамин D и ультрафиолетовый свет - замечательный процесс» . УФ-гид, Великобритания . Архивировано из оригинала 31 мая 2016 года . Проверено 13 января 2017 г.
  119. ^ Маргулис, Линн и Саган, Дорион (1986). Истоки секса: три миллиарда лет генетической рекомбинации (книга) . 1. Издательство Йельского университета. ISBN 978-0-300-04619-9.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки