医用紫外线辐射强度，紫外线辐射的特性及在医疗领域的应用

很多朋友对医用紫外线辐射强度，紫外线辐射的特性及在医疗领域的应用不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

简史

德国物理学家约翰威廉里特于1801年发现了紫外线辐射。他将一张纸浸入氯化银溶液中，并将其暴露在可见光谱紫色端以外的不可见光下，然后观察到纸张以加速的速度变黑。为了将这种光与前年在可见光谱另一端发现的“热射线”(红外线，IR)区分开来，他将紫外线辐射称为“氧化射线”，以强调他观察到的化学反应。

“化学射线”一词很快取代了“氧化射线”，并在19世纪的剩余时间里被广泛使用。最后，“化学射线”和“热射线”这两个词分别被现在常用的名称“紫外线”和“红外线”所取代。

什么是紫外线？在电磁波谱中，紫外(UV)辐射被归类为波长为10-400 nm的光。这个波长比可见光短，比x射线长。紫外线有三种：UVA波长在315-400nm之间，UVB波长在280-315nm之间，UVC波长在100-280nm之间。图1:1:UV的波长刚好比人眼可见光的波长短。(图片由美国獾公司提供)

太阳发出光谱范围在10-400纳米的紫外线辐射。在地球大气层的边缘，阳光由大约50%的红外光(IR)、40%的可见光和10%的紫外光组成。当太阳处于最高点，阳光照射在地球表面时，太阳光的成分是53% IR，44%可见光，3% UV。在到达地面的3%的紫外线中，大约95%是UVA，5%是UVB。当然，这些比率可能会因云层覆盖和其他大气条件而波动。

很多UVC波长被高层大气中的氧气吸收，然后在臭氧层产生臭氧。臭氧层可以阻挡大部分未被氧气吸收的UVB和残余UVC。人造紫外线发射器太阳不是紫外线辐射的唯一来源。有几种人造设备也能产生这些光波。黑光灯

最常见的紫外线发生器是黑光灯(图2)。典型的黑光可以发出UVA波和很少的可见光。例如，荧光黑光灯使用玻璃管内侧的磷光涂层来发射UVA波，而不是可见光。更强大的水银黑光利用同样的原理发出更大规模的UVA辐射，主要用于音乐会和剧院的展示。图2:典型的荧光黑光发出UVA波。

黑光主要用于在没有外部可见光的情况下观察暴露于紫外光的特定物质的荧光。短波紫外线灯

短波紫外线灯由无荧光涂层的荧光灯管组成。紫外光的峰值为253.7 nm和185 nm，都在UVC波段，灯管中的汞是发出这些紫外光的主要原因。然而，只有253.7纳米的辐射可以通过熔融应时玻璃管，而185纳米的波长被完全阻挡。这些灯的能效一般在30%到40%，是传统荧光灯的两到三倍。它们主要用于实验室表面、食品加工表面和供水的消毒。紫外线气体放电灯

气体放电灯包含不同的特定气体，并且可以产生特定谱线的UV辐射，用于特殊的科学应用。这些灯主要用于化学分析中使用的紫外光谱设备。激光器一种特制的激光器能产生紫外线。根据激光技术(气体激光器、激光二极管或固态激光器)和使用的材料，可以制造覆盖整个紫外波段的激光器。

紫外激光可用于许多领域，包括光刻、皮肤病学、角膜切除术、化学、通信、光存储和集成电路制造。发光二极管专门制造的发光二极管(led)可以产生紫外光。这些设备目前用于紫外线固化应用、杀菌、皮肤处理，以及化学领域中，以识别各种成分的混合物。健康问题紫外线辐射对人体健康是一把双刃剑。过度接触有害，适度接触有益。有害的影响

过度暴露在紫外线辐射下可能会伤害眼睛、皮肤和免疫系统。UVA辐射引起的即时反应很少或没有，但当波长接近UVB波段开始(315 nm)时，就会开始引起光角膜炎(眼睛疼痛)和皮肤发红(皮肤越浅越敏感)，随着波长接近300 nm，损害会迅速增加。UVC波段265-275 nm范围内的紫外线对眼睛和皮肤的伤害最大。

过度接触UVB不仅会导致晒伤，还会引发一些皮肤癌。有益效果过度接触紫外线有害健康，适度接触紫外线有益健康。接触紫外线对健康有三大好处：促进身体产生维生素D，改善情绪，增加能量。性病

适度接触紫外线辐射是维生素d的良好来源，这种维生素有助于调节钙代谢、胰岛素分泌、血压、免疫力和细胞繁殖。较高的维生素D含量可以降低心脏病、中风和糖尿病的发病率，并可能降低血压。皮肤病可以通过紫外线辐射来治疗。在现代光疗的帮助下，现在有可能成功治愈湿疹、皮炎、佝偻病、特应性皮炎、局限性硬皮病、黄疸、银屑病和白癜风。心血管和高血压

已经证明，UVB照射可以降低高血压和维生素D缺乏患者的血压。其他医学实验和研究表明，除了与维生素D有关的影响，紫外线辐射还有其他重要的健康益处。血清素维生素D促进血清素的合成，产生的量与人体暴露于紫外线辐射的量成正比。血清素含量的变化会影响情绪和行为。虽然血清素对人体的确切作用还不完全清楚，但一般认为血清素可以提供快乐、宁静和愉悦。

黑色素适度暴露在紫外线下，会增加皮肤中黑色素(棕色素)的量(所谓晒黑)。黑色素可以吸收UVA和UVB辐射，并将其作为热量释放出来，从而保护皮肤免受直接和间接的DNA损伤。有许多应用利用了紫外线辐射的特性，并给人类健康和幸福带来许多好处。今天紫外线波的主要目的是杀菌和去除污染物。空气净化

室内环境污染物几乎都是有机碳基化合物，暴露在240-280 nm范围内的高强度UVC下会分解。这样的UVC也能破坏微生物的DNA。因此，可以将RayVio RVXE-280和RVXP-280 UV LED等UVC发射器放置在室内，通过发射器循环空气，帮助净化室内空气。

这些280 nm(标称值)UVC LED可以作为星板器件或表面贴装器件提供，其典型辐射输出为4 mW(RVXE器件)、16 mW(RVXP1器件)和50 mW(RVXP4器件)，适用于包括空气净化在内的许多不同应用。

图3: Rayvio UV LED可作为星形板单元或表面贴装封装提供。(图片由RayVio提供)杀菌和消毒UVC LED也可用于各种杀菌和消毒应用。在医学和生物实验室中，UVC辐射与其他技术一起用于消毒工具和工作空间表面。

UVC辐射的其他常见应用包括污水和城市饮用水的处理。甚至矿泉水灌装厂也使用UVC辐射对产品进行消毒。此外，食品加工业也使用UVC辐射来杀死微生物。例如，果汁通过流过UVC辐射源进行巴氏杀菌。款待

紫外线辐射不仅可以用于净化和杀菌，还有助于治疗牛皮癣、白癜风(皮肤色素沉着形成斑块)等皮肤病。在这种情况下，起作用的不是UVC波，而是UVB波。RayVio还提供非常适合这种应用的led。RayVio的310 nm LED组件(Digi-Key即将到货)可以作为皮肤治疗设备的基础组件。这些器件的安装方式和辐射输出选择与上述UVC LED相同。结论

紫外线辐射对人类既有害又有益。适当的设计可以利用UVB和UVC波的有益特性来保护我们免受感染，并治疗一些皮肤病。为此，RayVio为这些应用提供了各种非常合适的led，设计比使用其他紫外光源更简单。

以上知识分享希望能够帮助到大家！