紫外线

紫外线( UV )，指的是电磁波谱中波长从 10nm~400nm 辐射的总称，不能引起人们的视觉。1801 年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线能透过空气起杀菌的作用，太阳光有杀菌的能力就是靠的紫外线。

紫外线
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基本信息

中文名称：紫外线

外文名称：Ultraviolet rays

释义：物理学光学的一种电磁波

来源：自然界的主要紫外线光源是太阳

波长：10nm~400nm

发现时间：1801 年

发现人：里特

发现历史

1800年英国物理学家霍胥尔在三棱镜光谱的红光端外发现了不可见的热射线--红外线。德国物理学家里特对这一发现极感兴趣，他坚信物理学事物具有两极对称性，认为既然可见光谱红端之外有不可见的辐射，那么在可见光谱的紫端之外也一定可以发现不可见的辐射。

1801年，里特先把一张纸放在氯化银溶液中浸泡一下，然后把它放在j棱镜可见光谱的紫光区域邻近。里特发现，紫光外部地方的纸片强烈地变黑，说明纸片的这一部分受到了一种看不见的射线照射。里特把紫光外附近的不可见光叫做"去氧射线"，这就是我们所说的紫外线。他还把红光外附近的不可见光叫做"氧化剔'线"，也就是红外线。

分类

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一、紫外线是位于日光高能区的不可见光线。依据紫外线自身波长的不同，可将紫外线分为三个区域。即短波紫外线、中波紫外线和长波紫外线。

1、短波紫外线：简称UVC。是波长200－280nm的紫外光线。短波紫外线在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收。不能达到地球表面，对人体产生重要作用。因此，对短波紫外线应引起足够的重视。

2、中波紫外线：简称UVB。是波长280－320nm的紫外线。中波紫外线对人体皮肤有一定的生理作用。此类紫外线的极大部分被皮肤表皮所吸收，不能再渗入皮肤内部。但由于其阶能较高，对皮肤可产生强烈的光损伤，被照射部位真皮血管扩张，皮肤可出现红肿、水泡等症状。长久照射皮肤会出现红斑、炎症、皮肤老化，严重者可引起皮肤癌。中波紫外线又被称作紫外线的晒伤（红）段，是应重点预防的紫外线波段。

3、长波紫外线：简称UVA。是波长320－400nm的紫外线。长波紫外线对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强，可达到真皮深处，并可对表皮部位的黑色素起作用，从而引起皮肤黑色素沉着，使皮肤变黑，起到了防御紫外线，保护皮肤的作用。因而长波紫外线也被称做“晒黑段”。长波紫外线虽不会引起皮肤急性炎症，但对皮肤的作用缓慢，可长期积累，是导致皮肤老化和严重损害的原因之一。

由此可见，防止紫外线照射给人体造成的皮肤伤害，主要是防止紫外线UVB的照射；而防止UVA紫外线，则是为了避免皮肤晒黑。在欧美，人们认为皮肤黝黑是健美的象征，所以反而在化妆品中要添加晒黑剂，而不考虑对长波紫外线的防护。近年来这种观点已有改变，由于认识到长波紫外线对人体可能产生的长期的严重损害，所以人们开始加强对长波紫外线的防护。

二、根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为四个波段:

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1、UVA波段，波长320～400nm，又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，UVA可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管，仅辐射出以365nm为中心的近紫外光，可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。09年10月德、意科学家发现【虾青素】能有效地消除【紫外线UVA】对皮肤细胞的伤害 。

2、UVB波段，波长275～320nm，又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2%能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成。

3、UVC波段，波长200～275nm，又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力zui弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。

4、UVD波段，波长100～200nm，又称为真空紫外线。

作用

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1、灭菌作用

紫外线灭菌作用，短波紫外线对微生物的破坏力极强，当该波段的紫外线照射细菌体后，细胞的核蛋白和脱氧核糖核酸(DNA)强烈地吸收该波段的能量，它们之间的链被打开断裂，从而使细菌死亡。如用紫外线汞灯或金属卤化物灯对空气和食品灭菌。 2、保健作用

紫外线对人体的保健作用。波长在 280~320 纳米的月波紫外线照射人体后，能引起皮肤肌体的光化学过程和光电反应，使皮肤产生许多活性物质，从而起到健康保健的作用。采用紫外线照射调节高级神经的功能、改善睡眠、降低血压。经常接受紫外线照射能加强白血球的吞噬能力，增强人的免疫功能。

3、促进产生维生素

晒太阳是提供维生素 D 的一种来源。其另一种来源就是食物。比如说:阳光中的紫外线是促进蘑菇产生维生素 D 的重要因素。无论是采摘后的蘑菇还是没采摘的，都有此项功能。所以鲜蘑菇要晒晒，补维生素 D 效果好。 4、分解油烟

用紫外光来改变其油脂的分子链，同时这种紫外光与空气中的氧反应后产生臭氧，将油脂分子冷燃生成二氧化碳和水，油烟中的有机物被光解氧化，异味也随之消除。

5、分解有机物

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

主要危害

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紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，皮肤上出现红斑、痒、水疱、水肿、眼痛、流泪等;严重的还可引起皮肤癌。

紫外线作用于中枢神经系统，可出现头痛、头晕、体温升高等。作用于眼部，可引起结膜炎、角膜炎，称为光照性眼炎，还有可能诱发白内障，在焊接过程中产生的紫外线会使焊工患上电光性眼炎(可以治愈)。

紫外线照射时，眼睛受伤的程度和时间成正比，与照射源的距离平方成反比，并和光线的投射角度有关。

免疫功能下降;对遗传因子的深度伤害;皮肤癌、白内障发病几率增加;背后和手脚的色斑癌的发病率增加;造成皮肤暗沉、老化、斑点、皱纹;癌前病变状态的日光角化症的增加;长期照射短波的紫外线可能会引起牙齿痛;紫外线也会促使家具及陈设加速老化褪色。

过度的紫外线照射对皮肤所造成的伤害主要有日晒红斑、日晒黑化以及光致老化等，具体表现如下：

1、日晒红斑

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也称之为日光灼伤或紫外线红斑，它是由紫外线照射在局部而引起的一种急性光毒性反应，主要表现为皮肤出现红色斑疹，轻者伴有皮肤红、肿、热、痛，重者则会出现水疱、脱皮反应等。

UVB是导致皮肤日晒红斑的主要波段。由于日晒红斑发病较快，症状明显，所以能够被大多数人所重视。

2、日晒黑化

皮肤经紫外线过度照射后，在照射部位会出现弥漫性灰黑色素沉着，边界清晰，且无自觉症状。

UVA是诱发皮肤黑化的主要因素。虽然日晒黑化无自觉症状，但产生的色素斑会影响皮肤的美观，所以对于爱美人士以及想要美白的人群来说，做好皮肤的防晒是必需的。

3、光致老化

是指皮肤长期受日光中的紫外线照射后由于累积性损伤而导致的皮肤衰老或加速衰老的现象。UVA是光致老化的主要波段。UVA对皮肤的影响虽然是缓慢的，但具有持久性的累积性，并且其透射程度最深，能深达真皮内部，使真皮基质内起保水作用的透明质酸类物质加速降解，同时使弹力纤维与胶原纤维含量降低，部分弹力纤维出现增粗、分叉等现象，导致皮肤的弹性与紧实度下降，皮肤出现松弛和皱纹等提前衰老现象。

4、皮肤光敏感

是指在光敏感物质的存在下，皮肤对紫外线的耐受性降低或感受性增高的现象，可引发光过敏反应和光毒性反应。这种现象只发生在一小部分人群中，属于皮肤对紫外线辐射的异常反应。

总之，紫外线过度辐射对皮肤所产生的影响，不仅仅只是影响皮肤美观的问题，而是对皮肤的健康产生了很严重的影响，所以，不仅是追求美白、抗皮肤衰老的爱美人士需要防晒，对于普通人群，无论男女老少都需要做好皮肤的防晒工作，以尽量减轻紫外线对皮肤所造成的不良影响。

应用领域

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一、光固化系统中的应用领域：

UVA波段的典型应用为紫外固化和UV喷墨打印，代表波长为395nm、365nm， UV LED光固化应用包含在显示屏、电子医疗、仪表等行业的UV胶黏剂固化；建材、家具、家电、汽车等行业的UV涂料固化；印刷、包装等行业的UV油墨固化 。

1、微电子行业-UV光固化应用：

手机元件装配（相机镜头、听筒、话筒，外壳，液晶模组，触摸屏涂层等），硬盘磁头装配（金线固定，轴承，线圈， 芯片粘接等），DVD/数码相机（透镜，镜头粘接，电路板加固），马达及元件装配（导线，线圈固定，线圈末端固定。PTC/NTC元件粘接，保护变压器磁芯），半导体芯片（防潮湿保护涂层，晶元掩膜，晶元污染检验，紫外胶带的曝光，晶元抛光检查），传感器生产（气体传感器，光电传感器，光纤传感器，光电编码器等）。

2、PCB行业LEDUV光固化应用：

元件（电容，电感，各种插件，螺丝，芯片等）固定，防潮灌封和核心电路、芯片保护，抗氧化涂层保护，电路板保型（角）涂层，地线，飞线，线圈固定，波峰焊通孔掩膜。

3、光树脂硬化应用：

紫外光固化树脂主要由低聚物、交联剂、稀释剂、光敏剂及其它特定助剂组成。它是用紫外光照射高分子树脂，使之发生交联反应而瞬间固化。

二、医疗领域：

1、皮肤治疗：UVB波段的一个重要应用则是皮肤病治疗，即紫外光疗应用。科学家发现波长在310nm左右的紫外线对皮肤有强烈的黑斑效应，能够加速皮肤的新陈代谢，提高皮肤的生长力，从而可以有效治疗白癜风、玫瑰糠疹、多形性日光疹、慢性光化性皮炎、光线性痒疹等光照性皮肤病，因此在医疗行业，紫外光疗目前得到了越来越多的应用。

2、医疗器械：UV胶水粘接使医疗器械的经济自动化装配更容易。现在，先进的LED UV光源系统，能几秒钟固化没有溶剂的紫外胶水，以及点胶系统，使医疗器械装配过程形成一致和重复性的粘接的一种有效和经济性的方法。UV光源的最优化和控制对制造可靠的医疗器械非常重要。

三、杀菌消毒领域:

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1、UVC波段的紫外线由于波长短，能量高，可以在短时间内破坏微生物机体(细菌、病毒、芽孢等病原体)细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，细胞无法再生，细菌病毒丧失自我复制的能力，因此UVC波段产品可以广泛应用于如水、空气等的杀菌消毒。

2、目前市场上有的深紫外应用产品包括LED深紫外便携式消毒器、LED深紫外牙刷灭菌器、深紫外LED隐形眼镜清洗灭菌器、空气类杀菌、洁净水类杀菌、食品以及物体表面杀菌类。随着人民安全卫生意识的提高，这些产品的需求将大幅度提高，从而创造较大规模的市场。

四、火焰探测领域：

紫外线火焰探测器是紫外火焰探测器的俗称。紫外火焰探测器是通过探测物质燃烧所产生的紫外线来探测火灾的，除了紫外火焰探测器之外，市场上还有红外火焰探测器，也就是术语是线型光束感烟火灾探测器。紫外火焰探测器适用于火灾发生时易发生明火的场所，对发生火灾时有强烈的火焰辐射或无阴燃阶段的场所均可采用紫外火焰探测器。火焰探测紫外线传感器需要传感器本身耐高温且灵敏度高。

五、电弧探测领域：

高压设备由于绝缘缺陷会产生电弧放电，放电时会伴随有大量的光辐射，其中含有丰富的紫外光，通过检测电弧放电产生的紫外光辐射，可以判断高压电力设备的安全运行状况。紫外成像是一种有效的电弧放电检测方法，形象直观，并且具有良好的检测定位能力，但是紫外光的信号比较微弱在检测上面还有一些难度。电弧探测紫外线传感器需要传感器本身耐高温且灵敏度。

六、纸钞识别：

紫外线识别技术主要是利用荧光或紫外线传感器检测纸币的荧光印记防伪标志及纸币的哑光反应。此类识别技术能够识别大部分假币（如洗涤、漂白、粘贴等纸币）。此技术发展最早，最为成熟，应用最为普遍。它不仅在ATM机的存款识别时用到，还在点钞机、验钞机等金融机具上用到。一般情况下运用荧光及紫光对纸币进行全方位的反射、透射检测。根据纸币与其它纸张对紫外线的不同吸收率和反射率进行鉴别，辨其真伪。对有荧光印记的纸币还能进行定量的鉴别

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