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太阳光光谱紫外线谱带：波长280-400nm之间，其特点是穿透性强，可使人体皮肤黑色素沉积，颜色加深，过度的紫外线曝晒会导致皮肤癌，可导致地毯、窗帘、织物及家具油漆褪色。
可见光谱带：波长380~780nm之间，其特点是肉眼可以看见的唯一光谱，可见光波段进一步可以分为不同的颜色（赤橙黄绿蓝靛紫七色），对人体没有直接伤害。
红外光谱带：波长700~2400nm之间，其特点是我们可以直接感受到阳光“不可见”的热量，所含能量最大，所以热量也高。
各波段的远近红外线构成了太阳能的53%，紫外线占3%，可见光占44%。
元素光谱简介如果物质是以单原子的形式而存在，关键看该原子的电子激发能了。
如果在可见光的某个范围内，并且吸收某一部分光线，那它就显剩下的部分的光线的颜色。
如该原子的电子激发能非常低，可以吸收任意的光线，该原子就是黑色的，如果该原子的电子激发能非常高。
不能吸收任何光线，它就是白色的。
如果它能吸收短波部分的光线，那它就是红色或黄色的。
具体的元素光谱：红色代表硫元素，蓝色代表氧元素，而绿色代表氢元素。
元素燃烧发出的光谱燃烧所发出的光色根据不同的元素发出不同的光谱，每一种元素燃烧时都发出多条光谱，这种光通过三梭镜或光栅后会在屏障上显现出多条亮线，也就是说只发出有限的几种频率的光，这就是这种元素的光谱。
其中会有一条或几条最亮的线，这几条最亮的线决定了在人眼中所看到的颜色。
观察光谱的方法连续光谱的光线在通过含某种元素的气体时在光谱带上会出现多条暗线，这些暗线刚好与这种元素的光谱线位置相同，强度刚好相反，（光谱线越强的位置暗线越明显）这就是元素的吸收光谱。
天文学家就是利用吸收光谱来查明遥远的恒星大气和星云中所含的元素，观察恒星红移或蓝移也要利用吸收光谱。
观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱原子决定明线光谱实验证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱．彩图7就是几种元素的明线光谱．每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此，明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线．利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构。
一、紫外线基础知识(一)、光的本质光是什么？大家知道发自太阳和其它天体而到达地球的光线，曾越过广阔无垠的太空。
光线显然不同于声和热，它可以不依靠物质而存在。
当光不受物质影响时，它沿着一直线而飞驰。
从这种现象以及其它的证据，已能对光作出定论：它是一种称为光子或光量子的微小粒子流。
照射到地球的光线主要指太阳光，可分为三个主要区域，即波长较短的紫外光区（波长范围180—400nm），波长较长的红外光区（波长范围780nm—1000μm）和介于两者之间的可见光区（波长范围400—780nm）。
紫外线属不可见光线，紫外线的波长范围为180∼400nm，可分为长波紫外线（UVA，波长为320～400nm），中波紫外线（UVB，波长280～320nm），短波紫外线（UVC，波长180～280nm）。
各段分别具有不同的生物学效应。
紫外线对皮肤的穿透作用：皮肤各层对不同光线的吸收能力不同。
被吸收的光线越多，穿透的就越少，因而作用也越小。
一般情况下，光线对皮肤的穿透作用依次为短波红外线＞可见光的红外部分＞可见光的蓝光部分＞长波紫外线＞中波紫外线＞短波紫外线。
即波长越长，穿透力越强，在皮肤中的透射深度越深。
反之，波长越短，穿透力越弱，在皮肤中的透射深度越浅。
对紫外线来说，UVC穿透深度仅达表皮浅层，大部分被表皮的角质层吸收。
UVB可穿透整个表皮，大部分被表皮所吸收，引起皮肤红斑现象，小部分可到达真皮。
UVA又称“黑光”，可穿透表皮，大部分可达真皮层，并可作用于血管与其它组织，穿透性较UVB更深，对真皮影响更显著。
故临床治疗皮肤病大都采用中波和长波紫外线。
不同波长对人体皮肤的穿透情况见下图：自然界中太阳光的能量分布不一，可见光区占50%，红外光区占43%，而紫外光区仅占7%，由于紫外线所占的能量比例很少，所以在利用日光浴治疗皮肤病的过程中，紫外线的光照强度相对较弱，照射时间长，副作用明显，患者依从性差，效果亦不理想，因此，现代医学更多的使用人工光源替代太阳光满足对紫外线（强度、频谱）治疗中的要求。
什么是UV ? 什么是UV Curing Process ?A : UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称. 工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围. 用UV 来照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我们称之为"UV Curing Process" .Q : 什么是UV A , UVB , UVC 和UVV ?A : 在工业用的UV 波长200 - 450 nm 范围之间, 我们把它分成四个区域:UV A : 320 - 390 nmUVB : 280 - 320 nmUVC : 280 nm 以下UVV : 390 nm 以上Q : 什么是Curing ?A : Curing 我们把它翻译成"硬化"(或"固化") . 在UV Curing Process 中, 液态的"UV 照射可硬化的材料" , 经过UV 的照射, 瞬间变成固态的加工过程, 我们称它"Curing" . 硬化"Curing" 与传统的干燥"Drying" 加工过程相似但不相同, 其差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发, 而硬化的加工过程则无溶剂的挥发.Q : 为何要用UV Curing Process (UV 硬化制程) ?A : 1. 可以减少能源浪费.2. 不会有溶剂的挥发, 而造成空气的污染.3. 制程时间缩短, 提高生产效率.4. 所需的设备空间小, 可降低厂房的投资成本.5. 因制程缩短, 品质容易控制, 故产品的良率可以大幅提高.Q : UV 硬化制程如何使用?A : 基本上, UV 硬化制程我们可以把它看成是产品加工的一种工具, 这工具包括"UV 照射可硬化的材料"和"UV 光源"及涂抹设备. 针对各种不同的需求, 使用者要先选定"UV 照射可硬化的材料" , 再依材料的特性来设计涂抹设备与适当的UV 光源.Q : 什么是"UV 照射可硬化的材料" ?A : UV 照射可硬化的材料可以是一种涂料, 上光漆, 油墨或是黏着剂. 其中成分主要的有:1. 单体.2. 预聚合体.3. 光起始剂.4. 添加剂.5. 颜料或染料(油墨) .Q : "UV 照射可硬化材料" 的硬化原理为何?A : UV 照射可硬化材料中的光起始剂吸收紫外线光谱(波长200-400nm)中的某些特殊波长的光而产生断键情形, 这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁架桥反应,瞬间将此材料从液态变成固态.Q : 如何选择"UV 照射可硬化材料" ?A : 此问题应该由业者自己回答, 因为只有业者自己才知道他要做什么, 有清楚的目标后,才能找适当的材料供货商讨论以选择合适的UV 照射可硬化材料.Q : 何谓适当的UV 材料供货商?A : UV 硬化制程的应用非常广泛, 不同的产品在其制造过程中有其不同的要求, 甚至相同的产品在不同业者的工厂中, 其制造过程也有可能不同, 每一家UV 材料供货商不太可能生产UV 材料来应付所有不同的产品要求, 但每一家UV 材料供货商针对其所专注的某些产品会发展出一些很好的产品, 业者针对其需要, 找到UV供货商提供适当的UV 材料, 则可以享受UV 硬化制程的各种好处.Q : 找到适当的UV 硬化材料后, 如何选择UV 光源?A : 每一家UV 材料供货商当然知道他们所提供的UV 材料特性, 其中最重要的是要符合每一种UV材料的"硬化条件" ? 有此硬化条件后, 使用者才能针对此硬化条件来选择适当的UV 光源.Q : 何谓"硬化条件" ?A : 硬化UV 材料, 主要的硬化条件, 其考虑的因素有:1. UV 照度=> 灯管输出强度, 反射镜的设计, 照射距离, 涂膜厚度.2. UV 累积能量=> 生产效率, 温度.3. UV 光谱分布=> 灯管种类的选择.以上三个因素的适当搭配所提供的"UV 光" , 照射UV 材料, 使UV 材料硬化, 而达到业者产品规范的要求. 我们称此"UV 光"为合适的"硬化条件" .Q : 市面上的UV 光源有哪些种类?A : 一般而言, 用来硬化UV 硬化材料的光源有二类:1) 电极式的UV 光源(Arc UV Lamp) .2) 无电极式的UV 光源(Electrode-less UV Lamp) .Q : 什么是电极式UV 光源(Arc UV Lamp) ?A : 电极式的UV 光源, 其灯管如下图所示.是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水银或填充一些特殊材料, 二端各放置一个电极后封口. 二端的电极再以陶瓷绝缘导线或直接以金属接头与电源供应器相连接.特点:1) 灯管长度从4 英吋到90 英吋2) 灯管便宜, 普遍性高3) 单位强度: 200 W/inch ; 300 W/inch ; 400W/inch …… 800 W/inch .4) 设备较便宜.缺点:1) 灯管放射强度容易衰减, 灯管寿命较短.2) 灯管较粗23 ~ 26 mm 直径, 故聚焦设计不容易, 光反射强度较少.3) 光谱选择方便性低. 且光谱会随使用时间加长而平移.4) 冷却系统为上吸式, 容易造成灯管及反射镜罩污染.5) 所放射出之UV 光比率较低. IR(红外线)光比率相对偏高.Q : 什么是无电极式UV 光源(Electrode-less UV Lamp) ?A : 无电极式的UV 光源, 其灯管如右:是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水银或填充一些特殊材料再封口而成. 灯管内没有电极存在. UV 光是由微波激发灯管内的水银或特殊材料而产生.特点:1) 灯管长度: 6 英吋和10 英吋二种. 可用串接式无限延伸而无强度均匀性的问题.2) 灯管强度有: 300W/inch , 500W/inch , 600W/inch 等.3) 灯管直径: 9 mm ;11 mm 和13 mm . 聚焦设计容易, 可有75% 以上的光反射强度.4) 相同设备, 只要变换灯管就可选择不同的光谱放射来配合不同的UV 材料变化.5) 灯管放射强度稳定, 使用时间加长也不会影响其放射强度或光谱偏移. 寿命较长可达3000 小时以上.6) 冷却系统为下吹式, 灯管和反射镜罩的清洁比较容易管理.Q : 如何找到一个合适的UV 制程?A : 一个合适的UV 制程, 对业者而言, 是要来提高其生产效率, 增加其产品的良率,让其产品在市场上有更高的竞争能力. 所以使用者或是业者才能知道如何安排UV 制程在其生产线上. UV 设备制造商只能依业者要求提供一个能与业者生产线兼容的UV 光源, 当然此UV光源是要能正确且稳定的硬化业者所选定的UV材料. 至于UV 材料的供货商, 也要针对业者所提供的需要, 设计出符合业者所要求的材料,并提供一个要硬化此材料的条件供UV 设备制造商参考. 总之一个合适的UV 制程, 一定是业者, UV 设备制造商和UV 材料供货商三者意见的交集.UV技术之(一)在印刷和包装加工业，设备维护和印刷机停机时间的控制对提高企业的利润和增加投资回报率而言十分重要。
第三章光现象基础知识A1．_____________________________叫做光源。
分为________光源和________光源。
A2．_______、闪电是______光源，舞台的灯光是_______光源，月亮________光源。
A3．太阳光是_______光，可以分解为红、____、黄、______、蓝、____、紫等色光，这种现象叫做__________________。
天空彩虹的形成原因是＿＿＿＿＿＿＿。
A4．光的色散现象表明，太阳光是____________________混合而成的。
A5．最早实验研究光的色散现象的是_____国物理学家____________。
A6．红色玻璃纸只能通过___光；蓝色玻璃纸只能通过__光；绿色玻璃纸只能通过___光。
A7．只允许_____________通过而_______其他色光，这些玻璃被称为滤色镜。
A8．______、______、______叫做光的三原色A9．红色物体反射______光，绿色物体反射______光，蓝色物体反射_____光。
A10．白色物体反射________，黑色物体________任何光。
有白光，没有_____光。
A11．红光进入我们的眼睛，我们看到的物体就是_______色。
A12．所有光进入我们的眼睛，就是_____的。
A13．_______________________________，就是黑的。
A14．光能使周围物体变得____、温暖，使胶卷感光，光具有____，这种能量叫做__能。
A15．太阳能电池：光能转化为____能；植物的光合作用：光能转化为_________能；太阳能热水器：光能转化为___________能；太阳能汽车光能转化为______能。
B1．__________现象：当温度计放在色散光带红光的外侧时，其示数也会_______。
B2．__________________________为可见光。
紫外线的概念
紫外线是一种波长位于可见光和X射线之间，波长在100～400nm之间的电磁波。
UV 是紫外线的缩写。
紫外线具有很多自己独特的特点，如紫外线的荧光效应、生物效应和光化学效应。
能透过臭氧保护层和云层到达地球表面的太阳光线（290nm—2000nm）中紫外线约占13％，只有UVA和UVB两部分，其中UVA占97％，UVB占3％，UVC接近于0。
对人皮肤损伤的只有UVA、UVB。
紫外线的分类
根据作用效果的不同，将紫外线按照波长划分为四个波段:
UVA波段，波长315～400nm，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。
UVA紫外线有附着色素及光化学作用，称为化学线。
UVB波段，波长280～315nm，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。
UVB紫外线有促进维生素的作用，成为健康线。
UVC波段，波长200～280nm，又称为短波灭菌紫外线。
它的穿透能力最弱，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。
UVD波段，波长100～200nm，又称为真空紫外线。
它的穿透能力极弱。
它能使空气中的氧气氧化成臭氧，称为臭氧发生线。
空气中的氧气（O2）在紫外光的照射下，发生光解作用，产生臭氧（O3）。
臭氧是一种有效的氧化剂，能够杀灭水中或空气中的细菌、病毒，可用于蔬菜清洗和空气等的消毒。
水中的水分子（H2O）、臭氧（O3）、氧气（O2）及双氧水（H2O2）等在紫外线的辐射下发生着复杂的光化学反应，并通过在水中形成具有比臭氧（O3）和氯更强的氧化能力的羟基自由基（-OH）对水中的有机污染物、微生物污染等进行彻底的降解。
真空紫外线的灯管和套管需要采用极高透光率的石英，一般用半导体行业降解水中的TOC，不用于杀菌消毒。
紫外线杀菌就是通过紫外线的照射，破坏及改变微生物的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA(核糖核酸)的分子结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。
真正具有杀菌作用的是UVC紫外线，因为C波段紫外线很易被生物体的DNA吸收，尤以253.7nm 左右的紫外线最佳。
紫外光消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，达到消毒的目的。
就杀菌速度而言，UVC处于微生物吸收峰范围之内，可在1s之内通过破坏微生物的DNA结构杀死病毒和细菌，而UVA和UVB由于处于微生物吸收峰范围之外，杀菌速度很慢，往往需要数小时才能起到杀菌作用，在实际工程的数秒钟水力停留（照射）时间内，该部分实际上属于无效紫外部分。
真空紫外光穿透能力极弱，灯管和套管需要采用极高透光率的石英，一般用半导体行业降解水中的TOC，不用于杀菌消毒。
因此，给排水工程中所说的紫外光消毒实际上就是指UVC消毒。
研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。
紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，例如DNA中的THYMINE二聚等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。
紫外线杀菌属于纯物理消毒方法，它不向水中增加任何物质，没有副作用，具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点，随着各种新型设计的紫外线灯管的推出，紫外线杀菌的应用范围也不断在扩大。
紫外线可以杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体、芽胞、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等，具有广谱性。
没有副作用是它优于氯化消毒的地方。
紫外线杀菌通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，这样，消毒效果会更好。
紫外线杀菌灯的结构
紫外线杀菌灯（UV灯）实际上是属于一种低压汞灯，和普通日光灯一样，利用低压汞蒸汽（<10-2Pa）被激发后发射紫外线。
不同的是日光灯的灯管采用的是普通玻璃，253.7nm 紫外线不能穿透出来，只能被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光。
如果改变荧光粉的成分和比例，它就可以发出我们通常所见的不同颜色的光。
一般杀菌灯的灯管都采用石英玻璃制作，因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率，达80％-90％，是做杀菌灯的最佳材料。
杀菌灯有热阴极低压汞蒸气放电灯、冷阴极低压汞蒸气放电灯等几种结构，可按外型和功率分为多种类型。
因成本关系与用途不同，也有用紫外线穿透率＜50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的。
高硼玻璃的生产工艺与节能灯一样，因此成本很低，但它在性能上远比不上石英杀菌灯，其杀菌效果有相当大的差异。
高硼灯管的紫外光强度很容易衰减，点灯数百小时后紫外线强度就大幅下降到初始时的50%-70%。
在用户手上，虽然看到灯管还是亮的，但它可能已不起作用了。
石英紫外线灯产生的紫外线强度高，是高硼灯的1.5倍以上，并且紫外线辐射强度寿命长，石英灯管在点燃2000-3000小时后，紫外线强度只减到初始时的80%-70%，光衰程度远远小于高硼灯。
不同材料制造的紫外线灯成本和性能也不一样。
真正高强度、长寿命的紫外线灯必需是采用石英玻璃制造，这种灯也叫石英杀菌灯。
最可靠的分辨方法是用紫外线辐照度计254 nm 探头来测，同样功率，254 nm紫外线强度最高的是石英紫外线灯。
石英玻璃与普通玻璃在性能上有很大的差别，主要是热膨胀系数不同。
石英玻璃熔点高，膨胀系数低，如果同时放在火中加热，高硼玻璃熔点低。
加温后同时放在水中急冷，不会碎裂的是石英玻璃。
高硼玻璃紫外线灯和石英紫外线灯在外观上比，石英紫外线灯一般不能装铝盖灯头，灯头材质用塑料，胶木或陶瓷，灯头外径要比玻璃管粗；高硼玻璃都可采用自动化程度较高的圆封的生产工艺，其工艺与日光灯生产一样，可用铝灯头。
还一种透紫外光较高的普通玻璃，比高硼玻璃要高得多，比石英玻璃略低。
但光衰比石英杀菌灯大，并且不能产生臭氧。
菲利浦生产的一种杀菌灯上的灯管就使用这种玻璃制作。
紫外线杀菌灯的种类
紫外线杀菌灯的发光谱线主要有254nm和185nm两条。
254nm紫外线通过照射微生物的DNA来杀灭细菌，185nm紫外线可将空气中的O2变成O3(臭氧)，臭氧具有强氧化作用，可有效地杀灭细菌，臭氧的弥散性恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。
石英玻璃在炼制的时候，如果添加足够数量的钛（Ti）元素，就能使透过它的紫外线在200nm以下发生截止，而对254nm紫外线透过基本无影响。
适当控制钛元素的添加量，就可有效的控制185nm紫外线的逸出量。
根据这一特点，我们可以制作低臭氧(无臭氧)、臭氧、高臭氧等三种紫外线杀菌灯管。
消毒柜一般采用高臭氧型。
如何识别真假石英紫外线灯
石英紫外线灯具有优势，那么如何识别真假。
不同波段的紫外线杀菌能力不同，只有短波紫外线（200-300nm）才能对细菌有杀灭能力，其中在250-270nm范围杀菌力最强。
涂
了荧光粉的灯管，不管是用何种玻璃制造都不可能发出短波紫外线，更不可能产生臭氧，因为经荧光粉转换发出的谱线，波长最短为300 nm附近。
在消毒柜里经常能看到的是灭蚊灯，只能产生365nm谱线和一部分蓝色光，它的功能除了能把蚊子吸引过来之外，是根本没有消毒作用的。
对于一些使用普通玻璃管制造的所谓"紫外线灯"，这种灯是不含紫外线的，用一个简单的方法测试：把这种灯在节能灯或日光灯旁边点亮，它不能激化管内荧光粉发光，就可证实它是名符其实的假冒伪劣产品。
