我也谈谈UVC

我也谈谈UVC

根据标准规定，紫外线UVC的波长范围是100-280nm的电磁辐射。

光的本质是能量，绝大部分地球上的生命因光的能量而生存和演化，有一部分光能在地球形成后数十亿年后在地表消失了，但又被人类制造出来，这就是UVC，2020年的新冠疫情，把UVC推到了公众视野里，然而，UVC的灭菌消毒并非向人们想象的那样简单，这是与UVB与UVA完全不同的光能，客观认知UVC才能更好的应用。

新冠疫情极大的推动了UVC在灭菌消毒的应用，经过近1年的应用实践，人们发现UVC的灭菌消毒并不像刚开始认为的那样，我曾经接到这样的案例，一个上千瓦的汞激发紫外线灭菌灯具，在一米之外对大肠杆菌灭菌效率连1log都达不到，而一个数瓦的UVCLED在近距离却可以达到4log的灭菌效率，许多企业为此耗费了大量的财力物力，还没有搞清楚什么原因？

技术需要从基础物理学去思考，不能靠想象和道听途说，UVC灭菌消毒并不复杂，是认知的误区导致出现的问题，然而，对于UVC在灭菌消毒的产品应用，需要用信用与责任去面对，尤其对新冠病毒的灭活，更加需要严肃的去担当责任。

关于UVC灭菌消毒技术应用规范，可以参考我与施光典先生一起起草并经过数次集体讨论后发布的《T/SLDA 02-2020 GUV LED灭菌消毒装置技术规范》团体标准，标准详细的介绍了技术应用，这里就不多谈了。

这里我谈一个常识问题，就是UVC的光解，而正是这个常识问题，引发了UVC灭菌消毒的应用问题。

UVC表现的光解决定了UVC不遵循距离平方反比定律，UVC的传播距离是以指数级别的衰减，这也就决定了UVC不可能远距离的实现灭菌消毒。

先看一下UVC段的光子能量图：

这里给出一个概念，波长365nm的光子能量是波长400nm的1.1倍，而254nm的光子能量是400nm的1.57倍，275nm的光子能量是400nm的1.45倍，光子能量越大，灭菌消毒的时间越短，同时，也带来一个问题，能量越大的光子，传播时光解一些化合物的能力越强，也就是说，光子传播的过程中被吸收的越强烈，光子传播距离越短。

简单的讲，光解就是高能光子分解化合键的现象，是电离功能驱动了UV-C改变化学键的能力，是通过光子能量实现的。也就是高能光子可以被有机物质很好地吸收（不反射），体现高能光子的破坏性表现，这也是UVC灭菌消毒的机理。

对于UVC的传播距离，我提示一点，波长254 nm的紫外线杀菌光子的能量为470 kJ / mol，当化学键的能量低于470 kJ / mol时，都会被吸收，吸收程度与空气状况相关，在1米处的辐照度会被指数级衰减的非常低。尽管这个距离的紫外线辐照度值看似足够，但这个辐照度里的254nm含量很低，这个辐照度的值是其他光谱成分提供的。

对于汞激发的UVC灯具的灭菌消毒，大部分的依靠UVC的是臭氧的强氧化性进行去杀死细菌与病毒的，如果滤去185波长的远距离的生物检测报告会让你困惑。把紫外线灯管吊在教室的上方，如果没有臭氧产生，是一种认知误区。

关于UVC对人的健康影响，由于UVC会被大气中的臭氧层和大气层的气体强烈吸收衰减，因此，地表处没有UVC的辐射，我们不需要考虑UVC的剂量破坏性，但是，人造光源产生的UVC，是需要用吸收剂量去考量对人体的健康影响，尽管实际应用的UVC的辐照度很低，但对人体细胞的破坏性剂量计算的时间是比较长的，对于波长在180-280nm范围内，不是简单的一两年的实验结果可以证明其安全性的，我想强调的一点是，UVC的危害性是根本不可逆的。

这里也提示一下，UVC的测量需要一定的测量技术才能准确，目前的测量仪器是一个误差较大的测量参考，原因是校准与空气净化度影响很大，此外，测量仪器本身的材料吸收也影响测量结果，同时要注意是在什么距离下的测量结果；这一点在应用时要清醒，需要用生物检测报告来说明效果。

此外，关于新冠病毒的灭活检测报告，需要认真考量检测机构是否具备P3实验室的检测能力，该实验室是否是公开声明可以进行新冠病毒的灭活检测，是哪一级的信用背书出具的检测报告，一旦出现问题，几乎不可能挽回损失。

本文仅仅是对应用的知识点提示，不作深入的探讨，后面我会在农协云课堂进行专门讲解。

2021年4月8号

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