Ultravioleto germicīdu lampu pagātne un tagadne

Ultravioletos starus var iedalīt UVA (viļņa garums no 400 nm līdz 320 nm, zemas frekvences un garais vilnis), UVB (viļņa garums no 320 nm līdz 280 nm, vidēja frekvence un vidējais vilnis), UVC (viļņa garums no 280 nm līdz 100 nm, augsta frekvence un īsviļņi), EUV ( 100 nm līdz 10 nm, īpaši augsta frekvence) 4 veidi.

1877. gadā Downs un Blunt pirmo reizi ziņoja, ka saules starojums var nogalināt baktērijas barotnē, kas arī pavēra durvis ultravioletās sterilizācijas un dezinfekcijas izpētei un pielietošanai. 1878. gadā cilvēki atklāja, ka ultravioletajiem stariem saules gaismā ir sterilizējoša un dezinficējoša iedarbība. 1901. un 1906. gadā cilvēki izgudroja dzīvsudraba loku, mākslīgo ultravioletās gaismas avotu un kvarca lampas ar labākām ultravioletās gaismas caurlaidības īpašībām.

1960. gadā pirmo reizi tika apstiprināts ultravioletās sterilizācijas un dezinfekcijas mehānisms. No vienas puses, ja mikroorganismi tiek apstaroti ar ultravioleto gaismu, dezoksiribonukleīnskābe (DNS) bioloģiskajā šūnā absorbē ultravioleto fotonu enerģiju, un ciklobutilgredzens veido dimēru starp divām blakus esošām timīna grupām vienā un tajā pašā DNS molekulas ķēdē. (timīna dimērs). Pēc dimēra izveidošanās tiek ietekmēta DNS dubultspirāles struktūra, RNS primeru sintēze apstāsies pie dimēra, un tiek kavētas DNS replikācijas un transkripcijas funkcijas. No otras puses, ultravioletā starojuma ietekmē var rasties brīvie radikāļi, izraisot fotojonizāciju, tādējādi novēršot mikroorganismu vairošanos un vairošanos. Šūnas ir visjutīgākās pret ultravioletajiem fotoniem viļņu garuma joslās pie 220 nm un 260 nm, un tās var efektīvi absorbēt fotonu enerģiju šajās divās joslās, tādējādi novēršot DNS replikāciju. Lielākā daļa ultravioletā starojuma, kura viļņa garums ir 200 nm vai īsāks, tiek absorbēts gaisā, tāpēc to ir grūti izplatīt lielos attālumos. Tāpēc galvenais ultravioletā starojuma viļņa garums sterilizācijai ir koncentrēts no 200 nm līdz 300 nm. Taču ultravioletie stari, kas absorbēti zem 200 nm, sadalīs gaisā esošās skābekļa molekulas un veidos ozonu, kam būs nozīme arī sterilizācijā un dezinfekcijā.

Luminiscences process dzīvsudraba tvaiku ierosinātas izlādes rezultātā ir zināms jau kopš 19. gadsimta sākuma: tvaiki tiek ievietoti stikla caurulē, un diviem metāla elektrodiem abos caurules galos tiek pielikts spriegums, tādējādi radot tvaiku. "gaismas loks", liekot tvaikam mirdzēt. Tā kā stikla caurlaidība pret ultravioleto starojumu tajā laikā bija ārkārtīgi zema, mākslīgie ultravioletās gaismas avoti nebija realizēti.

1904. gadā Dr. Richard Küch no Heraeus Vācijā izmantoja kvarca stiklu bez burbuļiem ar augstas tīrības pakāpi, lai izveidotu pirmo kvarca ultravioletā dzīvsudraba lampu Original Hanau® Höhensonne. Tāpēc Küch tiek uzskatīts par ultravioletās dzīvsudraba lampas izgudrotāju un pionieri mākslīgo gaismas avotu izmantošanā cilvēku apstarošanai medicīniskās gaismas terapijā.

Kopš 1904. gadā parādījās pirmā kvarca ultravioletā dzīvsudraba lampa, cilvēki sāka pētīt tās pielietojumu sterilizācijas jomā. 1907. gadā uzlabotās kvarca ultravioletās lampas tika plaši tirgotas kā ārstniecības gaismas avots. 1910. gadā Marseļā, Francijā, pilsētas ūdensapgādes attīrīšanas ražošanas praksē pirmo reizi tika izmantota ultravioletās dezinfekcijas sistēma ar ikdienas attīrīšanas jaudu 200 m3/d. Ap 1920. gadu cilvēki sāka pētīt ultravioleto starojumu gaisa dezinfekcijas jomā. 1936. gadā cilvēki sāka izmantot ultravioletās sterilizācijas tehnoloģiju slimnīcu operāciju zālēs. 1937. gadā skolās pirmo reizi tika izmantotas ultravioletās sterilizācijas sistēmas, lai kontrolētu masaliņu izplatību.