Ultravioleta
Sabías ...
Esta selección wikipedia ha sido elegido por los voluntarios que ayudan Infantil SOS de Wikipedia para esta Selección Wikipedia para las escuelas. Antes de decidir sobre el patrocinio de un niño, ¿por qué no aprender sobre diferentes obras de caridad de patrocinio primero ?
La radiación ultravioleta (UV) es la radiación electromagnética con una longitud de onda menor que la de la luz visible , pero más largo que Radiografías. Se llama así porque el espectro consiste en ondas electromagnéticas refrangibles con frecuencias más altas que las que los seres humanos se identifican como el color violeta.
La luz UV se encuentra típicamente como parte de la radiación recibida por la Tierra desde el Sol La mayoría de los seres humanos son conscientes de los efectos de la radiación UV a través de la dolorosa condición de quemaduras solares. El espectro UV tiene muchos otros efectos, incluyendo cambios tanto beneficiosos como perjudiciales para la salud humana.
Descubrimiento
El descubrimiento de la radiación UV estaba íntimamente asociado con la observación de que las sales de plata se oscurecen cuando se exponen a la luz solar. En 1801 el físico alemán Johann Wilhelm Ritter hizo la observación de que los rayos invisibles sello apenas más allá del extremo violeta del espectro visible eran especialmente eficaces en el oscurecimiento cloruro de papel empapado de plata. Los llamó "rayos de-oxidante" para enfatizar su química reactividad y para distinguirlos de "rayos de calor" en el otro extremo del espectro visible. El término "rayos químicos" más simples se adoptó poco después, y sigue siendo popular en todo el siglo 19. Rayos Los términos químicos y calor fueron finalmente retirados a favor de los rayos ultravioleta y infrarrojo radiación, respectivamente.
Origen del término
El nombre significa "más allá del violeta" (del latín ultra "más allá"), violeta siendo el color de las longitudes de onda más cortas de la luz visible. La luz UV tiene una longitud de onda más corta que la de la luz violeta.
Los subtipos
El espectro electromagnético de la luz ultravioleta se puede subdividir en un número de maneras. El borrador de la norma ISO sobre la determinación de las irradiaciones solares (ISO-DIS-21348) describe los siguientes rangos:
| Nombre | Abreviatura | Rango de longitud de onda en nanómetros | De energía por fotón |
|---|---|---|---|
| Los rayos ultravioleta A, onda larga, o luz negro | UVA | 400 nm - 315 nm | 3,10 a 3,94 eV |
| Cerca | NUV | 400 nm - 300 nm | 3.10 a 4.13 eV |
| Ultravioleta B o de onda media | UVB | 315 nm - 280 nm | 3,94 a 4,43 eV |
| Medio | MUV | 300 nm - 200 nm | 4.13 a 6.20 eV |
| Ultravioleta C, onda corta, o germicida | UVC | 280 nm - 100 nm | 4,43 a 12,4 eV |
| Lejos | UVL | 200 nm - 122 nm | 06.20 a 10.02 eV |
| Vacío | VUV | 200 nm - 10 nm | 6,20 a 124 eV |
| Extremo | EUV | 121 nm - 10 nm | 10,2 a 124 eV |
En fotolitografía, en láser de la tecnología, etc., el término ultravioleta profunda o DUV se refiere a longitudes de onda inferiores a 300 nm. "UV de vacío" se llama así porque se absorbe fuertemente por el aire y por lo tanto se utiliza en el vacío. En el límite de onda larga de esta región, aproximadamente 150-200 nm, el absorbedor principal es el oxígeno en el aire. El trabajo en esta región se puede realizar en una atmósfera libre de oxígeno, nitrógeno puro se utiliza comúnmente, lo que evita la necesidad de una cámara de vacío.
Ver 1 E-7 m para obtener una lista de objetos de tamaños comparables.
Luz Negro
Una luz negro, o la luz de Wood, es una lámpara que emite radiación de onda larga UV y muy poco de luz visible. Comúnmente estos se denominan simplemente como un "luz UV". Luces negras fluorescentes se hacen típicamente de la misma manera como luces fluorescentes normales excepto que sólo uno de fósforo se utiliza y de la envoltura de vidrio normalmente clara de la bombilla puede ser sustituido por un vaso de profundidad púrpura azulado llama Vidrio de Wood, un vaso dopado con óxido de níquel, que bloquea la luz visible por encima de casi todos los 400 nanómetros. El color de estas lámparas se refiere a menudo en el comercio como "azul de luz negra" o "BLB". Se trata de distinguir estas lámparas de "bicho zapper" luz negra lámparas ("BL") que no tienen cristal de Wood azul. El fósforo usado típicamente para un pico de emisión cerca de 368 a 371 nanómetros es o bien dopado con europio fluoroborato de estroncio (SrB4O7F: Eu2 +) o europio dopado con estroncio borato (SrB4O7: Eu2 +) mientras que el fósforo usado para producir un pico alrededor de 350 a 353 nanómetros es plomo dopado silicato de bario (BaSi2O5: Pb +). "Blacklight Blue" Lámparas pico a 365 nm.
Mientras "luces negras" se encienden productos en el rango UV, su espectro se limita a la región UVA de onda larga. A diferencia de UVB y UVC, que son responsables de la lesión directa del ADN que conduce al cáncer de la piel, la luz negro se limita a reducir la energía, ondas más largas y no causa quemaduras solares. Sin embargo, los rayos UVA es capaz de causar daño a las fibras de colágeno y la destrucción de la vitamina A en la piel.
Una luz negro también puede estar formado por el simple uso de vidrio de Wood en lugar de vidrio claro como el sobre para una bombilla incandescente común. Este fue el método utilizado para crear las primeras fuentes de luz negra. A pesar de que sigue siendo una alternativa más barata para el método fluorescente, es excepcionalmente eficiente en la producción de luz UV (un mero pocos lúmenes por vatio), debido a la la naturaleza del cuerpo negro de la fuente de luz incandescente. Bombillas UV incandescentes, debido a su ineficiencia, también pueden llegar a ser peligrosamente caliente durante el uso. Más raramente aún, de alta potencia (cientos de vatios) de vapor de mercurio luces negras pueden encontrarse a que utilizan un fósforo que emite los rayos UV y un sobre de cristal de Wood. Estas lámparas se utilizan principalmente para las exhibiciones teatrales y conciertos y también se calientan mucho durante el uso normal.
Algunas bombillas fluorescentes UV específicamente diseñados para atraer a los insectos para su uso en personas conectadas errores utilizan el mismo UV cercano fósforo que emite como blacklights normales, pero utilizan vidrio plano en lugar de los más caros de cristal de Wood. Bloques de cristal llanas menos del espectro visible de emisión de mercurio, haciendo que aparezcan de color azul claro a simple vista. Estas lámparas se conocen como "luz negra" o "BL" en la mayoría de los catálogos de iluminación.
La luz ultravioleta también puede ser generado por algunos la luz emite diodos.
Los efectos beneficiosos
La atmósfera de la Tierra bloquea la radiación UV penetren a través de la atmósfera por el 98,7%. Un efecto positivo de la exposición UVB es que induce la producción de vitamina D en la piel. Se ha estimado que decenas de miles de muertes prematuras ocurren en los Estados Unidos cada año a partir de una variedad de cánceres debido a la deficiencia de vitamina D. Otro efecto de la deficiencia de vitamina D es osteomalacia (el equivalente adulto del raquitismo), que puede resultar en dolor de huesos, fracturas dificultad de soporte de peso y a veces. Otros estudios muestran que la mayoría de personas reciben suficiente vitamina D a través de los alimentos y la exposición incidental.
Muchos países tienen ciertos alimentos fortificados con vitamina D para prevenir la deficiencia. El consumo de alimentos fortificados o tomar un suplemento dietético píldora se prefiere generalmente a la exposición UVB, debido al aumento del riesgo de cáncer de piel de la radiación UV.
Demasiado poca radiación UVB conduce a una falta de vitamina D. radiación UVB Demasiado conduce a daños de ADN directos y las quemaduras solares. Una cantidad apropiada de UVB (¿Qué es apropiado depende de su color de piel) conduce a una cantidad limitada de lesión directa del ADN. Esto es reconocido y reparado por el cuerpo. A continuación, la producción de melanina se aumenta lo que conduce a un bronceado de larga duración. Esta bronceado se produce con una fase lag 2 días después de la irradiación, pero es mucho menos perjudicial y de larga duración que la obtenida de los rayos UVA.
La radiación ultravioleta tiene otras aplicaciones médicas, en el tratamiento de afecciones de la piel tales como psoriasis y vitiligo. La radiación UVA puede ser utilizado en conjunción con psoralenos ( Tratamiento PUVA). La radiación UVB rara vez se utiliza en conjunción con psoralenos. En los casos de psoriasis y vitiligo, la luz UV con longitud de onda de 311 nm es más eficaz.
Efectos dañinos
Una exposición excesiva a la radiación UVB puede causar quemaduras solares y algunas formas de cáncer de piel. En los seres humanos, la exposición prolongada a la radiación UV solar puede resultar en aguda y crónica efectos sobre la salud en el la piel, los ojos y el sistema inmunitario . Sin embargo, la forma más mortal - melanoma maligno - es causada sobre todo por la daño indirecto ADN (los radicales libres y el estrés oxidativo). Esto se puede ver a partir de la ausencia de una mutación UV-firma en 92% de todo el melanoma.
Los rayos UVC son los más altos de la energía, el tipo más peligroso de la luz ultravioleta. Poca atención ha sido dada a los rayos UVC en el pasado, ya que se filtran por la atmósfera. Sin embargo, su uso en equipos tales como estanque unidades de esterilización pueden suponer un riesgo de exposición, si la lámpara está encendida fuera de su unidad de esterilización estanque cerrado.
Piel
| " | La radiación ultravioleta (UV) presente en la luz del sol es un carcinógeno humano ambiental. Los efectos tóxicos de la radiación UV de la luz solar natural y lámparas artificiales terapéuticas son una gran preocupación para la salud humana. Los principales efectos agudos de la radiación UV sobre la piel humana normal comprenden inflamación quemaduras solares eritema, curtido y local o sistémica inmunosupresión. | " |
- Matsumura y Ananthaswamy, (2004) |
UVA, UVB y UVC puede todo daño fibras de colágeno y de este modo aceleran el envejecimiento de la piel. Tanto los rayos UVA y UVB destruyen la vitamina A en la piel que puede causar más daños. En el pasado UVA se considera menos dañina, pero hoy se sabe, que puede contribuir al cáncer de piel a través de la daño indirecto ADN (los radicales libres y especies reactivas del oxígeno). Se penetra profundamente, pero que no causa quemaduras solares. UVA no daña al ADN directamente como UVB y UVC, pero puede generar productos químicos intermedios altamente reactivos, tales como hidroxilo y radicales de oxígeno, que a su vez pueden dañar el ADN. Debido a que no causa enrojecimiento de la piel (eritema) no se puede medir en el Pruebas de SPF. No hay una buena medición clínica del bloqueo de la radiación UVA, pero es importante que bloque de protección solar UVA y UVB. Algunos científicos culpan a la ausencia de filtros UVA en protectores solares para el melanoma mayor riesgo que se encontró para los usuarios de protección solar.
Luz UVB puede causar lesión directa del ADN. La radiación excita las moléculas de ADN en las células de la piel, causando aberrante enlaces covalentes para formar entre adyacente bases de citosina, produciendo un dímero. Cuando el ADN polimerasa viene a replicar esta cadena de ADN, lee el dímero como "AA" y no el "CC" original. Esto hace que el mecanismo de replicación de ADN para añadir un "TT" en la cadena en crecimiento. Esto es un mutación, que puede resultar en cancerosas crecimientos y se conoce como un "mutación CT clásica". Las mutaciones que son causadas por la lesión directa del ADN llevan una mutación firma UV que se ve comúnmente en la piel cánceres . La mutagenicidad de la radiación UV se puede observar fácilmente en bacterias culturas. Esta conexión cáncer es una de las razones para preocuparse por el agotamiento del ozono y el agujero de ozono. UVB causa algún daño al colágeno pero a una velocidad mucho más lenta que los rayos UVA.
Como defensa contra la radiación UV, la cantidad de pigmento marrón melanina en la piel aumenta cuando se expone a moderada (dependiendo tipo de piel) los niveles de radiación; Esto se conoce comúnmente como una bronceado. El propósito de la melanina es para absorber la radiación UV y disipar la energía en forma de calor inofensivo, el bloqueo de la UV de dañar el tejido de la piel. UVA da un bronceado rápido que dura días oxidando la melanina que ya estaba presente y provoca la liberación de la la melanina de los melanocitos. UVB produce un bronceado que toma aproximadamente 2 días en desarrollarse, ya que estimula al cuerpo a producir más melanina. Las propiedades fotoquímicas de melanina convierten en una excelente fotoprotector. Sin embargo, los productos químicos de protección solar no pueden disipar la energía del estado excitado tan eficientemente como melanina y por lo tanto la penetración de los ingredientes de protección solar en las capas inferiores de la piel es el aumento de la cantidad de los radicales libres y ROS.
Protector solar evita que la lesión directa del ADN que causa quemaduras solares. La mayoría de estos productos contienen una SPF para mostrar lo bien que bloquean los rayos UVB. El factor de protección, sin embargo, no ofrece datos sobre protección UVA. En los EE.UU., el La FDA está considerando la adición de un sistema de estrellas para mostrar protección UVA. Un sistema similar ya se utiliza en algunos países europeos.
Algunas lociones de protección solar ahora incluyen compuestos tales como dióxido de titanio que ayuda a proteger contra los rayos UVA. Otros compuestos de bloqueo de los rayos UVA que se encuentran en la protección solar incluyen óxido de zinc y avobenzona. Extracto de melón, rica en el compuesto superóxido dismutasa (SOD), puede atar con gliadina para formar GliSODin, un protector oral eficaz contra la radiación UVB. También son compuestos naturales que se encuentran en las plantas de la selva tropical que se han conocido para proteger la piel del daño de la radiación UV, como el helecho Aureum Phlebodium.
Debate sobre la seguridad de protección solar
Las organizaciones médicas recomiendan que los pacientes a protegerse de la radiación UV usando protector solar. Cinco ingredientes de protección solar han demostrado proteger a los ratones contra tumores de la piel (véase protector solar).
Sin embargo, algunos productos químicos protectores solares producen sustancias potencialmente dañinas si se iluminan mientras está en contacto con las células vivas. La cantidad de protector solar que penetra a través de la estrato córneo puede o no ser lo suficientemente grandes para causar daño. En un estudio de los filtros solares, los autores escriben:
La cuestión de si los filtros UV actúa sobre o en la piel hasta ahora no ha sido contestada completamente. A pesar del hecho de que una respuesta sería una clave para mejorar las formulaciones de productos de protección solar, muchas publicaciones evitan cuidadosamente responder a esta pregunta.
En un experimento que fue publicado en 2006 por Hanson et al, la cantidad de perjudicial especies reactivas de oxígeno (ROS) se habían medido en no tratados y en la protección solar la piel tratada. En los primeros 20 minutos de la película de protector solar tenía un efecto protector y el número de especies ROS fue menor. Después de 60 minutos sin embargo, la cantidad de protector solar absorbida era tan alta, que la cantidad de ROS fue mayor en la piel tratada protector solar que en la piel no tratada.
Ojo
Altas intensidades de luz UVB son peligrosos para los ojos, y la exposición pueden causar resplandor del soldador ( fotoqueratitis o arco del ojo) y puede conducir a las cataratas , pterigión, y formación pinguécula.
Las gafas de protección es beneficioso para aquellos que están trabajando con o aquellos que podrían estar expuestos a la radiación ultravioleta, particularmente corta UV de onda. Dado que la luz puede alcanzar el ojo de los lados, protección para los ojos cobertura completa generalmente se justifica si hay un mayor riesgo de exposición, como en alta montaña altitud. Los alpinistas están expuestos a altos que los niveles normales de la radiación UV, tanto porque no hay filtrado de menos atmosférica y debido a la reflexión de la nieve y el hielo.
Ordinarias, sin tratar lentes dan cierta protección. La mayoría de los lentes de plástico dan más protección que las lentes de cristal, ya que, como se señaló anteriormente, el vidrio es transparente a los rayos UVA y el plástico acrílico común que se utiliza para las lentes es menos. Algunos materiales de lentes de plástico, tales como policarbonato, inherentemente bloquear la mayoría UV. Hay tratamientos de protección disponibles para anteojos que lo necesitan lo que dará una mejor protección. Pero incluso un tratamiento que bloquea completamente UV no proteger el ojo de la luz que llega alrededor de la lente.
La degradación de los polímeros, pigmentos y colorantes
Muchos polímeros utilizados en los productos de consumo son degradados por la luz UV, y necesitan la adición de absorbentes de UV para inhibir el ataque, especialmente si los productos se utilizan externamente y así expuesto a la luz solar . El problema aparece como la decoloración o desteñido, agrietamiento y, a veces, la desintegración total del producto si el agrietamiento esté suficientemente avanzada. La tasa de ataque se incrementa con el tiempo de exposición y la intensidad de la luz solar.
Es conocido como La degradación UV, y es una forma de degradación del polímero. Polímeros sensibles incluyen termoplásticos, tales como polipropileno y polietileno, así como fibras de especialidad como aramidas. La absorción de UV conduce a la degradación de la cadena y pérdida de fuerza en los puntos sensibles en la estructura de la cadena. Incluyen átomos de carbono terciarios, que a su polipropileno se producen en cada unidad de repetición.
Además, muchos pigmentos y colorantes absorben UV y el cambio de color, así que pinturas y textiles pueden necesitar protección adicional tanto de la luz solar y lámparas fluorescentes, dos fuentes comunes de radiación UV. Antiguo y pinturas antiguas, tales como acuarelas , por ejemplo, por lo general necesitan ser colocados lejos de la luz solar directa. Ventana Común vidrio proporciona cierta protección mediante la absorción de la radiación UV dañina, pero artefactos valiosos necesitan protección.
Bloqueadores y absorbentes
La luz ultravioleta (UVA) Absorbentes son moléculas utilizadas en los materiales orgánicos ( polímeros, pinturas, etc.) para absorber la luz UV con el fin de reducir la La degradación UV (foto-oxidación) de un material. Un número de diferentes UVA existir con diferentes propiedades de absorción. UVA pueden desaparecer con el tiempo, por lo que el monitoreo de los niveles de UVA en materiales erosionados es necesario.
En protector solar, ingredientes que absorben los rayos UVA / UVB, como avobenzona y octilmetoxicinamato, son conocidos como absorbentes. Ellos se ponen en contraste con los "bloqueadores" físicas de la radiación UV, tales como dióxido de titanio y óxido de zinc. (Ver protector solar para una lista más completa.)
Aplicaciones de la UV
Seguridad
Para ayudar a frustrar falsificadores, documentos sensibles (por ejemplo, tarjetas de crédito, licencias de conducir, pasaportes) también pueden incluir una marca de agua UV que sólo se puede ver cuando se observa bajo una luz UV que emiten. Los pasaportes expedidos por la mayoría de los países por lo general contienen tintas sensibles UV y los hilos de seguridad. Sellos de visado y pegatinas en los pasaportes de los visitantes contienen grandes y detalladas juntas invisibles para el ojo desnudo bajo luces normales, pero muy visible bajo iluminación UV. Los pasaportes expedidos por muchas naciones tienen marcas de agua sensibles UV en todas las páginas del pasaporte. Monedas de diversos países ' billetes de banco tienen una imagen, así como muchas fibras multicolores, que sólo son visibles bajo luz ultravioleta.
Algunas marcas de spray de pimienta dejará un químico invisible (UV tinte) que no es fácil de lavar en un rociados con gas pimienta atacante, lo que ayudaría a la policía a identificar más tarde.
Las lámparas fluorescentes
Las lámparas fluorescentes producen radiación UV por ionizante de baja presión de mercurio vapor. Un revestimiento fosforescente en el interior de los tubos absorbe la UV y la convierte en luz visible.
La principal longitud de onda de emisión de mercurio está en el intervalo UVC. Exposición sin blindaje de la piel o los ojos con las lámparas de vapor de mercurio que no tienen un fósforo de conversión es muy peligroso.
La luz de una lámpara de mercurio es predominantemente a longitudes de onda discretas. Otras fuentes de UV prácticos con más espectros de emisión continua incluyen lámparas de arco de xenón (comúnmente usados como simuladores de luz solar), lámparas de arco de deuterio, lámparas de mercurio de xenón de arco, lámparas de arco de metal haluro y lámparas incandescentes de tungsteno-halógeno.
Astronomía
En la astronomía , objetos muy calientes preferentemente emiten radiación UV (ver Ley de Wien). Debido a que los bloques de la capa de ozono muchas frecuencias UV de llegar a los telescopios en la superficie de la Tierra, la mayoría de las observaciones de UV se realizan desde el espacio. (Ver Astronomía UV, observatorio espacial.)
Estudios biológicos y control de plagas
Algunos animales, incluidas las aves , los reptiles y los insectos tales como abejas , pueden ver el ultravioleta cercano. Muchas frutas, flores y semillas se destacan con más fuerza desde el fondo en longitudes de onda ultravioleta en comparación con la visión humana del color. Los escorpiones brillan o adquieren un color entre amarillo y verde bajo iluminación UV. Muchas aves tienen patrones en su plumaje que son invisibles en longitudes de onda de siempre pero observable en ultravioleta, y la orina y otras secreciones de algunos animales, como los perros, los gatos y los seres humanos, es mucho más fácil de detectar con luz ultravioleta.
Muchos insectos usan las emisiones ultravioleta de longitud de onda de los objetos celestes como referencia para la navegación aérea. Un emissor ultravioleta local normalmente interrumpir el proceso de navegación y, finalmente, atraerá el insecto volador.
Trampas ultravioletas llamadas personas conectadas de errores se utilizan para eliminar a varios pequeños insectos voladores. Ellos se sienten atraídos por la luz UV, y son sacrificadas por una descarga eléctrica, o atrapados una vez que entran en contacto con el dispositivo. Diferentes diseños de trampas de luz ultravioleta también son utilizados por entomólogos para recogiendo insectos nocturnos durante estudios de encuestas faunísticos.
Espectrofotometría
Espectroscopia de UV / VIS se utiliza ampliamente como una técnica en la química , para analizar estructura química, más notablemente sistemas conjugados. La radiación UV se utiliza a menudo en visible espectrofotometría para determinar la existencia de la fluorescencia en una muestra dada.
Analizando minerales
Lámparas ultravioleta también se utilizan en el análisis de minerales , gemas, y en otro trabajo de investigación, incluyendo la autenticación de varios coleccionables. Los materiales pueden tener el mismo aspecto con luz visible, pero fluorescencia a diferentes grados bajo luz ultravioleta; o puede emitir fluorescencia diferente bajo luz ultravioleta de onda corta frente de onda larga ultravioleta.
Marcadores químicos
Fluorescente UV colorantes se utilizan en muchas aplicaciones (por ejemplo, la bioquímica y forense). La Proteína verde fluorescente (GFP) se utiliza a menudo en la genética como un marcador. Muchas sustancias, como las proteínas, tienen bandas de absorción de luz significativas en el ultravioleta que son de utilidad e interés en bioquímica y campos relacionados. Espectrofotómetros UV capaces son comunes en dichos laboratorios.
La fotoquimioterapia
La exposición a la luz UVA mientras la piel está hiper-fotosensible tomando psoralenos es un tratamiento eficaz para psoriasis llamada PUVA. Debido a psoralenos que puede causar daños a la hígado, PUVA sólo se puede utilizar un número limitado de veces durante la vida de un paciente
Fototerapia
La exposición a la luz UVB, en particular la gama UVB de banda estrecha 310 nm, es un tratamiento eficaz a largo plazo para muchas condiciones de la piel como psoriasis, vitíligo, eccema , y otros. Fototerapia UVB no requiere medicamentos adicionales o preparaciones tópicas para el beneficio terapéutico; sólo se necesita la exposición a la luz. Sin embargo, la fototerapia puede ser eficaz cuando se utiliza en combinación con ciertos tratamientos tópicos tales como la antralina, alquitrán de hulla, y la vitamina A y derivados D, o tratamientos sistémicos como el metotrexato y soriatane.
Regímenes de tratamiento típicos implican la exposición a corto a los rayos UVB de 3 a 5 veces a la semana en un hospital o clínica, y para los mejores resultados, hasta 30 o más sesiones pueden ser necesarias.
Los efectos secundarios pueden incluir picazón y enrojecimiento de la piel debido a la exposición a los rayos UVB, y, posiblemente, quemaduras de sol, si los pacientes no minimizar la exposición a los rayos UV natural durante los días de tratamiento.
Fotolitografía
La radiación ultravioleta se utiliza para la resolución muy fina fotolitografía, un procedimiento en el que un producto químico conocido como un fotoprotector se expone a la radiación UV que ha pasado a través de una máscara. La luz permite que las reacciones químicas tengan lugar en el fotoprotector, y después del desarrollo (un paso que, o bien elimina la resina fotosensible expuesta o no expuesta), un patrón geométrico que se determina por la máscara permanece en la muestra. Entonces se podrían tomar nuevas medidas para "grabar" partes de distancia de la muestra sin fotoprotector restante.
La radiación UV se utiliza ampliamente en la industria electrónica porque la fotolitografía se utiliza en la fabricación de semiconductores , circuitos integrados y componentes placas de circuito impreso.
Comprobación de aislamiento eléctrico
Una nueva aplicación de UV es detectar descarga de corona (a menudo llamado simplemente "corona") en los aparatos eléctricos. La degradación de aislamiento del aparato eléctrico o contaminación causa de corona, en el que un fuerte campo eléctrico ioniza el aire y excita las moléculas de nitrógeno, causando la emisión de radiación ultravioleta. La corona se degrada el nivel de aislamiento del aparato. Corona produce ozono y en menor medida óxido de nitrógeno que puede reaccionar posteriormente con agua en el aire para formar ácido nitroso y ácido nítrico vapor en el aire circundante.
Esterilización
Lámparas ultravioletas se utilizan para esterilizar los espacios de trabajo y herramientas utilizadas en los laboratorios de biología y las instalaciones médicas. Comercialmente disponible bajo presión lámparas de vapor de mercurio emiten alrededor del 86% de su luz a 254 nanómetros (nm) que coincide muy bien con uno de los dos picos de la curva de eficacia germicida (es decir, la eficacia de absorción de UV por el ADN). Uno de estos picos es de aproximadamente 265 nm y el otro es a aproximadamente 185 nm. Aunque 185 nm es mejor absorbido por el ADN, la vidrio de cuarzo utilizados en lámparas comercialmente disponible, así como medios ambientales como el agua, son más opacos a 185 nm de 254 nm (C. von Sonntag et al., 1992). Luz UV a estas longitudes de onda germicidas causa adyacente moléculas de timina en el ADN a dimerizar, si lo suficiente de estos defectos se acumulan en el ADN de un microorganismo su replicación se inhibe, haciendo así que inofensivo (a pesar de que el organismo no puede ser muerto en el acto). Sin embargo, puesto que los microorganismos pueden ser protegidos de la luz ultravioleta en pequeñas grietas y otras áreas sombreadas, estas lámparas se utilizan sólo como un suplemento a otras técnicas de esterilización.
Desinfección de agua potable
La radiación UV puede ser un eficaz viricida y bactericida. Desinfección con radiación UV se utiliza comúnmente en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales y está encontrando un mayor uso de tratamiento de agua potable. Muchos embotelladores de agua de manantial uso equipos de desinfección UV para esterilizar el agua. La desinfección solar del agua es el proceso de usar Botellas de PET y la luz solar para desinfectar el agua.
Ciudad de Nueva York ha aprobado la construcción de un 2 mil millones de galones por las instalaciones de desinfección del agua potable día ultravioleta. También hay varias instalaciones en construcción y varios en funcionamiento que tratan el agua residual con varias etapas de filtros, peróxido de hidrógeno y la luz UV para llevar el agua hasta los estándares de agua potable. Existe una instalación de ese tipo en el Condado de Orange de California.
Antes se pensaba que la desinfección UV fue más eficaz para las bacterias y los virus, que han más expuestas material genético, que para los patógenos más grandes que tienen revestimientos exteriores o que los estados de forma de quistes (por ejemplo, Giardia) que blindan su ADN de la luz UV. Sin embargo, recientemente se ha descubierto que la radiación ultravioleta puede ser algo eficaz para tratar el microorganismo Cryptosporidium. Los hallazgos resultaron en dos Patentes de EE.UU. y el uso de radiación UV como un método viable para el tratamiento de agua potable. Giardia su vez, ha demostrado ser muy susceptibles a los rayos UV-C cuando las pruebas se basaron en la infectividad en lugar de excystation. Se ha encontrado que protistas son capaces de sobrevivir a dosis altas UV-C, pero se esterilizan a dosis bajas.
La desinfección solar del agua (SODIS) ha sido investigado ampliamente en Suiza y ha demostrado ser ideal para el tratamiento de pequeñas cantidades de agua a bajo costo utilizando la luz solar natural. El agua contaminada se vierte en botellas de plástico transparente y se expone a la luz solar durante seis horas. La luz del sol trata el agua contaminada a través de dos mecanismos sinérgicos: UV-A irradiación y aumento de la temperatura del agua. Si la temperatura del agua se eleva por encima de 50 ° C, el proceso de desinfección es tres veces más rápido.
Procesamiento de alimentos
Como la demanda de los consumidores de productos alimenticios frescos y "fresco-como" aumenta, la demanda de métodos no térmicos de procesamiento de alimentos es igualmente en aumento. Además, la conciencia pública sobre los peligros de intoxicación alimentaria también está aumentando la demanda de mejora de los métodos de elaboración de alimentos. La radiación ultravioleta se utiliza en varios procesos de alimentos para matar no deseado microorganismos. La luz UV se puede utilizar para pasteurizar zumos de fruta haciendo fluir el jugo a través de una fuente de luz ultravioleta de alta intensidad. La eficacia de un proceso de este tipo depende de la UV absorbancia del zumo (ver La ley de Beer).
Detección de incendios
Detectores de ultravioleta utilizan generalmente un dispositivo de estado sólido, tal como uno basado en carburo de silicio o nitruro de aluminio, o un tubo lleno de gas como el elemento de detección. Detectores de UV que son sensibles a la luz UV en cualquier parte del espectro responden a la irradiación por la luz solar y luz artificial. Una llama de hidrógeno quema, por ejemplo, se irradia fuertemente en el intervalo 185 a 260 nanómetros y sólo muy débilmente en el Región IR, mientras que un carbón fuego emite muy débilmente en la banda UV todavía muy fuertemente en longitudes de onda de infrarrojos; por lo tanto un detector de incendios que funciona usando tanto UV y detectores IR es más fiable que uno con un detector de UV solo. Prácticamente todos los incendios emiten algunos la radiación en la banda UVB, mientras que el Sun radiación 's en esta banda es absorbida por la atmósfera de la Tierra . El resultado es que el detector UV es "ciego solar", lo que significa que no causará una alarma en respuesta a la radiación del Sol, por lo que se puede utilizar fácilmente tanto en interiores como en exteriores.
Detectores UV son sensibles a la mayoría de los incendios, incluyendo hidrocarburos, metales , azufre , hidrógeno , hidrazina, y amoniaco . Soldadura por arco, arcos eléctricos, relámpago, Los rayos X utilizados en equipos de prueba no destructiva de metal (aunque esto es muy poco probable), y los materiales radiactivos pueden producir niveles que activan un sistema de detección UV. La presencia de gases y vapores de absorción de UV atenuará la radiación UV de un incendio, que afecta negativamente a la capacidad del detector para detectar llamas. Asimismo, la presencia de una niebla de aceite en el aire o una película de aceite en la ventana del detector tendrán el mismo efecto.
El curado de tintas, adhesivos, barnices y revestimientos
Ciertas tintas, recubrimientos y adhesivos se formulan con fotoiniciadores y resinas. Cuando se expone a la energía y la irradiancia correcta en la banda requerida de la luz UV, la polimerización se produce, y por lo tanto los adhesivos endurece o cura. Por lo general, esta reacción es muy rápida, una cuestión de unos pocos segundos. Las aplicaciones incluyen el vidrio y la unión de plástico, fibra óptica recubrimientos, el recubrimiento de suelos, Rayos UVA y papel acabados en offset impresión y empastes dentales.
Una industria ha desarrollado en torno a la fabricación de lámparas UV de origen para applictions de curado UV. Procesos rápidos como flexografía o impresión offset requieren luz de alta intensidad centrado través reflectores sobre un sustrato en movimiento y la presión media y alta Hg (mercurio) o Bombillas Fe (hierro) basados se utilizan que puede ser energizado con arco eléctrico o microondas. Lámparas fluorescentes de potencia más bajas pueden ser utilizados para aplicaciones estáticas y en algunos casos, las pequeñas lámparas de alta presión pueden tener luz enfocada y transmitido a la zona de trabajo a través de recipientes con líquidos o fibra óptica guías de luz.
Radtech es una asociación comercial dedicada a la promoción de esta tecnología.
Disuadir el abuso de sustancias en lugares públicos
Luces UV se han instalado en algunas partes del mundo en los baños públicos, y en el transporte público, con el fin de prevenir el abuso de sustancias. El color azul de estas luces, combinados con la fluorescencia de la piel, hacen que sea más difícil para los consumidores de drogas por vía intravenosa para encontrar una vena. La eficacia de estas luces para tal fin ha sido cuestionada, y algunos sugirieron que los consumidores de drogas simplemente encontrar una vena fuera del baño público y marcan el punto con un marcador para la accesibilidad al interior del baño. Actualmente no existe evidencia publicada que apoya la idea de un efecto disuasorio.
Bronceado
Sun bronceado describe un oscurecimiento de la piel en una respuesta fisiológica natural, estimulado por la exposición a la radiación ultravioleta de la luz del sol (o una tumbona). Con el exceso de exposición al sol, zona de bronceado también puede desarrollar quemaduras solares. El aumento de la producción de melanina se desencadena por la lesión directa del ADN. Este tipo de daño es reconocido por el cuerpo y como una defensa contra la radiación UV la piel produce más melanina. La melanina se disipa la energía UV en forma de calor inofensivo, y por lo tanto es un excelente fotoprotector. melanina protege contra la lesión directa del ADN y contra el daño en el ADN indirecta. protector solar protege sólo contra el daño de ADN directa, pero aumenta el daño en el ADN indirecta - esto hace que la cantidad más alta de melanoma que tenía ha encontrado en varias ocasiones en los usuarios de protección solar en comparación con los no usuarios.
Borrado de módulos EPROM
Algunos EPROM módulos (electrónicamente programable memoria de sólo lectura) se borran por la exposición a la radiación UV. Estos módulos tienen a menudo un vidrio (transparente de cuarzo ) ventana en la parte superior del chip que permite que la radiación UV en. Estos han sido sustituidos en gran medida por EEPROM y los chips de memoria flash en la mayoría de los dispositivos.
Preparación de polímeros de baja energía superficial
Radiación UV es útil en la preparación de polímeros de baja energía superficial para adhesivos. Polímeros expuestos a la luz UV se oxida por lo tanto el aumento de la energía superficial del polímero. Una vez que la energía superficial del polímero se ha planteado, el vínculo entre el adhesivo y el polímero no será menor.
Lectura papiros lo contrario ilegibles
Utilizando imágenes multiespectrales es posible leer ilegibles papiros, como los papiros quemados de la Villa de los Papiros o de Oxirrinco . La técnica consiste en tomar imágenes de los papiros ilegibles usando diferentes filtros en el rango infrarrojo o ultravioleta, finamente sintonizado para capturar ciertas longitudes de onda de la luz. Por lo tanto, la porción espectral óptimo se puede encontrar para distinguir tinta de papel en la superficie papiro.
Láseres
Ultraviolet láseres tienen aplicaciones en la industria ( grabado láser), medicina ( dermatología y queratectomía), comunicaciones seguras aire libre y de computación ( almacenamiento óptico). Se pueden hacer mediante la aplicación de conversión de frecuencia de rayos láser de baja frecuencia, o de Ce: Cristales LiSAF ( cerio dopado con fluoruro de aluminio estroncio litio), un proceso desarrollado en la década de 1990 en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.
Significado evolutivo
Evolución del reproductivos tempranos proteínas y enzimas se atribuye en los modelos modernos de la teoría de la evolución a la luz ultravioleta. Luz UVB provoca pares de bases timina junto a la otra en secuencias genéticas para unir juntos en dímeros de timina, una interrupción en la hebra que las enzimas reproductiva no pueden copiar (ver foto arriba). Esto lleva a frameshifting durante la replicación genética y la síntesis de proteínas, por lo general matar al organismo. Como primeros procariotas empezaron a acercarse a la superficie de los antiguos océanos, antes había formado la capa protectora de ozono, el bloqueo de la mayoría de las longitudes de onda de luz ultravioleta, que casi invariablemente se extinguieron. Los pocos que sobrevivieron habían desarrollado enzimas que verifican el material genético y rompieron lazos dímeros de timina, conocidas como enzimas de reparación por escisión. Muchos enzimas y proteínas implicadas en la moderna mitosis y meiosis son extremadamente similares a la escisión enzimas de reparación, y se cree que están evolucionado modificaciones de las enzimas usadas originalmente para superar luz UV.
