СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ БАКТЕРИЦИДНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК G01N27/64 G01J1/00 

Изобретение относится к области измерения в медицине и промышленности интенсивности бактерицидного ультрафиолетового излучения (бактерицидной облученности) от газоразрядных ламп с парами ртути и обеспечения гарантированной эффективности обеззараживания воздуха и поверхностей помещений от патогенных микроорганизмов. Гарантированная высокая эффективность обеззараживания достигается при постоянном контроле интенсивности действующего бактерицидного излучения. Интенсивность бактерицидного излучения снижается в процессе эксплуатации из-за старения и запыленности бактерицидных ламп при снижении температуры окружающего воздуха и напряжения питания.

Известен (1) способ измерения ультрафиолетового излучения, включающий выделение рабочей полосы частот излучения с помощью фильтра в виде дифракционной решетки (интерферометра Фабри-Перо) и регистрацию излучения широкополосным датчиком (например, фотодиодом или фотоэлектронным умножителем). Этот способ широко применяется в спектрометрии для лабораторного исследования химического состава веществ по спектрам их излучения или поглощения, а также в полосовых радиометрах. В промышленных условиях данный способ имеет ограниченное применение из-за низких эксплуатационных качеств дифракционной решетки, сложности изготовления и высокой стоимости измерительного оборудования.

Известен способ (2) измерения ионизирующего излучения методом счета числа фотонов излучения по числу вызванных ими актов ионизации атомов газа и частичных электрических разрядов в неоднородном электрическом поле газоразрядной ионизационной камеры. Материал окна ионизационной камеры определяет полосу электромагнитных частот входящего ионизирующего излучения. На ионизацию газа в камере затрачивается энергия фотонов и энергия ускоряющего электрического поля электродов. При большой интенсивности излучения деионизация газа в паузах между частичными разрядами, вызванными фотонами, не успевает завершиться, и камера "насыщяется". При этом частичные электрические разряды сливаются в непрерывный ионизационный ток, и счет импульсов делается невозможным.

Достоинством ионизационной газоразрядной камеры из стекла и металла является ее устойчивость к эксплуатационным перегрузкам и деструктивному действию ультрафиолетового излучения.

В результате теоретического и экспериментального исследования влияния ионизирующего ультрафиолетового излучения на вольт-амперную характеристику ионизационной газоразрядной камеры авторами был разработан новый способ измерения бактерицидного ультрафиолетового излучения.

Способ включает:
1. Выделение рабочей полосы частот бактерицидного излучения за счет:
1.1. Заполнения ионизационной газоразрядной камеры газовой средой с парами ртути. При этом используется общность спектра излучения со спектром поглощения паров ртути.

1.2. Ограничение чувствительности ионизационной газоразрядной камеры с парами ртути в длинноволновой части спектра, следующей за бактерицидной, снижением величины ускоряющего рабочего напряжения. При этом снижается вероятность развития газового разряда от фотонов с меньшей энергией, чем энергия фотонов бактерицидного излучения.

2. Стабилизацию ионизационного тока газоразрядной камеры. Это сохраняет электрофизические параметры разряда в ионизационной газоразрядной камере до и во время ионизирующего бактерицидного ультрафиолетового излучения.

3. Регистрацию интенсивности ультрафиолетового бактерицидного излучения по разности величин падения напряжения в ионизационной газоразрядной камере с парами ртути до и во время излучения.

Реализация предложенного метода в медицине и промышленности позволяет применить в качестве приемников бактерицидного излучения ионизационную газоразрядную камеру с парами ртути (ртутную газоразрядную лампу, серийно выпускаемую промышленностью). Комплектование бактерицидных установок в медицине и промышленности средствами измерения бактерицидного излучения по предложенному способу обеспечивает гарантированную эффективность обеззараживания воздуха и поверхностей помещений от патогенных микроорганизмов в изменяющихся условиях эксплуатации.

Предложенный способ измерения используется при выпуске продукции в промышленности на стенде для испытания бактерицидной облученности облучателей типа ОВУД-Солнышко с бактерицидной лампой TUV 30W Philips. При этом ускоряющее рабочее напряжение в ионизационной камере задается от источника питания постоянного тока типа УИП-2 и снижается до отсутствия чувствительности камеры к солнечному свету. Затем стабилизируется разрядный ток ионизационной камеры с помощью серийного электрометрического усилителя ИНП-ЗУ ТУ 4095-00-00-000 с унифицированным аналоговым выходом 0-5 мА. Бактерицидная облученность оценивается по величине аналогового выходного сигнала, который пропорционален разности падений напряжений в ионизационной камере до и во время излучения. Работа стенда иллюстрируется чертежом параметрической зависимости аналогового сигнала 1 мА (разность падения напряжения на ионизационной камере) от величины V переменного питающего напряжения с частотой 50 Гц (интенсивности ультрафиолетового бактерицидного излучения облучателя ). Из чертежа видно, что при снижении сетевого напряжения от ~242 В до ~142 В интенсивность бактерицидного излучения лампы убывает вплоть до ее погасания при напряжении ~142 В. При этом аналоговый сигнал изменяется от 4,2 до 1,7 мА.

Источники информации
1. Бабушкин А.А., Бажулин П.А. и др. Методы спектрального анализа. Под ред. проф. Левшина В.Л. Издательство Московского университета. 1962.

2. Абрамов А.И.. Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Атомиздат, 1977.

Изобретение относится к контролю бактерицидного ультрафиолетового излучения. Способ включает селекцию рабочей полосы частот и регистрацию излучения газоразрядным приемником и отличается тем, что газоразрядный приемник заполняют активной газовой рабочей средой с парами ртути и снижают рабочее напряжение до уровня ограничения чувствительности приемника к длинноволновому ультрафиолетовому и видимому излучению, при этом интенсивность бактерицидного ультрафиолетового излучения оценивают по уменьшению падения напряжения на разрядном промежутке со стабилизированным рабочим током. Техническим результатом изобретения является возможность использования бактерицидной ультрафиолетовой лампы в качестве газоразрядного приемника бактерицидного ультрафиолетового излучения. 1 ил.

Способ измерения в медицине и промышленности бактерицидного ультрафиолетового излучения от газоразрядных излучателей, включающий выделение рабочей полосы частот и регистрацию ультрафиолетового излучения ионизационной газоразрядной камерой, отличающийся тем, что для повышения избирательности и измерения больших интенсивностей излучения ионизационную газоразрядную камеру заполняют рабочей газовой средой с парами ртути, подают рабочее напряжение, затем снижают рабочее напряжение до уровня ограничения чувствительности ионизационной газоразрядной камеры в длинноволновой части спектра, следующей за спектром бактерицидного ультрафиолетового излучения, стабилизируют ионизационный газоразрядный ток и измеряют интенсивность бактерицидного ультрафиолетового излучения по разности величин падения напряжения в ионизационной газоразрядной камере до и во время излучения.