LarsonElectronics.com

Для большинства людей ультрафиолетовое излучение представляет собой любопытство, то, что они использовали на вечеринках и для освещения бархатных плакатов еще в подростковом возрасте. В то время как повседневное использование ультрафиолетового света довольно ограничено, особые свойства ультрафиолетового света хорошо подходят для огромного разнообразия практических коммерческих и промышленных применений. Поскольку ультрафиолетовый свет имеет более короткую длину волны, чем видимый свет, он кажется невидимым для людей. В большинстве случаев УФ виден нам только потому, что он может вызвать флуоресценцию многих материалов или испускание видимого света при воздействии ультрафиолетового излучения. Частично именно эта способность заставлять определенные материалы излучать видимый свет, что делает УФ столь полезным в практических коммерческих и промышленных применениях.

Ультрафиолетовый свет естественным образом излучается солнцем, и большинство людей хорошо знают о его потенциальных последствиях. Если у вас когда-либо был солнечный ожог, то вы знакомы с биологическими эффектами ультрафиолетового излучения. Однако солнечный ожог - это только один из многих способов, с помощью которых ультрафиолетовое излучение может обеспечить заметное взаимодействие с материалами, и это не совсем один из наиболее полезных способов. Хотя ультрафиолетовое излучение является частью электромагнитного спектра и, следовательно, технически «легким», из-за своего места в электромагнитном спектре, известном как длина волны, энергия ультрафиолетового света не видна, но все же взаимодействует с любыми химическими веществами, соединениями и органическими материалами, с которыми она контактирует в соответствии с к их конкретным свойствам. В видимом свете объекты, с которыми он контактирует, поглощают определенные части видимого электромагнитного спектра, отражая другие. Именно по этой причине мы воспринимаем разные материалы как разные цвета. Небольшие изменения в структурных, молекулярных и химических свойствах материала вызывают изменения в поглощении и отражении электромагнитных волн различной длины, и, следовательно, свет, который отражается от объекта и достигает нашего глаза, является отражением этих изменений, а следовательно, и окраски.

Видимый свет - это обычно то, что мы считаем «белым» светом. Белый свет состоит из нескольких длин волн в электромагнитном спектре, причем определенные части этого диапазона представляют цвета света. Мы можем видеть это всякий раз, когда мы видим формирование радуги. Капли воды в атмосфере действуют как призмы и разбивают видимый свет от Солнца на его различные длины волны, в результате чего появляются различные цвета радуги. Точно так же мы воспринимаем цвета, потому что объекты поглощают одни из этих длин волн легче, чем другие, отражая остальные. Объекты по своей природе не обладают цветом, но выглядят определенным цветом, потому что они отражают ту часть электромагнитного спектра, которая наиболее полно представляет этот конкретный цвет. Например, яблоко при воздействии солнечного света легко поглощает большую часть электромагнитного излучения, которое оно получает, но при этом легко отражает длину волны, представляющую красный свет. Таким образом, мы воспринимаем яблоко как красное по цвету.

Поскольку ультрафиолетовый свет излучает часть электромагнитного спектра ниже видимого света, он невидим для нас независимо от того, с чем он вступает в контакт. Однако это не означает, что УФ не взаимодействует с материалами, только то, что мы не можем визуально воспринимать эту часть электромагнитного спектра. Во многих отношениях УФ-излучение взаимодействует с материалами так же, как видимый свет, в том смысле, что оно может поглощаться и отражаться, однако оно также имеет некоторые специфические различия, и именно здесь мы считаем, что УФ-излучение является наиболее полезным. Например; Так как УФ-излучение заставляет некоторые соединения излучать электромагнитное излучение в видимом диапазоне, обычно известное как флуоресценция, мы можем использовать УФ-свет для идентификации химических веществ и соединений в зависимости от того, как они флуоресцируют при воздействии УФ-излучения. Как и в спектре видимого света, различные длины волн УФ будут по-разному реагировать с различными молекулярными структурами, вызывая у некоторых флуоресценцию определенного цвета, который может сказать нам, из чего сделан материал или каковы его свойства. Мы также можем использовать флуоресценцию для создания идентификаторов, которые обычно невидимы при видимом свете, но становятся видимыми под ультрафиолетовым излучением определенной длины волны.

В случае флуоресценции, приложения реального мира включают такие вещи, как использование определенных материалов в бумажных деньгах для создания скрытых водяных знаков, которые облегчают идентификацию поддельной валюты, или создание скрытых символов на водительских удостоверениях и удостоверениях личности, чтобы помочь предотвратить создание мошеннической идентификации. Другие применения включают использование ультрафиолетового света для проверки произведений искусства и антиквариата на предмет признаков изменения или явной подделки. Поскольку часто бывает трудно или невозможно использовать одни и те же точные материалы, которые когда-то были доступны много лет назад, когда такие произведения искусства были впервые созданы, те, кто стремится создавать копии, должны использовать современные материалы, которые будут реагировать с ультрафиолетовым светом иначе, чем оригиналы. Некоторые индустрии развлечений используют УФ-марки для маркировки участников, чтобы управлять толпой, а в армии - скрытно УФ-свет реактивная идентификация на униформе, оборудовании и вывесках обеспечивает эффективную скрытую форму общения и идентификации.

В других случаях, более практичных для промышленного и коммерческого применения, ультрафиолетовое излучение с определенной длиной волны может вызвать изменения в молекулярных структурах, подобно тому, что происходит, когда вы получаете солнечный ожог. Этот процесс позволяет производителям использовать ультрафиолетовое излучение для увеличения скорости отверждения для определенных клеев и обеспечения высокого качества связи между материалами. В других применениях красители и маркеры, которые флуоресцируют под ультрафиолетовым излучением, могут быть введены в системы, содержащие жидкости и пары, для выявления утечек или дефектов, через которые могут вытекать жидкости. Преимущества обработки и производства от ультрафиолетового излучения заключаются в использовании компьютерного машинного зрения, который может проверять поверхности практически на микроскопическом уровне под ультрафиолетовым излучением, чтобы выявить дефекты поверхности, волосяные трещины и переломы, которые впоследствии могут вызвать разрушение готовой детали. В аэрокосмической и авиационной промышленности ультрафиолетовое излучение используется вместе с маркерами и красителями для выявления мелких трещин и трещин в крыльях и фюзеляже, вызванных усталостью металла.

В других областях применения, таких как медицина, используется способность ультрафиолетового света влиять на молекулярную структуру материалов. Ультрафиолетовое излучение с определенной длиной волны может привести к тому, что многие бактерии станут неспособными к размножению или уничтожат бактерии при контакте, что сделает ультрафиолетовое излучение эффективным для стерилизации поверхностей и оборудования. В сфере коммунальных услуг ультрафиолетовое излучение используется для очистки сточных вод и отходов перед их выпуском, что делает бактерии и патогены эффективными, поскольку отходы могут быть безвредными и неспособными к размножению.

Это лишь некоторые из способов использования ультрафиолетового света в практических применениях. Несмотря на то, что ультрафиолетовый свет невидим для человеческого глаза, он обеспечивает широкий спектр преимуществ в качестве полезной части электромагнитного спектра. Наряду с инфракрасным, видимым и рентгеновским излучением, ультрафиолетовое излучение находит применение в реальных условиях, которые выходят далеко за рамки новизны и развлечений.

Похожие