紫外线UV光概述

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1、紫外线编辑维基百科，自由的百科全书（重定向自紫外光）跳转至：导航、搜索哈勃望远镜以紫外线拍摄的木星极光黑光灯萤光管，是一般长波紫外线的来源。紫外线（Ultraviolet或简称UV）是波长比可见光短,但比X射线长的电磁辐射 波长范围在10纳米（nm）至400纳米，能量从3电子伏特（eV）至124电子伏 特之间。它的名称是因为在光谱中电磁波频率比肉眼可见的紫色还要高而得名， 又俗称紫外光。虽然人的肉眼看不见紫外线,但紫外线却会造成晒伤的影响。紫外线还有其他的 效应，对人类的健康既有益处也有害处。紫外线出现在阳光中,并且也能在电弧和专门的灯中生成，例如水银灯,日晒灯 和黑光灯。尽管紫外线的能量不足

2、以将原子游离，它可以造成化学反应,并导致 许多物质发光或产生萤光。大多数紫外光被归类为非电离辐射。能量较高的紫外 线光谱，大约在150纳米（真空紫外线）是电离的，但这种类型的紫外线不具穿 透力，会被空气阻挡住H。目录隐藏1发现2名称的来源 3紫外线的分类O 3.1日常生活中的分类 o 3.2科学上的分类4紫外线的来源4.1天然来源的紫外线4.2黑光oooo4.3紫外线萤光灯4.4发光二极管紫外线灯4.5紫外线激光4.6气体放电灯泡5检定和测量紫外线辐射o 5.1近紫外线o 5.2真空紫外线6紫外线辐射对人类健康的效应6.1有益的效果6.1.1维他命D 6.1.2美容 6.1.3医学应用6.2有

3、害的效应6.2.1皮肤6.2.1.1致癌风险7紫外线造成的伤害8相关条目9参考资料10进阶读物发现编辑紫外线的发现与观察到银盐在阳光下变暗有关。在1801,德国物理学家约翰威 廉特制作标志观察可见光谱的紫色线末端之外看不见的光线，对照亮浸泡氯化 银的纸张特别有效。他称之为“氧化光”以强调是化学反应，并将它们与可见光 谱另一端的“热射线”区别开来。不久之后，这个名词简化为“化学光的”，并 且在整个19世纪都是广为人知的名词。化学光和热射线这两个名词，最后分别 改成紫外线和红外线辐射2。1893年，德国物理学家维克托舒曼发现低于200纳米的紫外线辐射会被空气 强烈的吸收，因此称之为真空紫外线曲。名

4、称的来源编辑 名称的意义是“超越紫色”，而紫色是可见光中的颜色中波长最短的。紫外光的 波长比紫色光更短。紫外线的分类编辑日常生活中的分类编辑近紫外线（UVA）:长波紫外线A光，波长介于315400纳米，可穿透云 层、玻璃进入室内及车内，可穿透至皮肤真皮层，会造成晒黑，也是皮肤 老化、出现皱纹及皮肤癌的主因UVA可再细分为UVA-2 （320340nm）与 UVA-1（340400nm）UVA-1 穿透力最强，可达真皮层使皮肤晒黑，对皮肤的伤害性最大，但也是对它 最容易忽视的，特别在非夏季时UVA-1强度虽然较弱，但仍然存在，会因为长时 间累积的量，造成皮肤伤害。特别是皮肤老化松驰、皱纹、失去弹

5、性、黑色素沉 淀UVA-2 则与 UVB 同样可到达皮肤表皮，它会引起皮肤晒伤、变红发痛、日光性角 化症（老人斑）、失去透明感。中紫外线（UVB）:中波紫外线B光，波长介于280315纳米，会被平流 层的臭氧所吸收，会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛，严重者还会起水泡 或脱皮（类似烧烫伤之症状）远紫外线（UVC）:短波紫外线C光，波长介于100280纳米，波长更短、 更危险，可被臭氧层所阻隔不会到达地球表面，较不会侵害人体肌肤。每一个人对紫外线的容忍度不同，视日照累积量到某一极限，就会造成伤害。而 暴露于工业设备产生的UV-C或高强度UV-B及UV-A同样会造成眼睛表层组织的 伤害。科学上的分类编

6、辑按照IS0-DIS-21348R，紫外辐射分类如下:名称缩写波长范围，单位纳米（nm）能量单位（电子伏特， eV）长波紫外光，紫外光A,或 黑光UVA400 nm - 315 nm3.10-3.94 eV近紫外线NUV400 nm - 300 nm3.10-4.13 eV中波紫外光，紫外光BUVB315 nm - 280 nm3.94 - 4.43 eV中紫外线MUV300 nm - 200 nm4.13 - 6.20 eV短波紫外光，紫外光C,杀 菌紫外辐射UVC280 nm - 100 nm4.43 - 12.4 eV远紫外线FUV200 nm - 122 nm6.20 - 10.2 e

7、V真空紫外线VUV200 nm - 100 nm6.20 - 12.4 eV低能紫外线LUV100 nm - 88 nm12.4 - 14.1 eV高能紫外线SUV150 nm - 10 nm8.28 - 124 eV极紫外线EUV121 nm - 10 nm10.2 - 124 eV在光雕和激光技术中,所称的深紫外线是指波长短于300纳米的紫外线；极紫外 线座落在分离的13.5纳米范围的光谱（在未来计划也有6.X纳米），只占有约 带宽的2%。在解析学和生命科学的领域，以“XUV”的缩写代表极紫外线的光谱 范围特性，以与紫外区（EUV）有所区别。XUV分隔了 X射线和真空紫外线（VUV）， 以

8、内层电子被光电电离的事实数量级主导了光子-物质相互作用的效应。这 是相对于X射线，真空紫外线的散射主要是与原子和分子的外层电子相互作用导 致的（化学活动）。所以被称为“真空紫外线”（VUV）是因为会被空气强烈的吸收，因此只能用在 真空环境下。在这个范围的长波上限，大约在150-200纳米，主要的吸收气体就 是空气中的氧。因此可以在无氧的环境中，使用这种波长来工作，纯氮是最常用 的，以避免需要真空室。大小相当的物件清单，请参阅1 E-7 m紫外线的来源编辑天然来源的紫外线编辑太阳辐射出的紫外线包括UVA、UVB、和UVC频带。地球的臭氧层阻绝了 97-99% 穿透大气层的紫外线辐射饬。到达地球表

9、面的紫外线98.7%是UVAt来源请求（UVC和 更高能的辐射会促成臭氧的生成，并且形成臭氧层）。更热的恒星会辐射出比太 阳多的紫外线；恒星R136a1的热能是4.57 Ev，落在近紫外线的范围。普通的玻璃对UVA是部分透明的,但是对较短的波长是不透明的,而石英取决于 品质，硅甚至于对真空紫外线都可以是透明的。普通的窗玻璃对350纳米以上波 长的透光率大约是90%，但对低于300纳米的光波，90%会被阻挡掉卄氓真空紫外线的波长始于200纳米，在真空中当然可以传递通过因此得到这样的 名称但在空气中会被氧分子吸收，因而是不透明的。纯氮（比氧低约 10ppm） 在 150200 纳米的波段上是透明的

10、，这对半导体的制程是非常有意义的，因为 在过程中一直使用短于200纳米的波长。在无氧的环境下工作的人员与设备都无 须承受在真空中工作所产生的压力差。其他在这个光谱范围工作的科学仪器，像是圆偏光二色性光谱仪，通常也用氮来清洁。极紫外线的特性被用于物理学上转换物质的相互作用：比 30纳米长的波长主要 在化学上与物质的价电子相互作用,更短的波长与内壳层的电子和原子核进行相 互作用。EUV/XUV光谱长波末端被设定为30.4纳米的显著He+谱线。绝大部分已 知的物质对XUV都会强烈的吸收，但它也可以制成多层光学，对垂直入射的XUV 辐射可以反射约50%。这种技术最早是在1990年代运用在NIXT和MS

11、STA探空火 箭，被用来制作产生太阳影像的望远镜（目前的例子有SOHO/EIT和TRACE）， 及纳米微影技术的设备（印制在非常小尺度的微芯片上的痕迹和装置）。黑光编辑主条目：黑光一盏黑光灯、木材灯、或紫外灯是发射出长波的紫外线而很少可见光的灯。黑色 萤光灯通常也是相同的形式，普通的黑光灯只使用一种萤光,并且原本透明玻璃 的封套会以称为木材玻璃的深蓝色或紫色玻璃取代，这种有镍-氧填充料的玻璃 几乎会阻挡所有波长在400纳米以上的可见光。有这种颜色的灯管业界通常称之 为“黑光蓝”（BLB），以与其它没有蓝色木材玻璃的“捕蚊”黑光灯泡（BL） 有所区别。通常排放波长峰值接近在368至371纳米的萤

12、光有铕-锶掺杂的氟硼 酸盐（SrBOF:Eu2+）或铕-锶掺杂的硼酸盐（SrBO:Eu2+），当萤光的峰值在350 4 74 7至350纳米，则是掺有含铅的硅酸钡 （BaSiO： Pb+） 。黑光蓝灯的峰值在36525可是“黑光”只产生范围在UVA的长波紫外线。不像UVB和UVC，他们会直接对 DNA造成伤害，导致皮肤癌；黑光局限于低能量，较长的波长不会造成晒斑，但 是还是会破坏胶原纤维和皮肤中的维生素A和D 来源请求黑光也可能是无效的，非常不称职，只是简单的将白炽灯透明的的灯罩换成木材 玻璃。这是制造第一个黑光光源的方法，虽然比萤光的光源便宜，但只有0.1% 的输入功率转换成有用的辐射，这是

13、因为白炽灯的黑体只排放出很少的紫外线辐 射。用白炽灯来产生足量的紫外线，会因为其低下的效率，而引发高热的危险。 更少有的是，使用木材玻璃的大功率（数百瓦特）水银蒸气黑光灯被用来产生紫 外线辐射的萤光，主要是使用在剧院及音乐厅。它们在正常的使用过程中也会变 得很热。有些专门用来吸引昆虫的特殊紫外线萤光馆也使用如同一班的黑光相同的近紫 外线萤光，但是使用普通的玻璃而不是更昂贵的木材玻璃。普通玻璃只会阻挡少 量的水银频谱中可见光，因此以肉眼看起来是淡蓝色的。这种灯在大多数的灯具 型录中被称为“黑光灯”（BL）。紫外线也可以由发光二极管和激光二极管产生。290nm的紫外线在到达地面之 前就会被大气中的

14、臭氧吸收。紫外线萤光灯编辑没有磷光涂料的萤光灯不能将紫外线转换成可见光，灯泡内的汞发射出的紫外线 有253.7纳米和185纳米两个峰值。这种灯泡发射的紫外线有85到90%在253.7 纳米，虽然只有5到10%是在185纳米，杀菌灯仍然使用添加石英的玻璃来阻隔 185纳米波长的紫外线。加上适当的磷光涂料，可以修改产生UVA、UVB、或可见 光谱（所有的住宅和商业照明用的萤光管都是以汞为核心发射紫外线）。这种低压汞灯广泛的用于消毒，并且标准的型式在摄氏30度左右是最佳的工作 温度。使用汞合金（混合物）可以让工作温度上升至100C，并且每单位光弧长 的UVC发射可以加倍或3倍。这种低压灯的有小功率大

15、约为30至35%，意味着 每100瓦的灯泡电力消耗中，它会产生总产量大约30-35瓦的紫外线的典型效率。選 本章节需要扩充（June 2009）发光二极管紫外线灯编辑虽然许多实用的发光二极管阵列波长限制在365纳米，但发光二极管仍然可以用 来制造发射紫外线。发光二极管在365纳米的效率大约只有5-8%，在395纳米 接近 20%，而在较长波长的紫外线上有较好的效率。这些发光二极管阵列开始被 应用在医疗上，并且已经成功的应用在数位打印上和无害的融入紫外线医疗环 境。功率密度接近3,000 mW/cm2 （30 kW/m2）的在现在是可能的，这些，加上 最近光敏引发剂（photoinitiator）和树脂的发展，使得发光二极管医疗紫外线 材料的扩展成为可能。嚮 本章节需要扩充（June 2009）紫外线激光编辑紫外线激光二极管和紫外线固态激光也可以制造产生紫外线的辐射，波长可以包 括262、266、349、351、355、和375纳米。紫外线激光已经应用在工业（激光 雕刻）、医学（皮肤病和角膜切除术）、秘密通讯、和电脑（光