Черный свет - Blacklight

Для использования в других целях см. Черный свет (значения).
Люминесцентные лампы черного света. Фиолетовое свечение черного света - это не сам ультрафиолетовый свет, а видимый свет, который не отфильтровывается фильтрующим материалом в стеклянной оболочке.
Коллекция минералов, флуоресцирующих в черном свете
Флуоресцентная краска для тела. Краски и украшения, флуоресцирующие в черном свете, используются в театре и некоторых видах искусства.

А черный свет (или часто черный свет), также называемый УФ-свет, Лампа Вуда, или же ультрафиолетовый свет, это напольная лампа который излучает длинноволновую (УФ-А ) ультрафиолетовый свет и очень мало видимый свет.[1][2][3][4]

У одного типа лампы фиолетовый фильтр материал на колбе или в отдельном стеклянном фильтре в корпусе лампы, который блокирует большую часть видимого света и пропускает УФ,[3] поэтому лампа при работе имеет тусклое фиолетовое свечение.[5][6] Лампы Blacklight с этим фильтром имеют обозначение в индустрии освещения, которое включает буквы «BL».[3][5] Это расшифровывается как «черный свет».

Лампы второго типа излучают ультрафиолет, но не имеют фильтрующего материала, поэтому они излучают больше видимого света и имеют синий цвет при работе.[3][4][5] Эти трубки предназначены для использования в "ошибка заппер "ловушки для насекомых, и обозначены промышленным обозначением" BLB ".[5][6] Это расшифровывается как «черный свет синий».

Источники черного света могут быть специально разработаны флюоресцентные лампы, ртутные лампы, светодиоды (Светодиоды), лазеры, или же лампы накаливания; хотя лампы накаливания почти не производят черного света (за исключением галогенных типов), и поэтому не считаются настоящими источниками черного света.[5][6] В лекарство, криминалистика, и в некоторых других областях науки, такой источник света называют лампой Вуда, названной в честь Роберт Уильямс Вуд кто изобрел оригинал Стекло Вуда УФ-фильтры.

Хотя многие другие типы ламп излучают ультрафиолетовый свет с видимым светом, черный свет необходим, когда требуется свет УФ-А без видимого света, особенно при наблюдении флуоресценция,[4][5] цветное свечение, которое излучают многие вещества при воздействии ультрафиолета. Черный свет используется для декоративных и художественных световых эффектов, диагностических и терапевтических целей в медицине,[3] обнаружение веществ, помеченных флуоресцентные красители, рок-охота, обнаружение фальшивые деньги, отверждение пластиковых смол, привлечение насекомых[4] и обнаружение хладагент утечки, влияющие холодильники и кондиционер системы. Сильные источники длинноволнового ультрафиолетового света используются в солярии.[4] Хотя маломощный УФ-А, излучаемый черным светом, не представляет опасности для кожи или глаз и может просматриваться без защиты,[нужна цитата ] мощные источники ультрафиолета представляют опасность и требуют средства индивидуальной защиты такие как очки и перчатки.

Типы

Флуоресцентный

Две люминесцентные лампы черного света, показывающие использование. Сверху - 18-дюймовая 15-ваттная лампа F15T8 / BLB, используемая в стандартном съемном люминесцентном светильнике. Внизу находится 12-дюймовая 8-ваттная трубка F8T5 / BLB, используемая в портативном черном фонаре с батарейным питанием, который продается как детектор мочи домашних животных.

Флуоресцентные лампы черного света обычно изготавливаются таким же образом, как и обычные. флуоресцентные трубки кроме того люминофор который излучает УФА-свет вместо видимого белого света. Тип, наиболее часто используемый для черных огней, обозначенный черный свет синий или "BLB" в промышленности, имеет темно-синее фильтрующее покрытие на трубке, которое отфильтровывает большую часть видимого света, так что флуоресценция эффекты могут наблюдаться. Эти лампы при работе имеют тусклое фиолетовое свечение. Их не следует путать с лампами «blacklight» или «BL», которые не имеют фильтрующего покрытия и имеют более яркий синий цвет.[7] Они предназначены для использования в "ошибка заппер «ловушки для насекомых, в которых излучение видимого света не влияет на характеристики продукта. Люминофор, обычно используемый для пика излучения от 368 до 371 нм, либо европий легированный фторборат стронция (SrB
4О
7F:Европа2+
) или легированные европием борат стронция (SrB
4О
7:Европа2+
), в то время как люминофор, используемый для получения пика около 350-353 нм, легирован свинцом. силикат бария (BaSi
2О
5:Pb+
). Пиковая длина световых лучей "синего света" составляет 365 нм.[8]

Производители используют разные системы нумерации для трубок черного света. Philips использует одну систему, которая устаревает (2010 г.), а (немецкая) Osram система становится доминирующей за пределами Северной Америки. В следующей таблице перечислены трубки, генерирующие синий цвет, УФА и УФВ, в порядке убывания длины волны наиболее интенсивного пика.[9] Приблизительный состав люминофора, номера типов основных производителей и некоторые применения даны в качестве обзора имеющихся типов. Положение «пика» округлено до ближайших 10 нм. «Ширина» - это мера между точками на плечах пика, которые представляют 50% интенсивности.

Различные составы люминофора, используемые в черном свете
ЛюминофорПик, нмШирина, нмСуффикс Philips.Суффикс Osram.Тип СШАИспользует
Смесь45050—/71—гипербилирубинемия, полимеризация
SrP
2О
7, Европа		42030/03/72—полимеризация
SrB
4О
7, Европа		37020/08/73(«BLB»)криминалистика, ночные клубы
SrB
4О
7, Европа		37020—/78("К")привлечение насекомых, полимеризация, псориаз, Солнечный загар
BaSi
2О
5, Pb		35040/09/79"BL"аттракцион для насекомых, шезлонги для загара
BaSi
2О
5, Pb		35040/08—"BLB"дерматология, криминалистика, ночные клубы
SrAl
11О
18, Ce		34030———фотохимическое использование
MgSrAl
10О
17, Ce		31040———медицинские приложения, полимеризация

В стеклянных трубках Вуда, производимых Osram, используется довольно узкополосный излучающий люминофор, пироборат стронция, активированный европием с пиком около 370 нм, тогда как в стеклянных трубках Вуда в Северной Америке и Philips Wood используется метасиликат кальция, активированный свинцом, который излучает более широкую полосу с более короткой длиной волны. пик примерно при 350 нм. Эти два типа кажутся наиболее часто используемыми. Разные производители предлагают либо одно, либо другое, а иногда и то и другое.

Спектр люминесцентной лампы черного света. FWHM спектральная ширина пика 370 нм составляет около 20 нм. Крошечный вторичный пик (2) это свет из линии паров ртути с длиной волны 404 нм, просачивающийся через фильтр, придающий лампе пурпурное свечение.

Люминесцентные лампы BLB, как правило, работают с эффективностью в диапазоне 25%, примером является лампа Phillips 40 Вт BLB T12, излучающая 9,8 Вт УФ-А излучения при потребляемой мощности 39 Вт.[10]

Тубусы "Жук заппер"

Другой класс УФ-люминесцентных ламп предназначен для использования в "ошибка заппер "ловушки для летающих насекомых. Насекомых привлекает ультрафиолетовый свет, который они могут видеть, а затем пораженный током устройством. В этих лампах используется та же смесь люминофора, излучающего УФ-А, что и для фильтрованного черного света, но, поскольку им не нужно подавлять видимый свет, они не используют фиолетовый фильтрующий материал в лампе. Простое стекло меньше блокирует видимый спектр излучения ртути, делая их невооруженным глазом светло-сине-фиолетовыми. Эти лампы обозначаются обозначением «blacklight» или «BL» в некоторых каталогах освещения в Северной Америке. Эти типы не подходят для применений, требующих низкого выхода видимого света ламп "BLB".[11] лампы.

Лампа накаливания

100-ваттная лампа накаливания, черная лампа

Черный свет также можно получить, просто используя покрытие с УФ-фильтром, такое как Стекло Вуда на конверте общего лампа накаливания. Это был метод, который использовался для создания самых первых источников черного света. Хотя лампы накаливания черного цвета являются более дешевой альтернативой люминесцентным лампам, они исключительно неэффективны при производстве ультрафиолетового света, поскольку большая часть света, излучаемого нитью, является видимым светом, который необходимо блокировать. Из-за своего черное тело В спектре света лампа накаливания излучает менее 0,1% своей энергии в виде УФ-излучения. Лампы накаливания УФ-лампы из-за необходимого поглощения видимого света во время использования сильно нагреваются. Фактически, это тепло поощряется в таких лампах, поскольку более горячая нить накала увеличивает долю УФ-А излучения в испускаемом излучении черного тела. Однако такая высокая рабочая температура резко сокращает срок службы лампы с типичных 1000 часов до примерно 100 часов.

Пары ртути

160-ваттный пары ртути черный свет

Высокое напряжение пары ртути лампы черного света производятся мощностью от 100 до 1000 Вт. В них не используются люминофоры, а используется усиленная и слегка расширенная спектральная линия ртути 350–375 нм от разряда высокого давления при давлении от 5 до 10 стандартных атмосфер (от 500 до 1000 кПа), в зависимости от конкретного типа. В этих лампах используются оболочки из стекла Вуда или аналогичные покрытия для оптических фильтров, чтобы блокировать весь видимый свет, а также коротковолновые (UVC) линии ртути на 184,4 и 253,7 нм, которые вредны для глаз и кожи. Несколько других спектральных линий, попадающих в полосу пропускания стекла Вуда между 300 и 400 нм, вносят вклад в выходной сигнал. Эти лампы используются в основном для театральных целей и концертных дисплеев. Они являются более эффективными производителями УФА излучения на единицу потребляемой мощности, чем люминесцентные лампы.

ВЕЛ

УФ светодиод

Ультрафиолетовый свет может генерироваться некоторыми светодиоды, но длины волн ниже 380 нм встречаются редко, а пики излучения широкие, поэтому только ультрафиолетовые лучи с очень низкой энергией фотоны излучаются преимущественно в невидимом свете.

Медицинские приложения

Компактный флуоресцентный (CF) черная лампочка

А Лампа Вуда это диагностический инструмент, используемый в дерматология по которому ультрафиолетовый свет светится (с длиной волны около 365 нанометров) на кожу пациента; затем техник наблюдает за последующими флуоресценция. Например, порфирины - связанные с некоторыми кожными заболеваниями - будут флуоресцировать розовым цветом. Хотя способ создания источника ультрафиолетового света был разработан Роберт Уильямс Вуд в 1903 г., используя "Стекло Вуда ", именно в 1925 году техника была использована в дерматология Маргаро и Девезе для обнаружения грибковой инфекции волос. Он имеет множество применений, как для отличия флуоресцентных условий от других состояний, так и для определения точных границ состояния.

Грибковые и бактериальные инфекции

Это также полезно при диагностике:

Отравление этиленгликолем

Флуоресцеин светится в ультрафиолетовом свете

Лампа Вуда может использоваться для быстрой оценки того, страдает ли человек от отравление этиленгликолем как следствие антифриз проглатывание. Производители этиленгликольсодержащих антифризов обычно добавляют флуоресцеин, в результате чего моча пациента флуоресценция под лампой Вуда.[15]

Другой

Лампа Вуда полезна при диагностике таких состояний, как: туберозный склероз[16] и эритразма (вызванный Коринебактерии минутиссимумсм. выше).[17] Кроме того, обнаружение поздняя кожная порфирия иногда может возникать, когда моча становится розовой при освещении лампой Вуда.[18] Лампы Вуда также использовались, чтобы отличить гипопигментацию от депигментации, например, при витилиго. Кожа пациента с витилиго будет казаться желто-зеленой или синей под лампой Вуда.[нужна цитата ] Его использование в обнаружении меланома было сообщено.[19]

Смотрите также

Били светлый. Тип фототерапии, использующий синий свет в диапазоне 420–470 нм, используемый для лечения неонатальная желтуха.

Безопасность

Урановое стекло светится в УФ-свете.
Смотрите также: Подтипы ультрафиолетового спектра

Хотя черные огни производят свет в УФ-диапазоне, их спектр в основном ограничен длинноволновой УФ-областью А, то есть УФ-излучением, ближайшим по длине волны к видимому свету, с низкой частотой и, следовательно, с относительно низкой энергией. Несмотря на низкую мощность, мощность обычного черного света в диапазоне UVB все же присутствует.[20] UVA - это самый безопасный из трех спектров УФ-излучения, хотя высокое воздействие УФА было связано с развитием рак кожи в людях. Относительно низкая энергия УФА света не вызывает солнечный ожог. UVA может вызвать повреждение коллаген волокна, тем не менее, у него есть потенциал для ускорения кожа старение и причина морщины. UVA может также разрушить витамин А в коже.

Было показано, что УФ-излучение вызывает Повреждение ДНК, но не напрямую, как UVB и UVC. Из-за более длительного длина волны, он меньше всасывается и глубже проникает в слои кожи, где он производит реактивные химические промежуточные продукты, такие как гидроксил и кислородные радикалы, что, в свою очередь, может повредить ДНК и привести к риску меланома. Однако слабый свет черного света не считается достаточным для повреждения ДНК или клеточного мутации так, как это могут делать прямые летние солнечные лучи, хотя есть сообщения о чрезмерном воздействии УФ-излучения, используемого для создания искусственного загара на лежаки может вызвать повреждение ДНК, фотостарение (повреждение кожи от длительного воздействия солнечного света), ожесточение кожи, подавление иммунной системы, образование катаракты и рак кожи.[21][22]

Использует

Ультрафиолетовое излучение невидимо для человеческого глаза, но освещение определенных материалов УФ-излучением вызывает излучение видимого света, заставляя эти вещества светиться разными цветами. Это называется флуоресценция, и имеет множество практических применений. Черный свет необходим для наблюдения флуоресценции, поскольку другие типы ультрафиолетовых ламп излучают видимый свет, который заглушает тусклое флуоресцентное свечение.

Черный свет обычно используется для аутентификации картины маслом, антиквариат и банкноты. Черные огни можно использовать, чтобы отличить настоящую валюту от подделка банкноты, потому что во многих странах легальные банкноты имеют флюоресцентные символы, которые видны только при черном свете. Кроме того, бумага, используемая для печати денег, не содержит отбеливающих агентов, которые вызывают флуоресценцию коммерчески доступных бумаг в черном свете. Обе эти функции упрощают обнаружение незаконных банкнот и затрудняют успешную подделку. Те же функции безопасности могут быть применены к удостоверениям личности, таким как Паспорта или же Водительские права.

Другие приложения безопасности включают использование ручек, содержащих флуоресцентные чернила, обычно с мягким наконечником, которые можно использовать для «невидимой» маркировки предметов. Если объекты, помеченные таким образом, впоследствии будут украдены, для поиска этих отметок безопасности можно использовать черный свет. Некоторые парки развлечений, ночные клубы а во время других дневных (или ночных) событий флуоресцентная метка резиновый штамп на запястье гостя, который затем может воспользоваться возможностью уйти и иметь возможность вернуться снова, не уплачивая дополнительную плату за вход.

В медицине лампа Вуда используется для проверки характерной флуоресценции некоторых дерматофит грибы, такие как виды Микроспорум которые излучают желтое свечение, или Коринебактерии которые имеют цвет от красного до оранжевого при просмотре под лампой Вуда. Такой свет также используется для определения наличия и степени нарушений, вызывающих потерю пигментации, таких как витилиго. Его также можно использовать для диагностики других грибковая инфекция Такие как стригущий лишай, Microsporum canis, разноцветный лишай; бактериальные инфекции, такие эритразма; другие кожные заболевания, включая угревая сыпь, чесотка, алопеция, порфирия; а также роговица царапины, инородные тела в глазу и закупорка слезных протоков.[23]

Флуоресцентные материалы также очень широко используются во многих приложениях в молекулярной биологии, часто в качестве «меток», которые связываются с интересующим веществом (например, ДНК), что позволяет их визуализировать. Черный свет также можно использовать для наблюдения за выделениями животных, такими как моча и рвота, которые не всегда видны невооруженным глазом.

Черный свет широко используется при неразрушающем контроле. Флуоресцентные жидкости применяются для металл конструкции и подсвечиваются черным светом, что позволяет легко обнаруживать трещины и другие слабые места в материале. Он также используется для освещения картин, нарисованных флуоресцентными красками, особенно на черном фоне. бархат, что усиливает иллюзию самосвечения. Использование таких материалов, часто в виде плитки, просматриваемой в сенсорная комната в ультрафиолетовом свете - обычное дело в Соединенном Королевстве для обучения учащихся с глубокими и множественными трудностями в обучении.[24] Такая флуоресценция некоторых текстильных волокон, особенно волокон с оптический осветлитель остатки, также можно использовать для развлекательного эффекта, как видно, например, в начальных титрах Джеймс Бонд фильм Взгляд на убийство. Кукольный театр черного света также исполняется в театре черного света.

Одно из нововведений для ночных и всепогодных полетов, используемых в США, Великобритании, Японии и других странах. Германия в течение Вторая Мировая Война было использование ультрафиолетового внутреннего освещения для освещения приборной панели, что дало более безопасную альтернативу радий -крашенные грани приборов и указатели, а также интенсивность, которую можно было легко изменять и без видимого освещения, которое могло бы выдать положение самолета. Это зашло так далеко, что включило в себя печать диаграмм, отмеченных УФ-флуоресцентными чернилами, и обеспечение УФ-видимого карандаши и правила слайдов такой как E6B.

Тысячи собирателей мотыльков и насекомых во всем мире используют различные типы черного света, чтобы привлекать экземпляры мотыльков и насекомых для фотографирования и сбора. Это один из предпочтительных источников света для привлечения насекомых и бабочек в ночное время.

Его также можно использовать для проверки ЛСД, который флуоресцирует в черном свете, в то время как обычные заменители, такие как 25I-NBOMe не.[25]

Кроме того, если есть подозрение на утечку в холодильник или кондиционер УФ-индикаторный краситель может быть введен в систему вместе со смесью смазочного масла компрессора и хладагента. Затем система запускается для циркуляции красителя по трубам и компонентам, а затем система исследуется с помощью лампы черного света. Любые признаки флуоресцентного красителя позволяют точно определить протекающую часть, которую необходимо заменить.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кицинелис, Спирос (2012). Правильный свет: соответствие технологий потребностям и приложениям. CRC Press. п. 108. ISBN  978-1439899311. В архиве из оригинала 27.05.2013.
  2. ^ Миллер, Ларри С .; Макэвой младший, Ричард Т. (2010). Фотография Полиции (6-е изд.). Эльзевир. п. 202. ISBN  978-1437755817. В архиве из оригинала от 26.05.2013.
  3. ^ а б c d е Бут, К. (1971). Методы в микробиологии. 4. Академическая пресса. п. 642. ISBN  978-0080860305. В архиве из оригинала 27.05.2013.
  4. ^ а б c d е Симпсон, Роберт С. (2003). Управление освещением: технологии и приложения. Тейлор и Фрэнсис. п. 125. ISBN  978-0240515663. В архиве из оригинала 27.05.2013.
  5. ^ а б c d е ж «Черные огни». Техническая информация. Glow Inc. 2010. В архиве с оригинала 16 ноября 2018 г.. Получено 15 ноября, 2018.
  6. ^ а б c Рори, Бенджамин (2011). "Как работают черные огни?". Блог. 1000Bulbs.com. В архиве из оригинала 14 февраля 2013 г.. Получено 16 января, 2013.
  7. ^ «О черном свете» (PDF). Насекомое-O-Cutor. В архиве (PDF) из оригинала от 04.06.2013.
  8. ^ Osram Archive.org
  9. ^ Составлено из различных каталогов осветительных приборов Philips, Osram и Sylvania
  10. ^ «Phillips Lighting: F40T12 / BLACKLIGHT / 48 BLB LF, техническое описание». philips.com. 2018. В архиве из оригинала на 2018-08-29. Получено 2018-08-29.
  11. ^ Зайтанзаува Пачуау; Рамеш Чандра Тивари (октябрь – декабрь 2008 г.). «Ультрафиолетовый свет - его эффекты и приложения» (PDF). Научное видение. 8 (4): 128. Архивировано с оригинал (PDF) на 2015-05-06. Получено 2019-01-21.
  12. ^ Прево Э. (октябрь 1983 г.). «Взлет и падение флуоресцентного дерматита на голове». Педиатр Дерматол. 1 (2): 127–33. Дои:10.1111 / j.1525-1470.1983.tb01103.x. PMID  6680181. S2CID  42087839.
  13. ^ Тони Бернс; Стивен Бретнах; Нил Кокс; Кристофер Гриффитс (2010). Учебник дерматологии Рока. Джон Уайли и сыновья. С. 5–. ISBN  978-1-4051-6169-5. В архиве из оригинала 27 мая 2013 г.. Получено 14 ноября 2010.
  14. ^ Майк Филлипс (2007-09-25). "Eikone.com". Eikone.com. В архиве из оригинала от 06.03.2012. Получено 2011-11-08.
  15. ^ Винтер М. Л., Эллис М. Д., Снодграсс В. Р. (июнь 1990 г.). «Флуоресценция мочи с использованием лампы Вуда для обнаружения антифриза флуоресцеина натрия: качественный дополнительный тест при подозрении на прием этиленгликоля». Энн Эмерг Мед. 19 (6): 663–7. Дои:10.1016 / S0196-0644 (05) 82472-2. PMID  2344083.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  16. ^ Hemady, N .; Благородный, К. (2007). «Фотогалерея - Младенец с гипопигментированным пятном». Am Fam Врач. 75 (7): 1053–4. PMID  17427621. В архиве из оригинала 28.08.2008.
  17. ^ Моралес-Трухильо М. Л., Аренас Р., Арройо С. (июль 2008 г.). «[Межпальцевая эритразма: клинические, эпидемиологические и микробиологические данные]». Actas Dermosifiliogr (на испанском). 99 (6): 469–73. Дои:10.1016 / с1578-2190 (08) 70291-9. PMID  18558055.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)[постоянная мертвая ссылка ]
  18. ^ Ле, Дао; Краузе, Кендалл (2008). Первая помощь для фундаментальных наук - общие принципы. McGraw-Hill Medical.
  19. ^ Параскевас Л. Р., Халперн А. С., Маргуб А. А. (2005). «Полезность света Вуда: пять случаев из клиники пигментных поражений». Br. J. Dermatol. 152 (5): 1039–44. Дои:10.1111 / j.1365-2133.2005.06346.x. PMID  15888167. S2CID  31548983.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  20. ^ Коул, Кертис; Форбс, П. Дональд; Дэвис, Рональд Э. (1986). «Спектр действия УФ-фотоциногенеза». Photochem Photobiol. 43 (3): 275–284. Дои:10.1111 / j.1751-1097.1986.tb05605.x. PMID  3703962. S2CID  29022446.
  21. ^ «Блог ESPCR». Европейское общество исследований пигментных клеток. В архиве из оригинала от 26.07.2011.
  22. ^ Земан, Гэри (2009). "Ультрафиолетовая радиация". Общество физиков здоровья. В архиве из оригинала от 13 января 2010 г.
  23. ^ Gupta, I.K .; Сингхи, М. К. (2004). "Лампа Вуда". Индийский J Дерматол Венереол Лепрол. 70 (2): 131–5. PMID  17642589. В архиве из оригинала от 29.09.2011.
  24. ^ Средства общения для изучения языка и обучения - УФ-свет В архиве 2010-06-05 на Wayback Machine Оборудование для использования в сенсорных комнатах для учащихся с серьезными и множественными трудностями в обучении в школах Соединенного Королевства.
  25. ^ Флуорометрическое определение диэтиламида лизергиновой кислоты и эргоновина В архиве 2015-12-25 на Wayback Machine Флуорометр был разработан для обнаружения очень малых количеств ЛСД и эргоновых животных. Инструмент оказался менее удовлетворительным, чем флуориметр Боумена. И ЛСД, и эргоновин очень быстро теряли свою флуоресценцию при сильном ультрафиолетовом облучении. Механизм этого снижения флуоресценции неизвестен.

внешняя ссылка