UV šviesos istorija: nuo XVI amžiaus iki dabar



Ultravioletinės šviesos istorija prasideda nuo anglų fiziko ir matematiko Izaoko Niutono (Isaac Newton) ir jo amžininkų. 1672 m. Izaokas Niutonas paskelbė eksperimentų seriją su prizmėmis, kurios paskirstė saulės šviesą į sudedamąsias spalvas, nuo raudonos iki violetinės. Saulės šviesos poveikis žmogui, mikroorganizmams ir cheminėms medžiagoms 1800-aisiais tapo didelio susidomėjimo ir eksperimentų objektu.


1814 m. vokiečių fizikas Jozefas fon Fraunhoferis (Joseph von Fraunhofer) užfiksavo daugiau nei 500 saulės šviesos juostų, kai kurios iš jų buvo ultravioletinėje srityje.


1842 m. prancūzų fizikas ir inžinierius Antuanas Anri Bekerèlis (Becquerel Antoine Henri) ir anglų kilmės amerikiečių mokslininkas, filosofas, chemikas Johnas Viljamas Draperis (John William Draper) kiekvienas jų parodė, kad bangos ilgiai nuo 340 iki 400 nm sukelia fotocheminius pokyčius dagerotipo plokštelėse.




UV lempa buvo sukurta anksčiau nei atlikti saulės spindulių tyrimai su bakterijomis:


1835 m. anglų mokslininkas Čarlis Vitstounas (Charles Wheatstone) išrado pirmąją gyvsidabrio garų lempą, tačiau ji buvo nestabili ir trumpalaikė.


1843 m. Fizeau ir Foucault pranešė apie akių problemas po eksperimento su anglies lanko lempa ir spėliojo, kad tai gali lemti „cheminiai spinduliai“.



1850 m. Stokesas panaudojo aliuminio elektrodus, kad pagamintų „uždarą“ lempą kvarco vamzdyje, kuri skleidė UV spindulius iki 185 nm.


Ankstyviausi moksliniai ultravioletinės spinduliuotės germicidinio poveikio stebėjimai prasidėjo nuo Arthuro Downeso ir Thomo Blunto (Arthur Downes and Thomas Blunt) 1877 m., kurie pranešė, kad bakterijas inaktyvuoja saulės šviesa ir nustatė, jog violetinės-mėlynos spalvos spektras yra veiksmingiausias.


1889 m. Widmark paskelbė tyrimus, kurie įrodė jog UV spinduliai iš išlydžio lempų buvo atsakingi už odos nudegimus, naudojant prizmę, skirtą UV spektrui atskirti, ir vandenį, kad blokuotų infraraudonuosius spindulius.


1892 m. Geisler panaudojo prizmę ir heliostatą (veidrodinį prietaisą, kurį laikrodinis mechanizmas suka taip, kad Saulės spinduliai visą laiką kristų į teleskopo objektyvą) šiuo tyrimu įrodė, kad saulės šviesa ir elektros lanko lempos yra mirtinos Bacillus typhosus.


Barnard ir Morgan 1903 m. nustatė, kad UV spektras nuo 226 nm iki 328 nm yra germicidinis.


1906 m. pirmą kartą UV spinduliai buvo panaudoti geriamam vandeniui dezinfekuoti.


1909–1910 metais Marselyje, Prancūzijoje, buvo eksploatuojama pirmoji vandens dezinfekavimo sistema.


1921 m. Renz įrodė, kad UV gali sukelti fotoreakciją su titano oksidu (TiO2).


1927 m. Hausser ir Vahle sukūrė pirmąjį išsamų eritemos veikimo spektrą. Bedford ir Gates buvo vieni pirmųjų, kurie nustatė UV dozes, būtinas bakterijų inaktyvavimui.


1929 m. Grybelinės dezinfekcijos dozes pirmą kartą paskelbė Fulton ir Coblentz.


1936 m. pirmosios UV sistemos buvo pritaikytos ligoninėse infekcijoms kontroliuoti.


1940 m. buvo paskelbtas pirmasis detalus UV oro dezinfekcijos projektas ir analizė kartu su pagrindinėmis UV taikymo gairėmis. Netrukus po to vyko pirmieji bandymai naudoti UV sistemas kvėpavimo takų infekcijoms kontroliuoti mokyklose ir kareivinėse.


Iki 1950 m. buvo gerai žinoma, kad UV spinduliuotė veiksmingai dezinfekuoja orą ir paviršius, todėl buvo kuriamos naujos inžinerinės priemonės. „General Electric“ kataloguose išsamiai aprašyta daugybė UV pritaikymo būdų. Bakterijų augimas ir dauginimasis aušinimo-vėdinimo ritėse buvo pripažintas kaip galima sveikatos sutrikdymo problema


1958 m. Pirmuosius įrodymus, kad oro aušinimo įranga iš tikrųjų gali sukelti kvėpavimo takų infekcijas, pateikė Anderson. Mikrobų plitimas ventiliacijos sistemomis ir jų galimybė sukelti kvėpavimo takų infekcijas tapo plačiai pripažinta septintojo dešimtmečio pabaigoje tiek medicinos, tiek inžinerijos srityse. Tuo metu buvo suprantama, kad mikrobų dauginimasis gali vykti visur, kur yra oro ir drėgmės sąlytis.


Pirmąją UVGI sistemą, sukurtą specialiai vėdinimo įrangos paviršiams dezinfekuoti, įskaitant vandenį ir filtrus, detalizavo Grun ir Pitz 1974 m.


1985 m. Phillips paskelbė projektavimo vadovą, kuriame buvo pateiktas pirmasis galutinis UV lempų pritaikymo mikrobų dauginimuisi kontroliuoti aprašymas. Projektavimo vadove minimi europietiški įrenginiai, kurie veikė iki 1985 m.


1996 m. sausio mėn. pirmoji UVGI sistema JAV, skirta mikrobų dauginimuisi ant aušinimo spiralės kontroliuoti.


Nors UVGI sistemos ligoninėse buvo naudojamos nuo 1936 m., tačiau tik 2003 m., maždaug po šešiasdešimties metų, Ligų kontrolės centrai oficialiai pripažino, kad UV sistemos yra veiksmingos ir gali būti naudojamos ligoninėse su vienu įspėjimu – UV įranga gali būti naudojama tik papildomai su kitomis oro valymo sistemomis.


1957 m. Riley ir bendradarbiai sėkmingai užbaigė demonstraciją, kaip UV oro dezinfekcija gali kontroliuoti tuberkuliozės plitimą ligoninių palatose. Tik 1994 m., praėjus daugiau nei keturiasdešimčiai metų, Ligų kontrolės centrai pripažino, kad dezinfekavimas UV gali būti veiksmingas kontroliuojant tuberkuliozę ir galimą jos protrūkį pasaulyje.


2003 m. įtakinga Amerikos šildymo, šaldymo ir oro kondicionavimo inžinierių draugija (ASHRAE) sudarė darbo grupę, kuri dirbo su UV technologijos pritaikymu oro ir paviršių dezinfekavimui, o nuo 2007 m. darbo grupė tapo nuolatiniu techniniu komitetu.