紫外線

紫外線是陽光中波長為10～400納米（nm）的光線，可以分為UVA（紫外線A，波長320～400納米，長波）、UVB（波長280～320納米，中波）、UVC（波長100～280納米，短波）3種。

其中，UVA的致癌性最強，曬紅及曬傷作用是UVB的1000倍。UVC則一般會被臭氧層阻隔。IR(Infrared)是紅外線，可造成曬紅、微血管擴張、皮膚炎，並促進紫外線的致癌性。紫外線照射會讓皮膚產生大量自由基，導致細胞膜的過氧化反應，使黑色素細胞產生更多的黑色素，並往上分佈到表皮角質層，造成黑色斑點。紫外線可以說是造成皮膚皺紋、老化、鬆弛及黑斑的最大元兇。

紫外線位於光譜中紫色光之外，為不可見光。它能使許多物質激發熒光，很容易讓照相底片感光。當紫外線照射人體時，能促使人體合成維生素D，以防止患佝僂病，經常讓小孩晒晒太陽就是這個道理。紫外線還具有殺菌作用，醫院裡的病房就利用紫外線消毒。但過強的紫外線會傷害人體，應注意防護。玻璃、大氣中的氧氣和高空中的臭氧層，對紫外線都有很強的吸收作用，能吸收掉太陽光中的大部分紫外線，因此能保護地球上的生物，使它們免受紫外線傷害。

為了對抗紫外線，生物體產生色素來吸收紫外線，從而保護生物體免受紫外線傷害。

紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由英國科學家赫歇爾於1800年發現，又稱為紅外熱輻射，熱作用強。德國物理學家裡特對這一發現極感興趣，他堅信物理學事物具有兩極對稱性，認為既然可見光譜紅端之外有不可見的輻射，那麼在可見光譜的紫端之外也一定可以發現不可見的輻射。

1801年，里特先把一張紙放在氯化銀溶液中浸泡一下，然後把它放在j稜鏡可見光譜的紫光區域鄰近。里特發現，紫光外部地方的紙片強烈地變黑，說明紙片的這一部分受到了一種看不見的射線照射。里特把紫光外附近的不可見光叫做“去氧射線”，這就是我們所說的紫外線。他還把紅光外附近的不可見光叫做“氧化剔‘線”，也就是紅外線。

紫外線是由原子的外層電子受到激發后產生的。自然界的主要紫外線光源是太陽，太陽光透過大氣層時波長短於290nm的紫外線為大氣層中的臭氧吸收掉。

人工的紫外線光源有多種氣體的電弧（如低壓汞弧、高壓汞弧），紫外線有化學作用能使照相底片感光，熒光作用強，日光燈、各種熒光燈和農業上用來誘殺害蟲的黑光燈都是用紫外線激發熒光物質發光的。紫外線還可以防偽，紫外線還有生理作用，能殺菌、消毒、治療皮膚病和軟骨病等。紫外線的粒子性較強，能使各種金屬產生光電效應。

當紫外線照射人體或生物體后，發生生理變化。不同波長的紫外線的生理作用不同。根據紫外線對生物作用，在醫療上把紫外線劃分為不同的波段：黑斑紫外線（曲線A）在320～400納米波段；紅斑紫外線或保健射線（曲線B）在280～320納米波段；滅菌紫外線（曲線C）在200～280納米波段；致臭氧紫外線（曲線D）在180～200納米波段。

紫外線的致黑斑作用：波長在320～400納米的紫外線又叫長波紫外線。該波段的紫外線生物作用較弱，但它對人體照射后使皮膚變黑，皮膚有明顯的色素沉著作用，這就是紫外線的黑斑作用。該波段的紫外線可強烈地刺激皮膚，使皮膚新陳代謝加快、皮膚生長力加強和使皮膚加厚。A波紫外線是治療皮膚病的重要波段，像牛皮癬、白癜風等疾病。

紫外線指數一般用0～15表示。

通常規定，夜間紫外線指數為0，在熱帶或高原地區、晴天無雲時，紫外線最強，指數為15。可見紫外線指數值越大，表示紫外線輻射對人體危害越大，也表示在較短時間內對皮膚的傷害愈強。

有時又可將紫外線指數分為5級發布，即指數值為0、1、2時，為1級，表示太陽輻射中紫外線量最小，對人體基本沒有什麼影響；紫外線指數為3、4時，為2級，表示太陽輻射中的紫外線量比較低，對人體的影響比較小；紫外線指數為5、6時，可稱3級，表示紫外線輻射為中等強度，對人體皮膚有一定程度的傷害；紫外線指數為7、8、9時，可視為4級，表示紫外線輻射較強，對人體危害較大，應注意預防，外出應戴太陽帽、太陽鏡或遮陽傘，也可塗擦一些防晒霜（SPF指數應大於15）。當紫外線指數≥10時，可視為5級，表示紫外線輻射最強，對人體危害最大，人們應減少外出時間（特別是中午前後），或採取積極的防護措施。

紫外線根據波可分為近紫外線UVA，遠紫外線UVB和超短紫外線UVC。

短波紫外線簡稱UVC，是波長200～280nm(納米)的紫外光線。短波紫外線在經過地球表面同溫層時被臭氧層吸收，不能到達地球表面。短波紫外線對人體可產生重要作用，因此，對短波紫外線應引起足夠的重視。

中波紫外線簡稱UVB，是波長280～320nm的紫外線。中波紫外線對人體皮膚有一定的生理作用。此類紫外線的極大部分被皮膚表皮所吸收，不能滲入皮膚內部。但由於其階能較高，對皮膚可產生強烈的光損傷，被照射部位真皮血管擴張，皮膚可出現紅腫、水泡等癥狀。長久照射皮膚會出現紅斑、炎症、皮膚老化，嚴重者可引起皮膚癌。由此中波紫外線又被稱作紫外線的曬傷(紅)段，是應重點預防的紫外線波段。

簡稱UVA。是波長315~400nm的紫外線。長波紫外線對衣物和人體皮膚的穿透性遠比中波紫外線要強，可達到真皮深處，並可對錶皮部位的黑色素起作用，從而引起皮膚黑色素沉著，使皮膚變黑，起到了防禦紫外線，保護皮膚的作用。因而長波紫外線也被稱做“晒黑段”。長波紫外線雖不會引起皮膚急性炎症，但對皮膚的作用緩慢，可長期積累，是導致皮膚老化和嚴重損害的原因之一。

UVA可再細分為UVA－2（320～340nm）與UVA－1（340～400nm）。

UVA－1穿透力最強，可達真皮層使皮膚晒黑，對皮膚的傷害性最大，但也是對它最容易忽視的，特別在非夏季時UVA－1強度雖然較弱，但仍然存在，會因為長時間累積的量，造成皮膚傷害。特別是皮膚老化鬆弛、皺紋、失去彈性、黑色素沉澱；UVA－2則與UVB同樣可到達皮膚表皮，它會引起皮膚曬傷、變紅髮痛、日光性角化症（老人斑）、失去透明感。

由此可見，防止紫外線照射給人體造成的皮膚傷害，主要是防止紫外線UVB的照射；而防止UVA，則是為了避免皮膚晒黑。在歐美，人們認為皮膚黝黑是健美的象徵，所以反而在化妝品中要添加晒黑劑，而不考慮對長波紫外線的防護。這種觀點已有所改變，由於認識到長波紫外線對人體可能產生的長期的嚴重損害，所以人們開始加強對長波紫外線的防護。

在限定太陽輻射照度的國際標準草案中將紫外光譜的範圍劃分如下表：在限定太陽輻射照度的國際標準草案中將紫外光譜的範圍劃分如下表：

UV固化技術是用UV光線（主要波長365nm，特殊場合254nm）照射在含有光重合性預聚體、光重合性單體、光開始劑的塗料、接著劑或油墨等UV硬化樹脂后，以秒單位快速硬化、乾燥的技術。而通常的熱乾燥法、二液混合法中的重合反應法對樹脂的乾燥普通需要數分到數小時。

UV表面殺菌裝置廣泛應用於食品、電子、半導體、液晶顯示器、等離子電視、水晶振動子、精密器件、化工、醫學、保健、生物、飲料、農業……等等廣泛領域。UV光源照射食品、材料等表面，具有快速高效、無污染的殺菌效果，從而維持產品的高品質。

塗料固化，顏料固化，光刻。儀器分析：礦石，藥物，食品分析。

在表面清洗處理中的應用

由於大功率超高功率低氣壓UV放電管開發的進展，以及隨著微電子等產品的超微細化，在微電子、超精密器件等產品的製造過程中，由短波長紫外線及其產生的臭氧對其產品的表面進行超精密清洗或改善其表面的接著性、附著性的乾式光表面處理技術的實用化進展得很快。需要提高成品率的半導體器件、液晶錶示元件、光學製品等製造中，紫外線UV和O臭氧並用的乾式光表面處理技術已成不可缺少的技術手段。作為氟利昂的替代技術，光表面清洗技術將逐漸取代濕式的傳統技術。

在表面改性處理中的應用

一般工業或高科技領域使用的一些材料具有非常高的性能，對環境也非常的有好處，但這些材料的接著性、印塗性等一般都非常差。該公司提供的短波長紫外線（UV）表面清洗、表面改性技術，用清潔的高能紫外線光源，對上述材料進行處理后可得到極其清潔的表面和強力的表面接著性。

改性的基本的反應就是UV引起的氧化反應。UV照射固體表面后，表面的污染物被氧化，而後被分解成CO和HO等易揮發性物質，最終揮發消失。並且表面形成有利表面接著的如OH、COO、CO、COOH等親水性原子團，被改性的表面接著性得到飛躍性地提高。

UV光源技術的進步保證了UV/O表面改性技術充分發揮其突出的優越性。UV/O表面改性技術因能處理得到極高的清潔度與表面接著性，在固體表面處理中越來越得到廣泛的應用。

促進植物生長，誘殺蚊蟲。

細菌中的脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和核蛋白的吸收紫外線的最強峰在254～257nm。細菌吸收紫外線后，引起DNA鏈斷裂，造成核酸和蛋白的交聯破裂，殺滅核酸的生物活性，致細菌死亡。快速便利，因無物理接觸無二次污染。

紫外線對常見細菌病毒的殺菌效率（輻射強度：30000μW/cm2）。

殺菌、脫臭

波長200nm以下的短波長紫外線能分解O分子，生成的O與O結合產生臭氧O。紫外線和臭氧具有強的氧化分解包括惡臭在內的有機分子的能力，UV/O並用的相成作用在空氣凈化處理中發揮強大威力。

早在1878年人類就發現了太陽光中的紫外線具有殺菌消毒作用。1901年和1906 年人類先後發明了水銀光弧這一人造紫外光源和傳遞紫外光性能較好的石英材質燈管，法國馬賽一家自來水廠很快在1910年首次使用紫外線消毒工藝。人類對紫外線消毒技術在城市污水處理中的應用則始於20世紀60年代中葉，並於70 年代到80年代初對紫外線消毒在城市污水處理中的應用進行了大量早期的研究，這主要是由於當時人們已認識到被廣泛使用的加氯消毒工藝中的余氯對受納水體中的魚類等生物有毒，而且發現並確認了氯消毒等化學消毒方法會產生如三鹵甲烷（THMs）等致癌、致基因畸變的副產物。這些發現促使人類尋求一種更好的消毒方法。加拿大安大略省水資源委員會於1965年和1969年對紫外線消毒技術應用於城市污水處理以及對受納水體的影響進行了研究和評估。其他加拿大研究人員對紫外線消毒的效果、技術可行性、影響效果的水質因素、對受納水體中魚類的影響、消毒副產物以及與加氯消毒技術經濟比較進行了大量先驅性的研究工作。這些研究結果表明，紫外線污水消毒技術可行，可達到和加氯相同甚至更好的消毒效果。對受納水體中生物無毒副作用，不產生消毒副產物。以上研究為推動紫外線消毒在城市污水處理中的應用奠定了基礎。

1982年加拿大某公司發明了世界上第一套明渠式安裝的紫外線消毒系統2000，並引進了模塊化紫外線消毒系統概念，即紫外線系統可由若干獨立的紫外燈模塊組成，且水流靠重力流動，不需要泵、管道以及閥門。系統維護可對單個模塊進行，且紫外燈模塊可輕易地從明渠中直接取出進行維護檢修，維護時系統無需停機，可繼續運行消毒，因而無需備用設備，如果需要對明渠進行清理也很方便。模塊化明渠式消毒裝置大大降低了紫外線污水消毒的成本並使得系統維護簡單方便。同時，當污水處理廠在擴建或改造時，只需適當增加紫外燈模塊的數量，而無需添購整套系統，可以節省設備投資，使用起來非常靈活。這一發明得到了污水處理廠的歡迎，大大推動了紫外線消毒技術在城市污水消毒處理中的應用。在世界各地已經有3000多家城市污水處理廠安裝使用了紫外線污水消毒系統，其中95%以上的系統採用了明渠式模塊化紫外線系統的創意。這些污水消毒系統規模小的每天處理數千m，大的每天處理上百萬m。

用紫外光來改變其油脂的分子鏈，同時這種紫外光與空氣中的氧反應后產生臭氧，將油脂分子冷燃生成二氧化碳和水，油煙中的有機物被光解氧化，異味也隨之消除。

在建築材料或家用電器材料表面加入（或塗覆）少量的納米級二氧化鈦粉末，可以吸附揮發性有機物VOC（如甲醛、苯，甲苯、乙醇、氯仿等），用紫外線照射后可分解這些有機物。

紫外線生物效應的另一應用是生物誘變育種。決定生物傳宗接代的物質是脫氧核糖核酸。微生物的DNA吸收光譜正是在200～300nm之間，當微生物DNA吸收紫外線之後，結構將發生很大變化，將引起微生物的遺傳性的改變。用這種方法可以在短期內使微生物的特性大幅度地變異。

紫外線照射時，眼睛受傷的程度和時間成正比，與照射源的距離平方成反比，並和光線的投射角度有關。

雖然紫外線在一年四季都存在，冬季太陽光顯得比較溫和且北方多霧，但紫外線僅僅比夏天弱約20%，仍然會對人體皮膚和眼睛等部位造成很大危害，所以冬季仍需避免紫外線照射。長期紫外線照射最易造成皮膚產生各種色斑。所以，即使是在寒冷的冬天，戶外活動時也應塗抹隔離霜或防晒霜。當然，SPF指數在15就足夠了。如果是外出進行滑雪運動或在雪地里長時間停留時，最好還是戴上護眼鏡，以防止紫外線和雪地強白光對眼睛的刺激。

大量化學物質破壞了大氣層中的臭氧層，破壞了這道保護人類健康的天然屏障。據國家氣象中心提供的報告顯示，1979年以來中國大氣臭氧層總量逐年減少，在20年間臭氧層減少了14%。而臭氧層每遞減1%，皮膚癌的發病率就會上升3%。北京市氣象局發布了北京市的紫外線指數，以幫助人們適當預防紫外線輻射。

北京市氣象局提醒人們當紫外線為最弱（0～2級）時對人體無太大影響，外出時戴上太陽帽即可；紫外線達到3～4級時，外出時除戴上太陽帽外還需備太陽鏡，並在身上塗上防晒霜，以避免皮膚受到太陽輻射的危害；當紫外線強度達到5～6級時，外出時必須在陰涼處行走；紫外線達7～9級時，在上午10時至下午4時這段時間最好不要到沙灘場地上曬太陽；當紫外線指數大於等於10級時，應盡量避免外出，因為此時的紫外線輻射極具有傷害性。

紫外線強度分為5級：1級最弱，通常表現為下雨；2級較弱，通常表現為陰天；3級中等，通常表現為多雲，偶爾能從雲中看見一點太陽；4級較強，通常表現為晴天；5級最強，通常表現為天氣特別晴朗。4月到9月是紫外線照射最強的季節；上午10點至下午2點是紫外線照射最強的時段；正午是紫外線照射高峰。

紫外線滅菌法、人體保健照射，誘殺害蟲，油煙氧化，光觸酶（二氧化鈦）。

紫外線強烈作用於皮膚時，可發生光照性皮炎，皮膚上出現紅斑、癢、水皰、水腫、眼痛、流淚等；嚴重的還可引起皮膚癌。

紫外線作用於中樞神經系統，可出現頭痛、頭暈、體溫升高等。作用於眼部，可引起結膜炎、角膜炎，稱為光照性眼炎，還有可能誘發白內障，在焊接過程中產生的紫外線會使焊工患上電光性眼炎（可以治癒）。

紫外線具有一定的殺菌作用，但過度照射紫外線對人體是有害的。請不要相信通過攝入紫外線可以彌補孩子所缺的維生素D和鈣。由於人工化學物質CFC（氟利昂）等持續破壞著臭氧層。紫外線對人類的威脅日益增加。即使在陰天紫外線的含量也高達晴天時的90%。為了給孩子們打造更加美好的生活環境，我們強烈建議家裡對紫外線進行遮蔽。根據最新知識，我們體內一天所需的維他命D，臉部和手暴露在紫外線下10分鐘就可以滿足，我們日常出門照射的已經足夠了。

紫外線對健康的危害：免疫功能下降；對遺傳因子的深度傷害；皮膚癌、白內障發病幾率增加；背後和手腳的色斑癌的發病率增加；造成皮膚暗沉、老化、斑點、皺紋；癌前病變狀態的日光角化症的增加；長期照射短波的紫外線可能會引起牙齒痛；紫外線也會促使傢具及陳設加速老化褪色。

保健作用：紫外線對人體的保健作用。波長在280～320納米的月波紫外線照射人體后，能引起皮膚肌體的光化學過程和光電反應，使皮膚產生許多活性物質，從而起到健康保健的作用。採用紫外線照射調節高級神經的功能、改善睡眠、降低血壓。經常接受紫外線照射能加強白血球的吞噬能力，增強人的免疫功能。

促進產生維生素：曬太陽是提供維生素D的一種來源。其另一種來源就是食物。比如說：陽光中的紫外線是促進蘑菇產生維生素D的重要因素。無論是採摘后的蘑菇還是沒採摘的，都有此項功能。所以鮮蘑菇要晒晒，補維生素D 效果好。

紫外線滅菌作用：短波紫外線對微生物的破壞力極強，當該波段的紫外線照射細菌體后，細胞的核蛋白和脫氧核糖核酸（DNA）強烈地吸收該波段的能量，它們之間的鏈被打開斷裂，從而使細菌死亡。如用紫外線汞燈或金屬鹵化物燈對空氣和食品滅菌。

SPF是防晒係數（又叫防晒指數，Sun Protection Factor）的英文縮寫，表明防晒用品所能發揮的防晒效能的高低。它是根據皮膚的最低紅斑劑量來確定的。皮膚在日晒后發紅，醫學上稱為“紅斑症”，這是皮膚對日晒作出的最輕微的反應。最低紅斑劑量，是皮膚出現紅斑的最短日晒時間。使用防晒用品后，皮膚的最低紅斑劑量會增長，那麼該防晒用品的防晒係數SPF則為：

SPF=最低紅斑劑量（用防晒用品后）/最低紅斑劑量（用防晒用品前）

SPF值越高，防護時效越長。一般人沒有任何防備地站在陽光下面暴晒，15分鐘皮膚開始出現紅斑，如果你選擇的是SPF20的防晒霜，你在日晒下的安全時間就是15×20=300分鐘。

日晒會造成光老化，使皮膚產生黑斑、雀斑等等。防晒產品能有效的抵抗紫外線UVA和UVB對皮膚的損害。若要找出防晒品對你提供多長的保護時間，則應先知道你在完全不使用防晒的情況下，需先在陽光中待多久的時間，你的皮膚才會稍微變成淡紅色；然後將所需的時間與SPF的值相乘，即可得到防晒品的保護時間。

SPF雖然是防晒的重要指標，但並不表示SPF值越高，保護力就越強。例如SPF15有93%的保護能力，而SPF34卻只有97%的保護能力，但是，SPF值越大，其通透性越差，會妨礙皮膚的正常分泌與呼吸。根據皮膚科專家的研究，最適當的防晒係數是介於SPF15到SPF30之間即可。

1.遠離強紫外線。正午的時候，請遠遠離開太陽的籠罩，每天早上10點到下午2點，太陽所發出的紫外線被大氣層過濾掉的比率最小，所以紫外線的強度是一天當中最強的。因此，不管是學校老師或是家長，在替小朋友規劃戶外活動時，最好能夠避開這段時間，大人也應該少在這一段時間外出。

2.選擇防晒霜的SPF值和PA。一般夏天的早晚、陰雨天，SPF指數低於8的產品即可；中等強度陽光照射下，指數達8至15較好；在強烈陽光直射下，指數應大於15。除了SPF指數，還要注重能阻擋肌膚晒黑的PA，一般選擇PA++就可以。

3.正確使用防晒霜。出門前十分鐘塗抹防晒霜，並達到每平方厘米2毫克的塗抹量，效果最好。使用防晒霜前先清潔皮膚；如果是乾性皮膚，適當抹一點潤膚液。塗防晒霜時，不要忽略了脖子、下巴、耳朵等部位。在陽光猛、暴晒時間長的日子裡，每兩個小時補擦一次防晒霜。即使做好了防晒措施，但如果陽光很強烈，夜裡最好還要使用曬后護理品。

4.穿戴要講究。外出時穿著可以防禦紫外線的衣物，最好穿著淺色的棉、麻質地服裝。不管是何種質地，只要紗織細密，達到一定厚度，就可以遮擋紫外線。選擇寬沿帽，除了可以保護臉部，還可一併將耳朵和後面的脖子部位遮蔽。給自己選擇一款具有能防紫外線功能的墨鏡。墨鏡以中性玻璃、灰色鏡片最佳，過深的墨鏡反而容易讓眼睛接受更多的紫外線，不是正確的選擇。

5.兒童也要防晒。如果你的孩子未滿6個月，最好的辦法是夏天不要讓他直接暴露在太陽下。如果確實需要外出，最好穿戴上適合的衣服和帽子，並且使用遮陽傘。6個月以後，就可以全身塗防晒霜了，陽光容易曬到的部位如耳朵、鼻子、頸背和肩膀要多塗一些。

夏天炎熱，強烈的陽光會給你帶來“麻煩”，不光容易被晒黑，如果暴露的時間長了，還容易被曬傷。專家發現，除了使用一些防晒手段以外，對食品“講究”一些，也能讓陽光的“副作用”減少很多。

番茄

這是最好的防晒食物。番茄富含抗氧化劑番茄紅素，每天攝入16毫克番茄紅素可將曬傷的危險係數下降40%。熟番茄比生吃效果更好。同時吃一些土豆或者胡蘿蔔會更有效，其中的β胡蘿蔔素能有效阻擋UV。

西瓜

西瓜含水量在水果中是首屈一指的，所以特別適合補充人體水分的損失。此外，它還含有多種具有皮膚生理活性的氨基酸，易被皮膚吸收，對面部皮膚的滋潤、營養、防晒、增白效果較好。

檸檬

含有豐富維生素C的檸檬能夠促進新陳代謝、延緩衰老現象、美白淡斑、收細毛孔、軟化角質層及令肌膚有光澤。據研究，檸檬能降低皮膚癌發病率，每周只要一勺左右的檸檬汁即可將皮膚癌的發病率下降30%。

橙子

橙子中含豐富的維生素C、維生素P，能增強機體抵抗力，增加毛細血管的彈性，降低血中膽固醇，可防治高血壓、動脈硬化，確保夏日裡的身體健康。

獼猴桃

獼猴桃含有VC、VE、VK等多種維生素，屬營養和膳食纖維豐富的低脂肪食品，對減肥健美、美容有獨特的功效。獼猴桃含有抗氧化物質，能夠增強人體的自我免疫功能。

黑枸杞含豐富的花青素，花青素是天然的陽光遮蓋物，能夠阻止紫外線侵害皮膚，如果用花青素加以保護，則大約有85%的皮膚細胞可以倖免於難。

一定強度和波長的紫外線，照射物質（部分物質需要加入熒光染料）時，物質元素會發出熒光（光致發光）。根據熒光的顏色，即可判斷出該元素的含量。如鉛、汞等重金屬，農藥殘留物等都可用此種方法檢測。日光燈就是利用這種原理。

大部分昆蟲的複眼對365nm紫外線特別敏感，在晚上，點亮一隻紫外線燈，對昆蟲來說猶如光明世界一樣。

280～320nm的紫外線稱為保健紫外線。照射皮膚后，使皮膚內的7－脫氫麥角膽固醇，轉化為維生素D和D，防止佝僂病和職業病（礦工等）。

市面已有保健型紫外線燈供應。