กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 36 นาที

อัลตราไวโอเลต

รังสีอัลตราไวโอเลต ( UV ; บางครั้งเรียกว่าแสงอัลตราไวโอเลต ) คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 100–400...

อัลตราไวโอเลต

หลอดไฟอัลตราไวโอเลตแบบพกพา (UVA และ UVB)
รังสี UV เกิดขึ้นจากประก électrique ด้วยเช่น กันช่างเชื่อมไฟฟ้าต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันดวงตาและปกปิดผิวหนังเพื่อป้องกันโรคกระจกตาอักเสบจากแสงและอาการไหม้แดด อย่าง รุนแรง

รังสีอัลตราไวโอเลต ( UV ; บางครั้งเรียกว่าแสงอัลตราไวโอเลต ) คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 100–400 นาโนเมตรสั้นกว่าแสงที่มองเห็นได้แต่ยาวกว่ารังสีเอ็กซ์ความยาวคลื่นระหว่าง 10 ถึง 100 นาโนเมตร เรียกว่ารังสีอัลตราไวโอเลตแบบเข้มข้นและมีคุณสมบัติบางอย่างร่วมกับรังสีเอ็กซ์แบบอ่อน รังสี UV มีอยู่ในแสงแดดและคิดเป็นประมาณ 10% ของ รังสี แม่เหล็กไฟฟ้า ทั้งหมด ที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังเกิดจากประกายไฟจากไฟฟ้ารังสีเชเรนคอฟและแสงชนิดพิเศษ เช่นหลอดไอปรอท หลอดไฟสำหรับ อาบแดด และ หลอดไฟ แบล็กไลท์

โฟตอนของรังสีอัลตราไวโอเลตมีพลังงานมากกว่าโฟตอนของแสงที่มองเห็นได้ โดยมีค่าประมาณ 3.1 ถึง 12  อิเล็กตรอนโวลต์ซึ่งเป็นพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการ ทำให้ อะตอมแตกตัวเป็นไอออน [ 1 ] : 25–26 แม้ว่ารังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นยาวจะไม่ถือว่าเป็นรังสีที่ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน[ 2 ]เนื่องจากโฟตอน ของมัน มีพลังงานไม่เพียงพอ แต่มันสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีและทำให้สารหลายชนิดเรืองแสงหรือเปล่งแสงได้การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติหลายอย่าง รวมถึงผลกระทบทางเคมีและชีวภาพ มาจากวิธีที่รังสี UV สามารถโต้ตอบกับโมเลกุลอินทรีย์ได้ ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นอิเล็กตรอนในวงโคจรไปสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้นในโมเลกุล ซึ่งอาจทำให้พันธะเคมี แตก ในทางตรงกันข้าม ผลกระทบหลักของรังสีที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าคือการกระตุ้นสถานะการสั่นหรือการหมุนของโมเลกุลเหล่านี้ ทำให้อุณหภูมิของโมเลกุลเพิ่มขึ้น[ 1 ] : 28 แสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นเป็นรังสีที่ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน[ 2 ]ดังนั้น รังสี UV ที่มีความยาวคลื่นสั้นจึงทำลายDNAและฆ่าเชื้อพื้นผิวที่สัมผัส

สำหรับมนุษย์การถูกแดดเผาและการถูกแดดเผาเป็นผลกระทบที่คุ้นเคยจากการสัมผัสรังสี UV ของผิวหนัง พร้อมกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคมะเร็งผิวหนังปริมาณรังสี UV ที่ผลิตโดยดวงอาทิตย์หมายความว่าโลกจะไม่สามารถดำรงชีวิตบนพื้นดินได้หากแสงส่วนใหญ่ไม่ถูกกรองออกโดยชั้นบรรยากาศ[ 3 ]รังสี UV ที่มีพลังงานสูงกว่าและมีความยาวคลื่นสั้นกว่า "รังสี UV สุดขั้ว" ที่ต่ำกว่า 121 นาโนเมตร จะทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศอย่างรุนแรงจนถูกดูดซับก่อนที่จะถึงพื้นดิน[ 4 ]อย่างไรก็ตาม รังสี UV (โดยเฉพาะ UVB) ยังเป็นสาเหตุในการสร้างวิตามินดีในสัตว์มีกระดูกสันหลัง บนบกส่วนใหญ่ รวมถึงมนุษย์ด้วย[ 5 ]ดังนั้น สเปกตรัมของรังสี UV จึงมีทั้งผลดีและผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต

โดยทั่วไปแล้ว ขีดจำกัดความยาวคลื่นต่ำสุดของสเปกตรัมที่มองเห็นได้จะอยู่ที่ 400 นาโนเมตร แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วรังสีอัลตราไวโอเลตจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าของมนุษย์แต่ 400 นาโนเมตรก็ไม่ใช่จุดตัดที่ชัดเจน โดยความยาวคลื่นที่สั้นลงเรื่อยๆ จะมองเห็นได้ยากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงนี้[ 6 ]แมลง นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดสามารถมองเห็นรังสีอัลตราไวโอเลตใกล้ (NUV) ได้ เนื่องจากพวกมันสามารถมองเห็นความยาวคลื่นที่สั้นกว่าที่มนุษย์มองเห็นได้[ 7 ]

การมองเห็น

โดยทั่วไปมนุษย์ไม่สามารถใช้รังสีอัลตราไวโอเลตในการมองเห็นได้เลนส์ตาของมนุษย์และเลนส์ที่ปลูกถ่ายด้วยการผ่าตัดที่ผลิตตั้งแต่ปี 1986 สามารถบล็อกรังสีส่วนใหญ่ในช่วงความยาวคลื่นใกล้ UV ที่ 300–400 นาโนเมตรได้ ส่วนความยาวคลื่นที่สั้นกว่านั้นจะถูกบล็อกโดยกระจกตา[ 8 ] นอกจากนี้มนุษย์ยังขาด การปรับตัว ของตัวรับสีสำหรับรังสีอัลตราไวโอเลตตัวรับแสงของเรตินามีความไวต่อรังสีใกล้ UV แต่เลนส์ไม่สามารถโฟกัสแสงนี้ได้อย่างเหมาะสม ทำให้หลอดไฟ UV ดูพร่ามัว[ 9 ] [ 10 ] ผู้ที่ไม่มีเลนส์ตา (ภาวะที่เรียกว่าaphakia ) จะรับรู้รังสีใกล้ UV เป็นสีขาวอมฟ้าหรือสีขาวอมม่วง[ 6 ]รังสีใกล้ UV สามารถมองเห็นได้โดยแมลง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด และนก บางชนิด นกมีตัวรับสีที่สี่สำหรับรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งเมื่อรวมกับโครงสร้างตาที่ส่งผ่าน UV ได้มากขึ้น ทำให้นกขนาดเล็กสามารถมองเห็น UV ได้ "อย่างแท้จริง" [ 11 ] [ 12 ]

ประวัติศาสตร์และการค้นพบ

"อัลตราไวโอเลต" หมายถึง "เหนือกว่าสีม่วง" (มาจากภาษาละตินultraซึ่งแปลว่า "เหนือกว่า") โดยสีม่วงเป็นสีที่มีความถี่สูงสุดของแสงที่มองเห็นได้อัลตราไวโอเลตมีความถี่สูงกว่า (ดังนั้นจึงมีความยาวคลื่นสั้นกว่า) แสงสีม่วง

รังสี UV ถูกค้นพบในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1801 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันโยฮันน์ วิลเฮล์ม ริตเตอร์สังเกตเห็นว่ารังสีที่มองไม่เห็นซึ่งอยู่เลยปลายสีม่วงของสเปกตรัมที่มองเห็นได้นั้น ทำให้ กระดาษที่แช่ด้วย ซิลเวอร์คลอไรด์ มืดลง เร็วกว่าแสงสีม่วงเสียอีก เขาประกาศการค้นพบนี้ในจดหมายสั้นๆ ถึงAnnalen der Physik [ 13 ] [ 14 ]และต่อมาเรียกมันว่า "รังสี (ดี-)ออกซิไดซ์" ( ภาษาเยอรมัน : de-oxidierende Strahlen ) เพื่อเน้นปฏิกิริยาทางเคมีและเพื่อแยกแยะออกจาก " รังสีความร้อน " ซึ่งถูกค้นพบในปีก่อนหน้าที่ปลายอีกด้านของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ คำว่า "รังสีเคมี" ที่ง่ายกว่าถูกนำมาใช้ในเวลาต่อมา และยังคงเป็นที่นิยมตลอดศตวรรษที่ 19 แม้ว่าบางคนจะกล่าวว่ารังสีนี้แตกต่างจากแสงโดยสิ้นเชิง (โดยเฉพาะจอห์น วิลเลียม เดรเปอร์ผู้ตั้งชื่อมันว่า "รังสีไทโทนิก" [ 15 ] [ 16 ] ) ในที่สุดคำว่า "รังสีเคมี" และ "รังสีความร้อน" ก็ถูกยกเลิกไปเพื่อใช้คำว่ารังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด ตามลำดับ[ 17 ] [ 18 ]ในปี พ.ศ. 2421 ได้มีการค้นพบผลการฆ่าเชื้อของแสงความยาวคลื่นสั้นโดยการฆ่าแบคทีเรีย ในปี พ.ศ. 2446 พบว่าความยาวคลื่นที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดอยู่ที่ประมาณ 250 นาโนเมตร ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีการพิสูจน์ผลของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อดีเอ็นเอ[ 19 ]

การค้นพบรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นต่ำกว่า 200 นาโนเมตร ซึ่งเรียกว่า "รังสีอัลตราไวโอเลตสุญญากาศ" เนื่องจากออกซิเจนในอากาศดูดซับรังสีนี้ได้อย่างมาก เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2436 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันวิกเตอร์ ชูมันน์ [ 20 ] การแบ่งรังสี UV ออกเป็น UVA, UVB และ UVC ได้รับการตัดสินใจ "เป็นเอกฉันท์" โดยคณะกรรมการของการประชุมนานาชาติว่าด้วยแสงครั้งที่สอง เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2475 ณปราสาทคริสเตียนสบอร์กในโคเปนเฮเกน[ 21 ]

ชนิดย่อย

สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าของรังสีอัลตราไวโอเลต (UVR) ซึ่งกำหนดไว้กว้างที่สุดคือ 10–400 นาโนเมตร สามารถแบ่งย่อยออกเป็นช่วงต่างๆ ที่แนะนำโดยมาตรฐาน ISO 21348: [ 22 ]

ชื่อ พลังงานโฟตอน ( eVaJ ) หมายเหตุ/ชื่อเรียกอื่น
คำย่อ ความยาวคลื่น (นาโนเมตร)
รังสีอัลตราไวโอเลตเอ 3.10–3.94 0.497–0.631 รังสียูวีคลื่นยาว หรือแสงแบล็กไลท์ไม่ถูกดูดซับโดยชั้นโอโซน : รังสียูวีอ่อน
ยูวีเอ 315–400
รังสีอัลตราไวโอเลต บี 3.94–4.43 0.631–0.710 รังสี UV คลื่นกลาง ซึ่งส่วนใหญ่ถูกดูดซับโดยชั้นโอโซน: รังสี UV ระดับกลาง; รังสี ดอร์โน
ยูวีบี 280–315
รังสีอัลตราไวโอเลตซี 4.43–12.4 0.710–1.987 รังสียูวีคลื่นสั้น รังสี  ยูวีฆ่าเชื้อโรค รังสีไอออนไนซ์ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า ซึ่งถูกดูดซับโดยชั้นโอโซนและชั้นบรรยากาศอย่างสมบูรณ์: รังสียูวีแข็ง
ยูวีซี 100–280
รังสีอัลตราไวโอเลตใกล้ 3.10–4.13 0.497–0.662 สามารถมองเห็นได้โดยนก แมลง และปลา
นูยูวี 300–400
รังสีอัลตราไวโอเลตช่วงกลาง 4.13–6.20 0.662–0.993
เอ็มยูวี 200–300
รังสีอัลตราไวโอเลตระยะไกล 6.20–10.16 0.993–1.628 รังสีไอออนไนซ์ที่ความยาวคลื่นสั้นกว่า
เอฟยูวี 122–200
ไฮโดรเจนไลแมน-อัลฟา10.16–10.25 1.628–1.642 เส้นสเปกตรัมที่ 121.6 นาโนเมตร, 10.20 อิเล็กตรอนโวลต์
เอช ไลแมน-α 121–122
รังสีอัลตราไวโอเลตแบบรุนแรง10.25–124 1.642–19.867ตามคำจำกัดความบางประการ รังสีชนิดนี้เป็นรังสีไอออนไนซ์ โดย สมบูรณ์และถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศโดยสมบูรณ์
ยูอีวี 10–121
ฟาร์-ยูวีซี[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]5.28–6.20 0.846–0.993 มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อโรค โดยการสัมผัสเพียงครั้งเดียวถือว่าปลอดภัย ทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNA น้อยที่สุด มีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นเมื่อใช้ซ้ำ [ 27 ]
200–235
รังสีอัลตราไวโอเลตในสุญญากาศ 6.20–124 0.993–19.867ออกซิเจนในชั้นบรรยากาศจะดูดซับแสงอย่างมาก แต่คลื่นแสงที่มีความยาวคลื่น 150–200 นาโนเมตรสามารถทะลุผ่านไนโตรเจนได้
วียูวี 10–200

มีการสำรวจอุปกรณ์โซลิดสเตทและสุญญากาศหลายชนิดเพื่อใช้ในส่วนต่างๆ ของสเปกตรัม UV แนวทางต่างๆ มากมายพยายามปรับอุปกรณ์ตรวจจับแสงที่มองเห็นได้ แต่สิ่งเหล่านี้อาจประสบปัญหาการตอบสนองที่ไม่พึงประสงค์ต่อแสงที่มองเห็นได้และความไม่เสถียรต่างๆ รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถตรวจจับได้ด้วยโฟโตไดโอดและโฟโตแคโทด ที่เหมาะสม ซึ่งสามารถปรับแต่งให้มีความไวต่อส่วนต่างๆ ของสเปกตรัม UV ได้มีโฟโตมัลติพลายเออร์ UV ที่ไวต่อแสงให้เลือกใช้ มีการสร้าง สเปกโทรเมตรและเรดิโอมิเตอร์เพื่อวัดรังสี UV มีการใช้ตัวตรวจจับซิลิคอนตลอดช่วงสเปกตรัม[ 28 ]

รังสีอัลตราไวโอเลตในสุญญากาศ

คลื่นแสง UV ในสุญญากาศ หรือ VUV (ความยาวคลื่นสั้นกว่า 200 นาโนเมตร) จะถูกดูดซับอย่างมากโดยออกซิเจน โมเลกุล ในอากาศ แม้ว่าคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าประมาณ 150–200 นาโนเมตรจะสามารถแพร่กระจายผ่านไนโตรเจนได้ ดังนั้น เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์จึงสามารถใช้ช่วงสเปกตรัมนี้ได้โดยทำงานในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจน (ไนโตรเจนบริสุทธิ์ หรืออาร์กอนสำหรับความยาวคลื่นที่สั้นกว่า) โดยไม่จำเป็นต้องใช้ห้องสุญญากาศที่มีราคาแพง ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่ อุปกรณ์ โฟโตลิโทกรา ฟี 193 นาโนเมตร (สำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ) และสเปกโตรมิเตอร์ไดโครอิซึมแบบวงกลม[ 29 ]

เทคโนโลยีสำหรับอุปกรณ์ตรวจวัดรังสี VUV นั้นได้รับแรงผลักดันหลักมาจากดาราศาสตร์สุริยะมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ แม้ว่าเลนส์จะสามารถกำจัดแสงที่มองเห็นได้ซึ่งปนเปื้อนรังสี VUV ออกไปได้ แต่โดยทั่วไปแล้ว ตัวตรวจจับอาจมีข้อจำกัดด้านการตอบสนองต่อรังสีที่ไม่ใช่ VUV และการพัฒนาอุปกรณ์ที่ไม่ไวต่อแสงอาทิตย์จึงเป็นหัวข้อการวิจัยที่สำคัญ อุปกรณ์โซลิดสเตทที่มีช่องว่างพลังงานกว้างหรืออุปกรณ์สุญญากาศที่มีโฟโตแคโทดที่มีจุดตัดสูงนั้นมีความน่าสนใจมากกว่าไดโอดซิลิคอน

รังสีอัลตราไวโอเลตแบบรุนแรง

รังสีอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว (EUV หรือบางครั้งเรียกว่า XUV) มีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์ของการปฏิสัมพันธ์กับสสาร[ 30 ] : 2 ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าประมาณ 30 นาโนเมตรจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนวาเลนซ์ ชั้นนอก ของอะตอมเป็นหลัก ในขณะที่ความยาวคลื่นที่สั้นกว่านั้นจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนชั้นในและนิวเคลียสเป็นหลัก ปลายด้านยาวของสเปกตรัม EUV ถูกกำหนดโดยเส้นสเปกตรัม He + ที่โดดเด่น ที่ 30.4 นาโนเมตร EUV ถูกดูดซับอย่างมากโดยวัสดุที่รู้จักส่วนใหญ่ แต่การสังเคราะห์เลนส์หลายชั้นที่สะท้อนรังสี EUV ได้มากถึงประมาณ 50% ที่มุมตกกระทบปกติเป็นไปได้ เทคโนโลยีนี้ได้รับการบุกเบิกโดย จรวดสำรวจ NIXTและMSSTAในช่วงทศวรรษ 1990 และถูกนำมาใช้ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์สำหรับการถ่ายภาพดวงอาทิตย์ ดูเพิ่มเติมที่ดาวเทียมExtreme Ultraviolet Explorer

รังสีอัลตราไวโอเลตชนิดแข็งและอ่อน

บางแหล่งข้อมูลใช้การแบ่งแยก "UV แข็ง" และ "UV อ่อน" ตัวอย่างเช่น ในกรณีของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ขอบเขตอาจอยู่ที่ขีดจำกัดไลแมน (ความยาวคลื่น 91.2 นาโนเมตร พลังงานที่จำเป็นในการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมไฮโดรเจนจากสถานะพื้นฐาน) โดย "UV แข็ง" จะมีพลังงานมากกว่า[ 31 ]คำศัพท์เดียวกันนี้อาจใช้ในสาขาอื่นๆ เช่นเครื่องสำอางออปโตอิเล็กทรอนิกส์เป็นต้น ค่าตัวเลขของขอบเขตระหว่าง UV แข็ง/อ่อน แม้แต่ในสาขาวิทยาศาสตร์ที่คล้ายคลึงกัน ก็ไม่จำเป็นต้องตรงกันเสมอไป ตัวอย่างเช่น สิ่งพิมพ์ด้านฟิสิกส์ประยุกต์ฉบับหนึ่งใช้ขอบเขต 190 นาโนเมตรระหว่างบริเวณ UV แข็งและอ่อน[ 32 ]

รังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์

ระดับโอโซนที่ระดับความสูงต่างๆ ( DU/km² ) และการปิดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลตในช่วงต่างๆ: โดยพื้นฐานแล้ว รังสี UVC ทั้งหมดจะถูกปิดกั้นโดยออกซิเจนโมเลกุลคู่ (100–200 นาโนเมตร) หรือโดยโอโซน (ออกซิเจนโมเลกุลสาม) (200–280 นาโนเมตร) ในชั้นบรรยากาศ จากนั้นชั้นโอโซนจะปิดกั้นรังสี UVB ส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกัน รังสี UVA แทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากโอโซน และส่วนใหญ่จะตกถึงพื้นดิน รังสี UVA ประกอบขึ้นเป็นรังสี UV เกือบทั้งหมดที่ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศของโลก

วัตถุที่ร้อนจัดจะปล่อยรังสี UV ออกมา (ดูการแผ่รังสีของวัตถุดำ ) ดวงอาทิตย์ปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมาทุกความยาวคลื่น รวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลตสุดขั้วซึ่งตัดกับรังสีเอ็กซ์ที่ 10 นาโนเมตรดาวฤกษ์ ที่ร้อนจัด (เช่น ดาวประเภท O และ B) ปล่อยรังสี UV ออกมามากกว่าดวงอาทิตย์ในสัดส่วนที่มากกว่า แสงแดดในอวกาศที่ระดับบนสุดของชั้นบรรยากาศโลก (ดูค่าคงที่ของดวงอาทิตย์ ) ประกอบด้วยแสงอินฟราเรดประมาณ 50% แสงที่มองเห็นได้ 40% และแสงอัลตราไวโอเลต 10% โดยมีความเข้มรวมประมาณ 1400 W/m² ในสุญญากาศ[ 33 ]

ชั้นบรรยากาศจะปิดกั้นรังสี UV จากดวงอาทิตย์ประมาณ 77% เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูงที่สุดในท้องฟ้า (ที่จุดสูงสุด) โดยการดูดซับจะเพิ่มขึ้นที่ความยาวคลื่น UV ที่สั้นลง ที่ระดับพื้นดินเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด แสงแดดประกอบด้วยแสงที่มองเห็นได้ 44% รังสีอัลตราไวโอเลต 3% และส่วนที่เหลือเป็นรังสีอินฟราเรด[ 34 ] [ 35 ]รังสีอัลตราไวโอเลตที่มาถึงพื้นผิวโลกมากกว่า 95% เป็นรังสี UVA ที่มีความยาวคลื่นยาวกว่า ส่วนที่เหลือเล็กน้อยเป็นรังสี UVB แทบไม่มีรังสี UVC มาถึงพื้นผิวโลกเลย[ 36 ]สัดส่วนของรังสี UVA และ UVB ที่ยังคงอยู่ในรังสี UV หลังจากผ่านชั้นบรรยากาศนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณเมฆและสภาพบรรยากาศเป็นอย่างมาก ในวันที่ "มีเมฆบางส่วน" บริเวณท้องฟ้าสีฟ้าที่ปรากฏระหว่างเมฆก็เป็นแหล่งกำเนิดของรังสี UVA และ UVB (ที่กระเจิง) ซึ่งเกิดจากการกระเจิงของเรย์ลีในลักษณะเดียวกับแสงสีฟ้าที่มองเห็นได้จากส่วนต่างๆ ของท้องฟ้าเหล่านั้น UVB ยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของพืช เนื่องจากมีผลต่อฮอร์โมนพืชส่วนใหญ่[ 37 ]ในช่วงที่มีเมฆปกคลุมเต็มท้องฟ้า ปริมาณการดูดซับเนื่องจากเมฆจะขึ้นอยู่กับความหนาของเมฆและละติจูดเป็นอย่างมาก โดยไม่มีการวัดที่ชัดเจนที่เชื่อมโยงความหนาเฉพาะและการดูดซับของ UVA และ UVB [ 38 ]

รังสี UVC ในช่วงคลื่นสั้นกว่า รวมถึงรังสี UV ที่มีพลังงานสูงกว่าซึ่งเกิดจากดวงอาทิตย์ จะถูกดูดซับโดยออกซิเจนและสร้างโอโซนในชั้นโอโซนเมื่ออะตอมออกซิเจนเดี่ยวที่เกิดจาก การสลายตัวด้วย แสง UV ของออกซิเจนโมเลกุลหนึ่ง ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนโมเลกุลอื่น ชั้นโอโซนมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันรังสี UVB ส่วนใหญ่ และรังสี UVC ส่วนที่เหลือซึ่งยังไม่ถูกป้องกันโดยออกซิเจนในอากาศ

ตัวกั้น ตัวดูดซับ และหน้าต่าง

สารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นโมเลกุลที่ใช้ในวัสดุอินทรีย์ ( เช่นโพลิเมอร์สีฯลฯ) เพื่อดูดซับรังสี UV เพื่อลดการเสื่อมสภาพจากรังสีUV (ปฏิกิริยาออกซิเดชันจากแสง) ของวัสดุ สารดูดซับเหล่านี้อาจเสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบระดับสารดูดซับในวัสดุที่ผ่านการผุกร่อนแล้ว

ในครีมกันแดดส่วนผสมที่ดูดซับรังสี UVA/UVB เช่นอะโวเบนโซนออกซีเบนโซน[ 39 ]และออกทิลเมทอกซีซินนาเมตเป็นสารดูดซับหรือ "ตัวบล็อก" ทางเคมีอินทรีย์ซึ่งแตกต่างจากสารดูดซับ/"ตัวบล็อก" รังสี UV ที่เป็นอนินทรีย์ เช่นไทเทเนียมไดออกไซด์และซิงค์ออกไซด์[ 40 ]

สำหรับเสื้อผ้าค่าปัจจัยการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UPF) แสดงถึงอัตราส่วนของ รังสี UV ที่ทำให้เกิดอาการ ไหม้แดดทั้งแบบที่ไม่มีและมีการป้องกันจากเนื้อผ้า คล้ายกับ ค่า ปัจจัยการป้องกันแสงแดด (SPF) สำหรับครีมกันแดดผ้าสำหรับฤดูร้อนทั่วไปมีค่า UPF ประมาณ 6 ซึ่งหมายความว่ารังสี UV ประมาณ 20% จะผ่านเข้ามาได้[ 41 ]

อนุภาคนาโนที่แขวนลอยอยู่ในกระจกสีช่วยป้องกันรังสี UV จากการก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่เปลี่ยนสีของภาพ[ 42 ]ชุดชิปอ้างอิงสีที่ทำจากกระจกสีมีแผนที่จะใช้ในการปรับเทียบกล้องสีสำหรับ ภารกิจยานสำรวจดาวอังคาร ของ ESA ในปี 2019 เนื่องจากชิปเหล่านี้จะไม่ซีดจางแม้จะมีรังสี UV ในปริมาณสูงที่พื้นผิวของดาวอังคาร[ 43 ]

กระจกโซดาไลม์ทั่วไปเช่น กระจกหน้าต่าง มีความโปร่งใส บางส่วน ต่อรังสี UVA แต่ทึบแสงต่อความยาวคลื่นที่สั้นกว่า โดยยอมให้แสงผ่านได้ประมาณ 90% ที่ความยาวคลื่นมากกว่า 350 นาโนเมตร แต่จะปิดกั้นแสงมากกว่า 90% ที่ความยาวคลื่นต่ำกว่า 300 นาโนเมตร[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]การศึกษาพบว่ากระจกรถยนต์ยอมให้รังสี UV จากสิ่งแวดล้อมผ่านได้ 3–4% โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากรังสี UV มีความยาวคลื่นมากกว่า 380 นาโนเมตร[ 47 ]กระจกรถยนต์ประเภทอื่นสามารถลดการส่งผ่านรังสี UV ที่มีความยาวคลื่นมากกว่า 335 นาโนเมตรได้[ 47 ]ควอตซ์หลอมเหลวขึ้นอยู่กับคุณภาพ สามารถโปร่งใสได้แม้กระทั่งต่อความยาวคลื่นUV ในสุญญากาศควอตซ์ ผลึก และผลึกบางชนิด เช่น CaF 2และ MgF 2ส่งผ่านได้ดีจนถึงความยาวคลื่น 150 นาโนเมตร หรือ 160 นาโนเมตร[ 48 ]

กระจกวูดส์ (Wood's glass)เป็นกระจกซิลิเกตแบเรียมโซเดียมสีม่วงเข้มอมน้ำเงินที่มีส่วนผสมของนิกเกิล(II)ออกไซด์ ประมาณ 9% พัฒนาขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1เพื่อใช้ในการปิดกั้นแสงที่มองเห็นได้สำหรับการสื่อสารลับ กระจกชนิดนี้ยอมให้แสงอินฟราเรดในเวลากลางวันและแสงอัลตราไวโอเลตในเวลากลางคืนสามารถทะลุผ่านได้ เนื่องจากมีความโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่น 320 ถึง 400 นาโนเมตร รวมถึงแสงอินฟราเรดและแสงฟาร์เรดที่ มีความยาวคลื่นยาวกว่า การส่งผ่านแสงอัลตราไวโอเลตสูงสุดอยู่ที่ 365 นาโนเมตร ซึ่งเป็นหนึ่งในความยาวคลื่นของ หลอด ไฟ ปรอท

แหล่งกำเนิดเทียม

"ไฟแบล็กไลท์"

หลอดฟลูออเรสเซนต์แสงสีดำสองหลอด แสดงการใช้งาน หลอดที่ยาวกว่าคือหลอด F15T8/BLB ขนาด 18 นิ้ว 15 วัตต์ ดังแสดงในภาพด้านล่าง ซึ่งติดตั้งอยู่ในโคมไฟฟลูออเรสเซนต์แบบเสียบปลั๊กมาตรฐาน ส่วนหลอดที่สั้นกว่าคือหลอด F8T5/BLB ขนาด 12 นิ้ว 8 วัตต์ ใช้ในเครื่องตรวจจับปัสสาวะสัตว์เลี้ยงแบบพกพาที่ใช้แบตเตอรี่

หลอดไฟแบล็กไลท์ปล่อยรังสี UVA คลื่นยาวและแสงที่มองเห็นได้เพียงเล็กน้อย หลอดไฟแบล็กไลท์แบบฟลูออเรสเซนต์ทำงานคล้ายกับหลอดฟลูออเรส เซนต์อื่นๆ แต่ใช้ฟอสฟอร์ บนพื้นผิวด้านในของหลอดซึ่งปล่อยรังสี UVA แทนแสงที่มองเห็นได้ หลอดไฟบางชนิดใช้ตัวกรองแสง แก้ววูดส์สีม่วงอมน้ำเงินเข้ม ที่ ปิดกั้นแสงที่มองเห็นได้เกือบทั้งหมดที่มีความยาวคลื่นมากกว่า 400 นาโนเมตร[ 49 ]แสงสีม่วงที่เปล่งออกมาจากหลอดเหล่านี้ไม่ใช่รังสีอัลตราไวโอเลต แต่เป็นแสงสีม่วงที่มองเห็นได้จากเส้นสเปกตรัม 404 นาโนเมตรของปรอทซึ่งไม่ถูกกรองออกโดยสารเคลือบ หลอดไฟแบล็กไลท์อื่นๆ ใช้แก้วธรรมดาแทนแก้ววูดส์ที่มีราคาแพงกว่า ดังนั้นจึงปรากฏเป็นสีฟ้าอ่อนเมื่อใช้งาน

หลอดไฟแบล็กไลท์แบบไส้ก็ผลิตขึ้นเช่นกัน โดยใช้การเคลือบตัวกรองบนตัวหลอดไฟไส้ที่ดูดซับแสงที่มองเห็นได้ ( ดูส่วนด้านล่าง ) หลอดไฟเหล่านี้ราคาถูกกว่าแต่ประสิทธิภาพต่ำมาก ปล่อยรังสี UV ออกมาเพียงเศษเสี้ยวเปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมด หลอดไฟ แบล็กไลท์ แบบไอปรอทบางชนิด ใช้ตัวหลอดแก้ววูดส์ซึ่งดูดซับแสงที่มองเห็นได้อย่างมากในขณะที่ส่งผ่านรังสี UV-A [ 50 ]

หลอดไฟแบล็กไลท์ใช้ในงานที่ต้องการลดแสงที่มองเห็นได้จากภายนอกให้น้อยที่สุด โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อสังเกตการเรืองแสงซึ่งเป็นแสงสีที่สารหลายชนิดปล่อยออกมาเมื่อสัมผัสกับแสงยูวี หลอดไฟที่ปล่อยรังสี UVA/ UVBยังจำหน่ายเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษอื่นๆ เช่นโคมไฟสำหรับอาบแดดและการเลี้ยงสัตว์เลื้อยคลาน

หลอดไฟไอปรอท

หลอดไฟ UV ฆ่าเชื้อโรคขนาด 9 วัตต์ ในรูปแบบหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด (CF)
โคมไฟฆ่าเชื้อโรคเชิงพาณิชย์ในร้านขายเนื้อ

หลอดไอปรอทประกอบด้วย หลอด ควอตซ์หลอมเหลวที่บรรจุปรอทและอาร์กอนปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตที่มีสองยอดในแถบ UVC ที่ 253.7 นาโนเมตรและ 185 นาโนเมตร รวมทั้งแสงที่มองเห็นได้บางส่วน 85% ถึง 90% ของ UV ที่ผลิตโดยหลอดเหล่านี้อยู่ที่ 253.7 นาโนเมตร ซึ่งมีประสิทธิภาพมากในการฆ่าเชื้อโรคหลอดเหล่านี้ยังผลิต UV ที่ 185 นาโนเมตร ซึ่งมีประสิทธิภาพในการผลิตโอโซนพร้อมผลในการฆ่าเชื้อโรคเพิ่มเติม[ 51 ]หลอดดังกล่าวมีกำลัง UVC มากกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไปสองหรือสามเท่า หลอดแรงดันต่ำเหล่านี้มีประสิทธิภาพโดยทั่วไปประมาณ 30–40% หมายความว่าสำหรับทุกๆ 100 วัตต์ของไฟฟ้าที่หลอดใช้ไป พวกมันจะผลิต UV รวมได้ประมาณ 30–40 วัตต์ นอกจากนี้ยังปล่อยแสงที่มองเห็นได้สีขาวอมฟ้าเนื่องจากเส้นสเปกตรัมอื่นๆ ของปรอท หลอดไฟ "ฆ่าเชื้อโรค" เหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการฆ่าเชื้อพื้นผิวในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร[ 52 ]

หลอดไฟไส้

หลอดไฟแบล็กไลท์ก็ทำมาจากหลอดไฟธรรมดาที่มีสารเคลือบกรองแสงซึ่งดูดซับแสงที่มองเห็นได้ส่วนใหญ่หลอดฮาโลเจนที่มี ปลอก ควอตซ์หลอมรวมถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงยูวีราคาประหยัดในช่วงยูวีใกล้ (400 ถึง 300 นาโนเมตร) ในเครื่องมือวิทยาศาสตร์บางชนิด เนื่องจากสเปกตรัมของวัตถุดำหลอดไฟไส้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีประสิทธิภาพต่ำมาก โดยปล่อยพลังงานออกมาเป็นรังสียูวีเพียงเศษเสี้ยวเปอร์เซ็นต์เท่านั้น ตามที่อธิบายโดยสเปกตรัมของวัตถุดำ

หลอดไฟปล่อยประจุแก๊ส

หลอดปล่อยก๊าซ UV พิเศษที่มีก๊าซต่าง ๆ ผลิตรังสี UV ที่เส้นสเปกตรัมเฉพาะเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์หลอดอาร์กอาร์กอนและ ดิวเทอเรียม มักใช้เป็นแหล่งกำเนิดที่เสถียร ไม่ว่าจะเป็นแบบไม่มีหน้าต่างหรือมีหน้าต่างต่าง ๆ เช่นแมกนีเซียมฟลูออไรด์ [ 53 ] สิ่งเหล่านี้มักเป็นแหล่งกำเนิดในอุปกรณ์สเปกโทรสโกปี UV สำหรับการวิเคราะห์ทางเคมี

แหล่งกำเนิดรังสียูวีอื่นๆ ที่มีสเปกตรัมการปล่อยแสงต่อเนื่องมากกว่า ได้แก่หลอดไฟซีนอน (ซึ่งมักใช้เป็นเครื่องจำลองแสงแดด) หลอดไฟดิวเทอเรียมหลอดไฟปรอท-ซีนอนและหลอดไฟเมทัลฮาไลด์

ไฟ LED รังสีอัลตราไวโอเลต

หลอด LED UV ขนาด 380 นาโนเมตร ทำให้สิ่งของใช้ในบ้านทั่วไปบางอย่างเรืองแสงได้

ไดโอดเปล่งแสง (LED) สามารถผลิตขึ้นเพื่อเปล่งรังสีในช่วงอัลตราไวโอเลตได้ ในปี 2019 หลังจากความก้าวหน้าที่สำคัญในช่วงห้าปีที่ผ่านมา LED UVA ที่มีความยาวคลื่น 365 นาโนเมตรขึ้นไปก็พร้อมใช้งาน โดยมีประสิทธิภาพ 50% ที่กำลังไฟ 1.0 วัตต์ ปัจจุบัน LED UV ที่พบได้ทั่วไปมากที่สุดคือ LED ที่มีความยาวคลื่น 395 นาโนเมตรและ 365 นาโนเมตร ซึ่งทั้งสองความยาวคลื่นอยู่ในสเปกตรัม UVA ความยาวคลื่นที่กำหนดคือความยาวคลื่นสูงสุดที่ LED ปล่อยออกมา แต่ก็มีทั้งความยาวคลื่นที่สูงกว่าและต่ำกว่าด้วย[ 54 ]

หลอด LED UV 395 นาโนเมตรที่ราคาถูกกว่าและพบได้ทั่วไปนั้นอยู่ใกล้กับสเปกตรัมที่มองเห็นได้มากกว่า และให้แสงสีม่วง หลอด LED UV อื่นๆ ที่อยู่ลึกเข้าไปในสเปกตรัมจะไม่ปล่อยแสงที่มองเห็นได้มากนัก[ 55 ]หลอด LED ถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การอบแห้ง ด้วย UVการชาร์จวัตถุเรืองแสงในที่มืด เช่น ภาพวาดหรือของเล่น และไฟสำหรับตรวจจับเงินปลอมและของเหลวในร่างกาย หลอด LED UV ยังถูกใช้ในแอปพลิเคชันการพิมพ์ดิจิทัลและสภาพแวดล้อมการอบแห้งด้วย UV ที่ไม่ทำปฏิกิริยา เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เริ่มต้นในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ได้ปรับปรุงผลผลิตและประสิทธิภาพของหลอด LED UV ทำให้หลอด LED UV กลายเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงมากขึ้นสำหรับหลอด UV แบบดั้งเดิมสำหรับการใช้งานในการอบแห้งด้วย UV และการพัฒนาระบบอบแห้งด้วย LED UV ใหม่สำหรับการใช้งานที่มีความเข้มสูงขึ้นเป็นหัวข้อหลักของการวิจัยในสาขาเทคโนโลยีการอบแห้งด้วย UV [ 56 ]

หลอด UVC LED กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่อาจต้องมีการทดสอบเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อ การอ้างอิงสำหรับการฆ่าเชื้อในพื้นที่ขนาดใหญ่เป็นแหล่งกำเนิด UV ที่ไม่ใช่ LED [ 57 ]ซึ่งรู้จักกันในชื่อหลอดฆ่าเชื้อโรค [ 58 ] นอกจากนี้ยังใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงแบบเส้นเพื่อทดแทนหลอดดิวเทอเรียมในเครื่องมือโครมาโทกราฟีของเหลว[ 59 ]

เลเซอร์อัลตราไวโอเลต

เลเซอร์เอ็กไซเมอร์ที่ปล่อยแสงในช่วงความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตและสุญญากาศอัลตราไวโอเลตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ[ 60 ] : เลเซอร์เอ็กไซเมอร์ อาร์กอนฟลูออไร ด์ 3 ตัว ที่ทำงานที่ 193 นาโนเมตรถูกนำมาใช้เป็นประจำใน การผลิต วงจรรวมโดยโฟโตลิโทกราฟีแหล่งกำเนิดแสงแบบโคherent มีให้เลือกใช้ได้ถึงขีดจำกัดความยาวคลื่นประมาณ 126 นาโนเมตร ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเลเซอร์เอ็กไซเมอร์ Ar 2 * [ 60 ] : 41

เลเซอร์ไดโอดที่ปล่อยรังสี UV โดยตรงมีจำหน่ายที่ 375 นาโนเมตร[ 61 ]เลเซอร์โซลิดสเตทแบบปั๊มด้วยไดโอด UV ได้รับการสาธิตโดยใช้ผลึกลิ เธียมสตรอนเทียม อะลูมิเนียม ฟลูออไรด์ที่ เจือด้วยซีเรียม (Ce:LiSAF) ซึ่งเป็นกระบวนการที่พัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1990 ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ [ 62 ]ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 325 นาโนเมตรถูกสร้างขึ้นในเชิงพาณิชย์ในเลเซอร์โซลิดสเตทแบบปั๊มด้วยไดโอด เลเซอร์อัลตราไวโอเลตยังสามารถสร้างได้โดยการใช้การแปลงความถี่กับเลเซอร์ความถี่ต่ำ[ 63 ]

เลเซอร์อัลตราไวโอเลตมีการใช้งานในอุตสาหกรรม ( การแกะสลักด้วยเลเซอร์ ) การแพทย์ ( โรคผิวหนังและการผ่าตัดกระจกตา ) เคมี ( MALDI ) การสื่อสารด้วยแสงในพื้นที่ว่างการคำนวณ ( การจัดเก็บข้อมูลด้วยแสง ) และการผลิตวงจรรวม[ 64 ] [ 65 ]

รังสีอัลตราไวโอเลตสุญญากาศแบบปรับได้ (VUV)

แถบอัลตราไวโอเลตสุญญากาศ (V-UV) (100–200 นาโนเมตร) สามารถสร้างได้โดยการผสมคลื่น 4 คลื่นแบบไม่เชิงเส้นในก๊าซโดยการผสมความถี่ผลรวมหรือความแตกต่างของเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นยาว 2 ตัวขึ้นไป การสร้างโดยทั่วไปจะทำในก๊าซ (เช่น คริปตอน ไฮโดรเจน ซึ่งมีการสั่นพ้องแบบสองโฟตอนใกล้ 193 นาโนเมตร) [ 66 ]หรือไอโลหะ (เช่น แมกนีเซียม) โดยการทำให้เลเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งสามารถปรับได้ V-UV ก็สามารถปรับได้เช่นกัน หากเลเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งสั่นพ้องกับการเปลี่ยนผ่านในก๊าซหรือไอ การผลิต V-UV ก็จะเข้มข้นขึ้น อย่างไรก็ตาม การสั่นพ้องยังทำให้เกิดการกระจายความยาวคลื่น ดังนั้นการจับคู่เฟสจึงสามารถจำกัดช่วงการปรับของการผสมคลื่น 4 คลื่นได้ การผสมความถี่ความแตกต่าง (เช่นf 1 + f 2f 3 ) มีข้อได้เปรียบเหนือการผสมความถี่ผลรวมเนื่องจากการจับคู่เฟสสามารถให้การปรับที่มากขึ้น[ 66 ]

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การผสมความถี่ต่างของโฟตอนสองตัวของเลเซอร์เอ็กไซเมอร์Ar F (193 นาโนเมตร) กับเลเซอร์ที่ปรับได้ในช่วงแสงที่มองเห็นได้หรือใกล้อินฟราเรดในไฮโดรเจนหรือคริปตอน ทำให้เกิดการเพิ่มประสิทธิภาพแบบเรโซแนนซ์ของ V-UV ที่ปรับได้ครอบคลุมตั้งแต่ 100 นาโนเมตรถึง 200 นาโนเมตร [ 66 ]ในทางปฏิบัติ การขาดวัสดุหน้าต่างเซลล์ก๊าซ/ไอที่เหมาะสมเหนือ ความยาวคลื่นตัด ของลิเธียมฟลูออไรด์จำกัดช่วงการปรับให้ยาวกว่าประมาณ 110 นาโนเมตร ความยาวคลื่น V-UV ที่ปรับได้ลงไปถึง 75 นาโนเมตรทำได้โดยใช้การกำหนดค่าแบบไม่มีหน้าต่าง[ 67 ]

แหล่งกำเนิดพลาสมาและซินโครตรอนของรังสีอัลตราไวโอเลตแบบสุดขั้ว

เลเซอร์ถูกใช้เพื่อสร้างรังสี UV สุดขั้วที่ไม่สอดคล้องกัน (E-UV) ที่ 13.5 นาโนเมตรโดยอ้อมสำหรับการพิมพ์หินด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว E-UV ไม่ได้ถูกปล่อยออกมาจากเลเซอร์ แต่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนในพลาสมาดีบุกหรือซีนอนที่ร้อนจัด ซึ่งถูกกระตุ้นโดยเลเซอร์เอ็กไซเมอร์[ 68 ]เทคนิคนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ซินโครตรอน แต่สามารถสร้างรังสี UV ที่ขอบของสเปกตรัมรังสีเอกซ์ได้แหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนยังสามารถสร้างรังสี UV ทุกความยาวคลื่น รวมถึงความยาวคลื่นที่ขอบเขตของสเปกตรัม UV และรังสีเอกซ์ที่ 10 นาโนเมตร

ผลกระทบของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อสุขภาพของมนุษย์มีผลต่อความเสี่ยงและประโยชน์ของการได้รับแสงแดด และยังเกี่ยวข้องกับประเด็นต่างๆ เช่นหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์และสุขภาพการได้รับแสงแดดมากเกินไปอาจเป็นอันตราย แต่หากได้รับในปริมาณที่พอเหมาะ การได้รับแสงแดดก็มีประโยชน์[ 69 ]

ผลดี

รังสี UV (โดยเฉพาะ UVB) ทำให้ร่างกายผลิตวิตามิน D [ 70 ]ซึ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิต มนุษย์ต้องการรังสี UV ในระดับหนึ่งเพื่อรักษาระดับวิตามิน D ให้เพียงพอ ตามที่องค์การอนามัยโลกระบุไว้: [ 71 ]

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าแสงแดดเล็กน้อยนั้นดีต่อสุขภาพ! แต่การได้รับแสงแดดอ่อนๆ ประมาณ 5-15 นาที บริเวณมือ ใบหน้า และแขน สัปดาห์ละสองถึงสามครั้งในช่วงฤดูร้อน ก็เพียงพอที่จะรักษาระดับวิตามินดีในร่างกายให้สูงได้

วิตามินดีสามารถได้รับจากอาหารและอาหารเสริมได้เช่นกัน[ 72 ]อย่างไรก็ตาม การได้รับแสงแดดมากเกินไปจะก่อให้เกิดผลเสีย[ 71 ]

โรคผิวหนัง

รังสี UV ยังใช้รักษาโรคผิวหนังบางชนิดได้อีกด้วย การบำบัดด้วยแสงสมัยใหม่ถูกนำมาใช้รักษาโรคสะเก็ดเงิน กลาก ดีซ่านด่างขาวโรคภูมิแพ้ผิวหนังและโรคหนังแข็งเฉพาะที่ได้อย่างประสบ ผลสำเร็จ [ 73 ] [ 74 ]นอกจากนี้ รังสี UV โดยเฉพาะรังสี UVB ยังแสดงให้เห็นว่าสามารถเหนี่ยวนำให้เกิด การหยุด การแบ่งเซลล์ในเคราติโนไซต์ซึ่งเป็นเซลล์ผิวหนังชนิดที่พบมากที่สุด[ 75 ]ด้วยเหตุนี้ การบำบัดด้วยแสงแดดจึงอาจเป็นตัวเลือกหนึ่งสำหรับการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคสะเก็ดเงินและโรคริมฝีปากลอกซึ่งเป็นภาวะที่เซลล์ผิวหนังแบ่งตัวเร็วกว่าปกติหรือจำเป็น[ 76 ]

ผลกระทบที่เป็นอันตราย

ผลกระทบจากการถูกแดดเผา (วัดโดยดัชนี UV ) เป็นผลคูณของสเปกตรัมของแสงแดด (ความเข้มของรังสี) และสเปกตรัมของการกระตุ้นให้เกิดรอยแดง (ความไวของผิวหนัง) ในช่วงความยาวคลื่นของรังสียูวี การเกิดรอยไหม้จากแดดต่อมิลลิวัตต์ของความเข้มของรังสีจะเพิ่มขึ้นเกือบ 100 เท่าในช่วงความยาวคลื่น UVB ใกล้เคียงที่ 315–295 นาโนเมตร

ในมนุษย์ การได้รับรังสี UV มากเกินไปอาจส่งผลเสียต่อระบบไดออปทริกและ เรตินาของดวงตาทั้งแบบเฉียบพลันและเรื้อรังความเสี่ยงจะสูงขึ้นในพื้นที่ที่มีระดับความสูง มาก และผู้ที่อาศัยอยู่ใน พื้นที่ ละติจูด สูง ซึ่งมีหิมะปกคลุมพื้นดินไปจนถึงต้นฤดูร้อน และตำแหน่งของดวงอาทิตย์แม้จะอยู่ตรงจุดสูงสุด ก็ยัง ต่ำ ก็มีความเสี่ยงเป็นพิเศษ[ 77 ]ผิวหนัง ระบบ จังหวะชีวิตประจำวันและระบบภูมิคุ้มกันก็อาจได้รับผลกระทบเช่นกัน[ 78 ]

ผลกระทบที่แตกต่างกันของความยาวคลื่นแสงต่างๆ ต่อกระจกตาและผิวหนังของมนุษย์บางครั้งเรียกว่า "สเปกตรัมการกระทำของผื่นแดง" [ 79 ]สเปกตรัมการกระทำแสดงให้เห็นว่า UVA ไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทันที แต่ UV เริ่มทำให้เกิดอาการกระจกตาอักเสบจากแสงและผิวหนังแดง (โดยผู้ที่มีผิวขาวกว่าจะไวต่อแสงมากกว่า) ที่ความยาวคลื่นที่เริ่มใกล้กับจุดเริ่มต้นของแถบ UVB ที่ 315 นาโนเมตร และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็น 300 นาโนเมตร ผิวหนังและดวงตาไวต่อความเสียหายจาก UV มากที่สุดที่ 265–275 นาโนเมตร ซึ่งอยู่ในแถบ UVC ตอนล่าง ที่ความยาวคลื่น UV ที่สั้นกว่านั้น ความเสียหายยังคงเกิดขึ้น แต่ผลกระทบที่เห็นได้ชัดจะไม่มากนักเนื่องจากมีรังสีผ่านชั้นบรรยากาศน้อยมากดัชนีรังสีอัลตราไวโอเลตมาตรฐานของ WHOเป็นการวัดความแรงรวมของความยาวคลื่น UV ที่ทำให้เกิดอาการไหม้แดดบนผิวหนังของมนุษย์ที่เผยแพร่อย่างกว้างขวาง โดยการถ่วงน้ำหนักการสัมผัส UV สำหรับผลกระทบของสเปกตรัมการกระทำ ณ เวลาและสถานที่ที่กำหนด มาตรฐานนี้แสดงให้เห็นว่าอาการผิวไหม้แดดส่วนใหญ่เกิดจากรังสียูวีที่มีความยาวคลื่นใกล้กับขอบเขตของแถบยูวีเอและยูวีบี

ความเสียหายของผิวหนัง

โฟตอนอัลตราไวโอเลตทำลาย โมเลกุล ดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตในหลายวิธี ในกรณีความเสียหายที่พบได้ทั่วไปอย่างหนึ่ง เบส ไทมีน ที่อยู่ติดกัน จะจับตัวกันเองแทนที่จะจับกันเป็นโครงสร้างแบบ "บันได" " ไทมีนไดเมอร์ " นี้ทำให้เกิดส่วนที่โป่งออกมา และโมเลกุลดีเอ็นเอที่ผิดรูปจะไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง

การได้รับรังสี UVB มากเกินไปไม่เพียงแต่จะทำให้เกิดอาการไหม้แดดเท่านั้น แต่ยังอาจ ทำให้เกิด มะเร็งผิวหนัง บางชนิดได้อีกด้วย อย่างไรก็ตาม ระดับของอาการแดงและอาการระคายเคืองตา (ซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจาก UVA) ไม่สามารถทำนายผลกระทบระยะยาวของรังสี UV ได้ แม้ว่าจะสะท้อนถึงความเสียหายโดยตรงของ DNA จากรังสีอัลตราไวโอเลตก็ตาม[ 80 ]

รังสี UV ทุกช่วงคลื่นทำลาย เส้นใย คอลลาเจนและเร่งการแก่ของผิวหนัง ทั้ง UVA และ UVB ทำลายวิตามินเอในผิวหนัง ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายเพิ่มเติม[ 81 ]

รังสี UVB สามารถทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNA โดยตรงได้[ 82 ]ความเชื่อมโยงกับมะเร็งนี้เป็นหนึ่งในสาเหตุที่ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการลดลงของโอโซนและ รู โหว่ โอโซน

มะเร็งผิวหนังชนิดร้ายแรงที่สุดเมลาโนมาส่วนใหญ่เกิดจากความเสียหายของ DNA ที่ไม่เกี่ยวข้องกับรังสี UVA สามารถเห็นได้จากการไม่มีการกลายพันธุ์ของลักษณะเฉพาะของ UV โดยตรงในเมลาโนมาถึง 92% [ 83 ]การได้รับแสงแดดมากเกินไปเป็นครั้งคราวและการถูกแดดเผาอาจเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อการเกิดเมลาโนมามากกว่าการได้รับแสงแดดในระดับปานกลางในระยะยาว[ 84 ] UVC เป็นรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีพลังงานสูงสุดและอันตรายที่สุด และก่อให้เกิดผลเสียต่างๆ ที่อาจก่อให้เกิดการกลายพันธุ์หรือมะเร็งได้[ 85 ]

ในอดีต รังสี UVA ถือว่าไม่เป็นอันตรายหรือเป็นอันตรายน้อยกว่ารังสี UVB แต่ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่ารังสี UVA มีส่วนทำให้เกิดมะเร็งผิวหนังโดยทางอ้อมผ่านความเสียหายของ DNA ( อนุมูลอิสระเช่น สารออกซิเจนที่ว่องไว) [ 86 ]รังสี UVA สามารถสร้างสารเคมีตัวกลางที่มีปฏิกิริยาสูง เช่น อนุมูล ไฮดรอกซิลและอนุมูลออกซิเจน ซึ่งสามารถทำลาย DNA ได้ ความเสียหายของ DNA ที่เกิดกับผิวหนังโดยทางอ้อมจากรังสี UVA ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการแตกของสาย DNA เดี่ยว ในขณะที่ความเสียหายที่เกิดจากรังสี UVB รวมถึงการก่อตัวโดยตรงของไทมีนไดเมอร์หรือไซโตซีนไดเมอร์และการแตกของสาย DNA คู่[ 87 ]รังสี UVA มีฤทธิ์กดภูมิคุ้มกันต่อร่างกายทั้งหมด (คิดเป็นส่วนใหญ่ของผลกระทบการกดภูมิคุ้มกันจากการสัมผัสแสงแดด) และเป็นสารก่อกลายพันธุ์สำหรับเคราติโนไซต์ของเซลล์ฐานในผิวหนัง[ 88 ]

โฟตอน UVB สามารถทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNA โดยตรง รังสี UVB กระตุ้นโมเลกุล DNA ในเซลล์ผิวหนัง ทำให้เกิดพันธะโควาเลนต์ ที่ผิดปกติขึ้นระหว่าง เบสไพริมิดีน ที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิด ไดเมอร์ ไดเมอร์ไพริมิดีนที่เกิดจาก UV ส่วนใหญ่ใน DNA จะถูกกำจัดออกไปโดยกระบวนการที่เรียกว่าการซ่อมแซมการตัดนิวคลีโอไทด์ซึ่งใช้โปรตีนที่แตกต่างกันประมาณ 30 ชนิด[ 82 ]ไดเมอร์ไพริมิดีนที่หลุดรอดจากกระบวนการซ่อมแซมนี้สามารถกระตุ้นให้เกิดการตายของเซลล์ตามโปรแกรม ( อะพอพโทซิส ) หรือทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการจำลอง DNA ซึ่งนำไปสู่การกลายพันธุ์[ 89 ]

รังสี UVB ทำลายmRNA [ 90 ]ซึ่งกระตุ้นเส้นทางที่รวดเร็วซึ่งนำไปสู่การอักเสบของผิวหนังและอาการไหม้แดด ความเสียหายของ mRNA ในขั้นต้นจะกระตุ้นการตอบสนองในไรโบโซมผ่านโปรตีนที่เรียกว่าZAK-alphaในการตอบสนองต่อความเครียดจากไรโบโซม การตอบสนองนี้ทำหน้าที่เป็นระบบเฝ้าระวังเซลล์ หลังจากตรวจพบความเสียหายของ RNA แล้ว จะนำไปสู่การส่งสัญญาณการอักเสบและการดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกัน สิ่งนี้ ไม่ใช่ความเสียหายของ DNA (ซึ่งตรวจจับได้ช้ากว่า) ส่งผลให้เกิดการอักเสบของผิวหนังจากรังสี UVB และอาการไหม้แดดอย่างรุนแรง[ 91 ]

เพื่อป้องกันรังสียูวี ปริมาณเม็ดสีเมลานินในผิวหนังจะเพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับรังสียูวีในระดับปานกลาง (ขึ้นอยู่กับประเภทผิว ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการอาบแดดหน้าที่ของเมลานินคือการดูดซับรังสียูวีและกระจายพลังงานออกไปเป็นความร้อนที่ไม่เป็นอันตราย ปกป้องผิวจากการทำลายดีเอ็นเอ ทั้ง ทางตรงและ ทางอ้อม จากรังสียูวี รังสียูวีเอทำให้ผิวแทนเร็วและอยู่ได้หลายวันโดยการออกซิไดซ์เมลานินที่มีอยู่แล้วและกระตุ้นการปล่อยเมลานินจากเซลล์ สร้างเม็ดสี ส่วนรังสียูวีบีทำให้ผิวแทนจะค่อยๆ ปรากฏขึ้นภายใน 2 วัน เนื่องจากกระตุ้นให้ร่างกายผลิตเมลานินมากขึ้น

การถกเถียงเรื่องความปลอดภัยของครีมกันแดด

การสาธิตผลของครีมกันแดด ภาพด้านซ้ายเป็นภาพถ่ายใบหน้าปกติของเขา ภาพด้านขวาเป็นภาพสะท้อนของรังสียูวี ใบหน้าของชายคนนี้ทาครีมกันแดดเฉพาะด้านขวาเท่านั้น จึงดูคล้ำกว่าเพราะครีมกันแดดดูดซับรังสียูวี

องค์กรทางการแพทย์แนะนำให้ผู้ป่วยปกป้องตนเองจากรังสี UV โดยใช้ครีมกันแดดส่วนประกอบของครีมกันแดด 5 ชนิดได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปกป้องหนูจากการเกิดเนื้องอกที่ผิวหนังได้ อย่างไรก็ตามสารเคมีบางชนิดในครีมกันแดดอาจก่อให้เกิดสารที่เป็นอันตรายได้หากสัมผัสกับเซลล์ที่มีชีวิตโดยได้รับแสง[ 92 ] [ 93 ]ปริมาณครีมกันแดดที่ซึมเข้าไปในชั้นผิวหนังด้านล่างอาจมีมากพอที่จะก่อให้เกิดความเสียหายได้[ 94 ]

ครีมกันแดดช่วยลดความเสียหายโดยตรงต่อ DNA ที่ทำให้เกิดอาการไหม้แดด โดยการปิดกั้นรังสี UVB และค่า SPF ทั่วไป จะบ่งบอกถึงประสิทธิภาพในการปิดกั้นรังสีนี้ SPF จึงเรียกอีกอย่างว่า UVB-PF ซึ่งย่อมาจาก "UVB protection factor" [ 95 ]อย่างไรก็ตาม ค่านี้ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการป้องกันที่สำคัญต่อรังสี UVA [ 96 ]ซึ่งไม่ได้ทำให้เกิดอาการไหม้แดดโดยตรง แต่ก็ยังเป็นอันตราย เนื่องจากทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNA ทางอ้อมและยังถือว่าเป็นสารก่อมะเร็งอีกด้วย การศึกษาหลายชิ้นชี้ให้เห็นว่าการไม่มีสารกรอง UVA อาจเป็นสาเหตุของการเกิดมะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมาในผู้ใช้ครีมกันแดดมากกว่าผู้ที่ไม่ใช้[ 97 ] [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ] โลชั่นกันแดดบางชนิดมีส่วนประกอบของไทเทเนียมไดออกไซด์ซิงค์ออกไซด์และอะโวเบนโซนซึ่งช่วยป้องกันรังสี UVA

คุณสมบัติทางเคมีแสงของเมลานินทำให้มันเป็นสารปกป้องผิวจากแสงแดด ที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม สารเคมีในครีมกันแดดไม่สามารถกระจายพลังงานของสถานะกระตุ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่ากับเมลานิน ดังนั้น หากส่วนผสมของครีมกันแดดแทรกซึมเข้าไปในชั้นผิวหนังด้านล่าง ปริมาณของอนุมูลอิสระอาจเพิ่มขึ้น[ 102 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 103 ]ปริมาณของครีมกันแดดที่แทรกซึมผ่านชั้นเคราตินอาจมีมากหรือน้อยพอที่จะก่อให้เกิดความเสียหายก็ได้

ในการทดลองของ Hanson et al . ที่ตีพิมพ์ในปี 2549 ได้มีการวัดปริมาณของสารออกซิเจนที่เป็น อันตราย (ROS) ในผิวหนังที่ไม่ได้ทาครีมกันแดดและผิวหนังที่ทาครีมกันแดด ใน 20 นาทีแรก ฟิล์มครีมกันแดดมีผลในการป้องกันและจำนวนของสาร ROS มีขนาดเล็กกว่า อย่างไรก็ตาม หลังจาก 60 นาที ปริมาณครีมกันแดดที่ดูดซึมเข้าไปมีมากจนทำให้ปริมาณของสาร ROS ในผิวหนังที่ทาครีมกันแดดสูงกว่าในผิวหนังที่ไม่ได้ทาครีมกันแดด[ 102 ]การศึกษาชี้ให้เห็นว่าต้องทาครีมกันแดดซ้ำภายใน 2 ชั่วโมงเพื่อป้องกันไม่ให้รังสียูวีทะลุผ่านเซลล์ผิวหนังที่มีชีวิตซึ่งซึมผ่านครีมกันแดด[ 102 ]

อาการกำเริบของโรคผิวหนังบางชนิด

รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถทำให้อาการและโรคผิวหนังหลายอย่างรุนแรงขึ้นได้ รวมถึง[ 104 ]โรคแพ้ภูมิตัวเองชนิดลูปัสโรคSjögren โรค Sinear Usher โรค rosacea โรคdermatomyositisโรคDarier โรคKindler–WearyและโรคPorokeratosis [ 105 ]

ความเสียหายต่อดวงตา

โดยทั่วไปมักใช้ป้ายเตือนเพื่อแจ้งเตือนถึงอันตรายจากรังสียูวีที่มีความเข้มสูง

ดวงตาไวต่อความเสียหายจากรังสียูวีมากที่สุดในแถบ UVC ตอนล่างที่ 265–275 นาโนเมตร รังสีที่มีความยาวคลื่นนี้แทบจะไม่มีในแสงแดดที่พื้นผิวโลก แต่ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดเทียม เช่นประกายไฟจากการเชื่อมโลหะ ด้วยไฟฟ้า การสัมผัสกับแหล่งกำเนิดเหล่านี้โดยไม่ได้รับการป้องกันอาจทำให้เกิด "อาการตาพร่าจากการเชื่อม" หรือ "อาการตาอักเสบจากแสง" ( photokeratitis ) และอาจนำไปสู่ การเกิด ต้อกระจกต้อเนื้อและ การเกิด พังผืดที่กระจกตาใน ระดับที่น้อยกว่า รังสียูวีบีในแสงแดดตั้งแต่ 310 ถึง 280 นาโนเมตรก็ทำให้เกิดอาการตาอักเสบจาก แสง ("ตาบอดจากหิมะ") และอาจเกิดความเสียหายต่อกระจกตาเลนส์และจอประสาทตา ได้ [ 106 ]

แว่นตาป้องกันมีประโยชน์สำหรับผู้ที่สัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต เนื่องจากแสงสามารถเข้าสู่ดวงตาจากด้านข้างได้ การป้องกันดวงตาแบบเต็มรูปแบบจึงมักมีความจำเป็นหากมีความเสี่ยงต่อการสัมผัสเพิ่มขึ้น เช่น ในการปีนเขาในที่สูง นักปีนเขาจะสัมผัสกับรังสี UV ในระดับที่สูงกว่าปกติ ทั้งเนื่องจากการกรองของชั้นบรรยากาศน้อยลงและเนื่องจากการสะท้อนจากหิมะและน้ำแข็ง[ 107 ] [ 108 ]แว่นตา ธรรมดาที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดจะให้การป้องกันได้บ้าง เลนส์พลาสติกส่วนใหญ่ให้การป้องกันมากกว่าเลนส์แก้ว เนื่องจากดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แก้วโปร่งใสต่อ UVA และพลาสติกอะคริลิกทั่วไปที่ใช้ทำเลนส์นั้นโปร่งใสน้อยกว่า วัสดุเลนส์พลาสติกบางชนิด เช่นโพลีคาร์บอเนตสามารถบล็อก UV ส่วนใหญ่ได้โดยธรรมชาติ[ 109 ]

การเสื่อมสภาพของโพลิเมอร์ เม็ดสี และสีย้อม

เชือกโพ ลีโพรพีลีนที่เสียหายจากรังสียูวี(ซ้าย) และเชือกใหม่ (ขวา)

การเสื่อมสภาพจากรังสียูวีเป็นรูปแบบหนึ่งของการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ที่ส่งผลกระทบต่อพลาสติกที่สัมผัสกับแสงแดดปัญหาดังกล่าวปรากฏในรูปของการเปลี่ยนสีหรือซีดจาง การแต cracking การสูญเสียความแข็งแรง หรือการแตกสลาย ผลกระทบจากการกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการสัมผัสและความเข้มของแสงแดด การเติมสารดูดซับรังสียูวีจะช่วยยับยั้งผลกระทบดังกล่าว

สเปกตรัม IR แสดง การดูดกลืน คาร์บอนิลเนื่องจากการเสื่อมสภาพของโพลีเอทิลีน จากรังสียูวี

พอ ลิเมอร์ที่ไวต่อแสง ได้แก่เทอร์โมพลาสติกและเส้นใยพิเศษ เช่นอะรามิดการดูดซับรังสียูวีทำให้สายโซ่เสื่อมสภาพและสูญเสียความแข็งแรงในจุดที่ไวต่อแสงในโครงสร้างของสายโซ่ เชือกอะรามิดต้องหุ้มด้วยเทอร์โมพลาสติกหากต้องการคงความแข็งแรงไว้

เม็ดสีและสีย้อมหลายชนิดดูดซับรังสียูวีและเปลี่ยนสี ดังนั้นภาพวาดและสิ่งทออาจต้องการการปกป้องเพิ่มเติมทั้งจากแสงแดดและหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสียูวีทั่วไปสองแหล่ง กระจกหน้าต่างดูดซับรังสียูวีที่เป็นอันตรายได้บางส่วน แต่โบราณวัตถุที่มีค่าจำเป็นต้องได้รับการปกป้องเป็นพิเศษ พิพิธภัณฑ์หลายแห่งจึงใช้ผ้าม่านสีดำคลุมภาพวาดสีน้ำและสิ่งทอโบราณ ตัวอย่างเช่น เนื่องจากสีน้ำอาจมีระดับเม็ดสีต่ำมาก จึงต้องการการปกป้องเพิ่มเติมจากรังสียูวีกระจกกรอบรูป หลายรูปแบบ รวมถึงอะคริลิก (เพล็กซิกลาส) ลามิเนต และสารเคลือบ ให้การปกป้องรังสียูวี (และแสงที่มองเห็นได้) ในระดับที่แตกต่างกัน[ 110 ]

แอปพลิเคชัน

เนื่องจากความสามารถในการทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีและกระตุ้นการเรืองแสงในวัสดุ รังสีอัลตราไวโอเลตจึงมีการใช้งานหลายอย่าง ตารางต่อไปนี้[ 111 ]แสดงการใช้งานบางส่วนของแถบความยาวคลื่นเฉพาะในสเปกตรัม UV

การถ่ายภาพ

ภาพถ่ายบุคคลโดยใช้เฉพาะแสงยูวีที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 335 ถึง 365 นาโนเมตร

ฟิล์มถ่ายภาพตอบสนองต่อรังสีอัลตราไวโอเลต แต่เลนส์แก้วของกล้องมักจะปิดกั้นรังสีที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า 350 นาโนเมตร ฟิลเตอร์กันรังสียูวีสีเหลืองอ่อนมักใช้สำหรับการถ่ายภาพกลางแจ้งเพื่อป้องกันการเกิดสีฟ้าที่ไม่พึงประสงค์และการได้รับแสงมากเกินไปจากรังสี UV สำหรับการถ่ายภาพในย่านใกล้ยูวี อาจใช้ฟิลเตอร์พิเศษ การถ่ายภาพที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า 350 นาโนเมตรต้องใช้เลนส์ควอตซ์พิเศษที่ไม่ดูดซับรังสี เซ็นเซอร์ของกล้องดิจิทัลอาจมีฟิลเตอร์ภายในที่ปิดกั้นรังสี UV เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการแสดงสี บางครั้งฟิลเตอร์ภายในเหล่านี้สามารถถอดออกได้ หรืออาจไม่มีเลย และฟิลเตอร์แสงที่มองเห็นได้ภายนอกจะเตรียมกล้องสำหรับการถ่ายภาพในย่านใกล้ยูวี กล้องบางรุ่นได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานในย่าน UV [ 113 ]

การถ่ายภาพโดยใช้รังสีอัลตราไวโอเลตสะท้อนมีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบทางการแพทย์ วิทยาศาสตร์ และนิติวิทยาศาสตร์ ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การตรวจจับรอยฟกช้ำบนผิวหนัง การเปลี่ยนแปลงเอกสาร หรือการบูรณะภาพวาด การถ่ายภาพฟลูออเรสเซนซ์ที่เกิดจากการส่องสว่างด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตใช้ความยาวคลื่นแสงที่มองเห็นได้

แสงออโรร่าที่ ขั้วเหนือของ ดาวพฤหัสบดีมองเห็นได้ด้วยแสงอัลตราไวโอเลตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ในดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลตการวัดจะถูกนำมาใช้เพื่อแยกแยะองค์ประกอบทางเคมีของตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ และอุณหภูมิและองค์ประกอบของดาวฤกษ์ เนื่องจากชั้นโอโซนปิดกั้นความถี่ UV หลายความถี่ไม่ให้ไปถึงกล้องโทรทรรศน์บนพื้นผิวโลก การสังเกตการณ์ UV ส่วนใหญ่จึงทำจากอวกาศ[ 114 ]

อุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

การปล่อยประจุโคโรนาในอุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถตรวจจับได้จากการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลต โคโรนาทำให้ฉนวนไฟฟ้าเสื่อมสภาพและปล่อยโอโซนและไนโตรเจนออกไซด์[ 115 ]

EPROM (หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ลบและตั้งโปรแกรมใหม่ได้) จะถูกลบข้อมูลโดยการฉายรังสี UV โมดูลเหล่านี้มีหน้าต่างโปร่งใส ( ควอตซ์ ) อยู่ด้านบนของชิปซึ่งช่วยให้รังสี UV ผ่านเข้าไปได้

การใช้สีย้อมเรืองแสง

สารเรืองแสงไร้สี ที่ เปล่งแสงสีฟ้าเมื่อได้รับรังสียูวีถูกเติมลงในกระดาษและผ้าเพื่อเพิ่มความสว่าง แสงสีฟ้าที่เปล่งออกมาจากสารเหล่านี้จะช่วยลดโทนสีเหลืองที่อาจมีอยู่ ทำให้สีและสีขาวดูขาวขึ้นหรือสว่างขึ้น

สีย้อมเรืองแสงยูวีที่เรืองแสงเป็นสีหลักถูกนำมาใช้ในสีทา กระดาษ และสิ่งทอ เพื่อเพิ่มความสดใสของสีภายใต้แสงแดด หรือเพื่อสร้างเอฟเฟกต์พิเศษเมื่อส่องด้วยหลอดไฟยูวี สีแบล็กไลท์ที่มีสีย้อมที่เรืองแสงภายใต้รังสียูวีถูกนำมาใช้ในงานศิลปะและงานด้านสุนทรียศาสตร์หลายแขนง

เมื่อนำบัตรเครดิตวีซ่าหลายใบไปส่องใต้แสงยูวี จะปรากฏภาพนกปรากฏขึ้น

เพื่อช่วยป้องกันการปลอมแปลงเงินตรา หรือการปลอมแปลงเอกสารสำคัญ เช่น ใบขับขี่และหนังสือเดินทางกระดาษอาจมีลายน้ำ ยูวี หรือเส้นใยเรืองแสงหลากสีที่มองเห็นได้ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต แสตมป์ไปรษณีย์จะมี สาร ฟอสฟอร์ที่เรืองแสงภายใต้แสงยูวีเพื่อให้สามารถตรวจจับแสตมป์และด้านหน้าของจดหมายได้โดยอัตโนมัติ

สีย้อมเรืองแสงยูวีถูกนำไปใช้ในหลายด้าน (เช่นชีวเคมีและนิติวิทยาศาสตร์ ) สเปรย์พริกไทย บางยี่ห้อ จะทิ้งสารเคมีที่มองไม่เห็น (สีย้อมยูวี) ซึ่งล้างออกได้ยากจากผู้ที่ถูกฉีดสเปรย์พริกไทยใส่ ทำให้ตำรวจสามารถระบุตัวผู้โจมตีได้ในภายหลัง

ใน การทดสอบแบบไม่ทำลายบางประเภทรังสียูวีจะกระตุ้นสีย้อมเรืองแสงเพื่อเน้นให้เห็นข้อบกพร่องในวัสดุหลากหลายชนิด สีย้อมเหล่านี้อาจถูกพาเข้าไปในข้อบกพร่องที่พื้นผิวโดยแรงดึงดูดของเหลว ( การตรวจสอบด้วยสารแทรกซึม ) หรืออาจจับกับอนุภาคเฟอร์ไรต์ที่ติดอยู่ในสนามแม่เหล็กรั่วไหลในวัสดุเหล็ก ( การตรวจสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก )

การวิเคราะห์ใช้ประโยชน์

นิติวิทยาศาสตร์

UV เป็นเครื่องมือสืบสวนในที่เกิดเหตุซึ่งมีประโยชน์ในการค้นหาและระบุของเหลวในร่างกาย เช่น น้ำอสุจิ เลือด และน้ำลาย[ 116 ]ตัวอย่างเช่น ของเหลวที่หลั่งออกมาหรือน้ำลายสามารถตรวจจับได้ด้วยแหล่งกำเนิด UV กำลังสูง โดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างหรือสีของพื้นผิวที่ของเหลวนั้นตกอยู่[ 117 ]ไมโครสเปกโทรสโกปี UV–visยังใช้ในการวิเคราะห์หลักฐานร่องรอย เช่น เส้นใยสิ่งทอและเศษสี รวมถึงเอกสารที่ต้องสงสัยด้วย

การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การตรวจสอบความถูกต้องของของสะสมและงานศิลปะต่างๆ และการตรวจจับธนบัตรปลอม แม้แต่วัสดุที่ไม่ได้ทำเครื่องหมายด้วยสีย้อมไวต่อรังสียูวีเป็นพิเศษ ก็อาจเรืองแสงได้ในลักษณะเฉพาะเมื่อสัมผัสกับรังสียูวี หรืออาจเรืองแสงแตกต่างกันระหว่างรังสียูวีคลื่นสั้นและคลื่นยาว

เพิ่มความคมชัดของหมึก

การใช้การถ่ายภาพหลายสเปกตรัมทำให้สามารถอ่าน ข้อความบนกระดาษ ปาปิรัส ที่อ่านไม่ออกได้ เช่น ปาปิรัสที่ถูกเผาไหม้ของวิลลาแห่งปาปิรัสหรือของออกซีรินคัสหรือปาลิมป์เซสต์ของอาร์คิมีดีส เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพเอกสารที่อ่านไม่ออกโดยใช้ตัวกรองต่างๆ ในช่วงอินฟราเรดหรืออัลตราไวโอเลต ซึ่งปรับแต่งอย่างละเอียดเพื่อจับความยาวคลื่นแสงที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นจึงสามารถค้นหาส่วนสเปกตรัมที่เหมาะสมที่สุดเพื่อแยกแยะหมึกออกจากกระดาษบนพื้นผิวปาปิรัสได้

แหล่งกำเนิดแสง NUV แบบง่ายสามารถใช้เพื่อเน้นหมึก เหล็กที่ซีดจาง บนกระดาษไขได้[ 118 ]

การปฏิบัติตามสุขอนามัย

บุคคลที่สวมชุดป้องกันเต็มตัว เรืองแสงในแสงอัลตราไวโอเลต
หลังจากเสร็จสิ้นการฝึกอบรมที่เกี่ยวข้องกับของเหลวในร่างกาย จำลอง อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลของบุคลากรทางการแพทย์จะถูกตรวจสอบด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อตรวจหาหยดของเหลวที่มองไม่เห็น ซึ่งของเหลวเหล่านี้อาจมีไวรัสอันตรายหรือสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ อยู่

รังสีอัลตราไวโอเลตช่วยตรวจจับคราบสารอินทรีย์ที่ตกค้างอยู่บนพื้นผิวที่การทำความสะอาดและฆ่าเชื้อเป็นระยะอาจไม่สามารถกำจัดได้ มีการใช้ในอุตสาหกรรมโรงแรม การผลิต และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องการตรวจสอบ ระดับความสะอาดหรือการป น เปื้อน [ 119 ] [ 120 ] [ 121 ] [ 122 ]

รายการข่าวประจำของสถานีโทรทัศน์หลายแห่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับนักข่าวสืบสวนสอบสวนที่ใช้อุปกรณ์ในลักษณะเดียวกันเพื่อเปิดเผยสภาพที่ไม่ถูกสุขอนามัยในโรงแรม ห้องน้ำสาธารณะ ราวบันได และอื่นๆ[ 123 ] [ 124 ]

เคมี

สเปกโทรสโกปี UV/Visเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิชาเคมีเพื่อวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบคอนจูเกตรังสี UV มักใช้ในการกระตุ้นตัวอย่างที่กำหนด จากนั้นจึงวัดการปล่อยแสงฟลูออเรสเซนต์ด้วยสเปกโทรฟลูออโรมิเตอร์ในการวิจัยทางชีววิทยา รังสี UV ใช้สำหรับการหาปริมาณกรดนิวคลีอิกหรือโปรตีนในเคมีสิ่งแวดล้อม รังสี UV ยังสามารถใช้เพื่อตรวจจับสารปนเปื้อนที่กำลังเป็นที่สนใจในตัวอย่างน้ำ ได้อีกด้วย [ 125 ]

ในการใช้งานควบคุมมลพิษ เครื่องวิเคราะห์อัลตราไวโอเลตใช้ในการตรวจจับการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ สารประกอบซัลเฟอร์ ปรอท และแอมโมเนีย เช่น ในก๊าซไอเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานฟอสซิล[ 126 ]รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถตรวจจับคราบน้ำมันบางๆ ที่หกบนน้ำได้ ไม่ว่าจะโดยการสะท้อนแสงสูงของฟิล์มน้ำมันที่ความยาวคลื่น UV การเรืองแสงของสารประกอบในน้ำมัน หรือโดยการดูดซับ UV ที่เกิดจากการกระเจิงแบบรามานในน้ำ[ 127 ]การดูดซับ UV ยังสามารถใช้เพื่อหาปริมาณสารปนเปื้อนในน้ำเสียได้อีกด้วย โดยทั่วไปแล้วการดูดซับ UV ที่ 254 นาโนเมตรที่ใช้กันมากที่สุดจะใช้เป็นพารามิเตอร์ทดแทนในการหาปริมาณ NOM [ 125 ]การตรวจจับด้วยแสงอีกรูปแบบหนึ่งใช้เมทริกซ์การกระตุ้น-การปล่อย (EEM) เพื่อตรวจจับและระบุสารปนเปื้อนโดยอาศัยคุณสมบัติการเรืองแสงของสารเหล่านั้น[ 125 ] [ 128 ] EEM สามารถใช้เพื่อจำแนกกลุ่ม NOM ที่แตกต่างกันโดยอาศัยความแตกต่างในการปล่อยแสงและการกระตุ้นของฟลูออโรฟอร์ NOM ที่มีโครงสร้างโมเลกุลบางอย่างมีรายงานว่ามีคุณสมบัติเรืองแสงในช่วงความยาวคลื่นการกระตุ้น/การปล่อยที่กว้าง[ 129 ] [ 125 ]หลอดไฟอัลตราไวโอเลตยังใช้เป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์แร่ ธาตุและอัญมณี บางชนิดด้วย

วิทยาศาสตร์วัสดุใช้

การตรวจจับไฟไหม้

ภาพแสดงตัวอย่างแร่หลายชนิดเรืองแสงอย่างสว่างไสวในความยาวคลื่นต่างๆ เมื่อได้รับรังสี UV

โดยทั่วไป เครื่องตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตจะใช้ชิ้นส่วนแบบโซลิดสเตท เช่น ชิ้นส่วนที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์หรืออะลูมิเนียมไนไตรด์หรือหลอดบรรจุก๊าซเป็นองค์ประกอบในการตรวจจับ เครื่องตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตที่ไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลตในทุกช่วงสเปกตรัมจะตอบสนองต่อการฉายรังสีจากแสงแดดและแสงประดิษฐ์ตัวอย่างเช่น เปลวไฟไฮโดรเจนที่กำลังลุกไหม้จะแผ่รังสีอย่างรุนแรงในช่วง 185 ถึง 260 นาโนเมตร และแผ่รังสีใน ย่าน อินฟราเรด เพียงเล็กน้อย ในขณะที่ไฟถ่านหินจะแผ่รังสีในย่านอัลตราไวโอเลตเพียงเล็กน้อย แต่แผ่รังสีในย่านอินฟราเรดอย่างรุนแรง ดังนั้น เครื่องตรวจจับไฟที่ทำงานโดยใช้ทั้งเครื่องตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดจึงมีความน่าเชื่อถือมากกว่าเครื่องตรวจจับที่มีเฉพาะเครื่องตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตเพียงอย่างเดียว ไฟเกือบทั้งหมดจะปล่อยรังสี บางส่วน ในย่าน UVC ในขณะที่รังสีจากดวงอาทิตย์ ในย่านนี้ถูกดูดซับโดย ชั้นบรรยากาศของโลกผลก็คือ เครื่องตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตนั้น "ไม่ไวต่อแสงอาทิตย์" หมายความว่าจะไม่ทำให้เกิดสัญญาณเตือนเมื่อได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์ ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้ง่ายทั้งในร่มและกลางแจ้ง

เครื่องตรวจจับรังสียูวีมีความไวต่อไฟเกือบทุกชนิด รวมถึงไฮโดรคาร์บอนโลหะกำมะถันไฮโดรเจนไฮดราซีนและแอมโมเนียการเชื่อมด้วยไฟฟ้า ประกายไฟจากไฟฟ้า ฟ้าผ่ารังสีเอ็กซ์ที่ ใช้ในอุปกรณ์ทดสอบโลหะแบบไม่ทำลาย (แม้ว่าโอกาสจะ เกิดขึ้นน้อยมาก) และวัสดุกัมมันตรังสี สามารถสร้างระดับที่กระตุ้นระบบตรวจจับรังสียูวีได้ ก๊าซและไอระเหยที่ดูดซับรังสียูวีจะลดทอนรังสีรังสียูวีจากไฟ ทำให้ความสามารถของเครื่องตรวจจับในการตรวจจับเปลวไฟลดลง ในทำนองเดียวกัน ละอองน้ำมันในอากาศหรือฟิล์มน้ำมันบนหน้าต่างเครื่องตรวจจับก็จะมีผลเช่นเดียวกัน

โฟโตลิโทกราฟี

รังสีอัลตราไวโอเลตถูกนำมาใช้สำหรับกระบวนการ โฟโตลิโทกราฟีที่มีความละเอียดสูงมากซึ่งเป็นกระบวนการที่สารเคมีที่เรียกว่าโฟโตเรซิสต์ถูกฉายรังสี UV ที่ผ่านหน้ากาก การฉายรังสีทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีในโฟโตเรซิสต์ หลังจากกำจัดโฟโตเรซิสต์ส่วนที่ไม่ต้องการออกไปแล้ว รูปแบบที่กำหนดโดยหน้ากากจะยังคงอยู่บนชิ้นงาน จากนั้นจึงสามารถดำเนินการ "กัด" ออก เติมสาร หรือปรับเปลี่ยนบริเวณของชิ้นงานที่ไม่มีโฟโตเรซิสต์เหลืออยู่ได้

โฟโตลิโทกราฟีใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ส่วนประกอบวงจรรวม[ 130 ]และแผงวงจรพิมพ์กระบวนการโฟโตลิโทกราฟีที่ใช้ในการผลิตวงจรรวมอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันใช้ UV 193 นาโนเมตร และกำลังทดลองใช้ UV 13.5 นาโนเมตรสำหรับลิโทกราฟีอัลตราไวโอเลตแบบสุดขั้ว

โพลิเมอร์

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความโปร่งใสเพื่อให้แสงสามารถผ่านเข้าหรือออกได้ (เช่น แผงโซลาร์เซลล์และเซ็นเซอร์) สามารถห่อหุ้มด้วยเรซินอะคริลิกที่แข็งตัวด้วยพลังงาน UV ได้ ข้อดีคือมีการปล่อยสาร VOC ต่ำและแข็งตัวเร็ว

ผลกระทบของรังสียูวีต่อพื้นผิวสำเร็จรูปในเวลา 0, 20 และ 43 ชั่วโมง

หมึกพิมพ์ สารเคลือบ และกาว บางชนิด ผลิตขึ้นโดยใช้สารกระตุ้นปฏิกิริยา ด้วยแสง และเรซิน เมื่อสัมผัสกับแสงยูวี จะเกิด ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน ทำให้กาวแข็งตัวหรือแห้งตัว โดยปกติภายในไม่กี่วินาที การใช้งานรวมถึงการยึดติดกระจกและพลาสติก การเคลือบ ใยแก้วนำแสง การเคลือบพื้นการเคลือบยูวีและการตกแต่งกระดาษในการพิมพ์ ออฟเซ็ต การอุดฟัน กาวกันน้ำที่ทำงานด้วยแสงและเจลตกแต่งเล็บ

แหล่งกำเนิดแสง UV สำหรับการใช้งานการอบแห้งด้วย UV ได้แก่หลอดไฟ UV , LED UV และ หลอดไฟแฟลช เอ็ก ไซเม อร์ กระบวนการที่รวดเร็ว เช่น การพิมพ์เฟล็กโซหรือออฟเซต จำเป็นต้องใช้แสงที่มีความเข้มสูงซึ่งถูกโฟกัสผ่านตัวสะท้อนแสงไปยังวัสดุและตัวกลางที่เคลื่อนที่ ดังนั้นจึงใช้หลอดไฟแรงดันสูงที่ ใช้ปรอท ( Hg ) หรือ เหล็ก ( Fe ) เป็นส่วนประกอบ ซึ่งให้พลังงานด้วยอาร์คไฟฟ้าหรือไมโครเวฟ หลอดฟลูออเรสเซนต์และ LED ที่ใช้พลังงานต่ำกว่าสามารถใช้สำหรับการใช้งานแบบคงที่ได้ หลอดไฟแรงดันสูงขนาดเล็กสามารถโฟกัสและส่งแสงไปยังพื้นที่ทำงานผ่านทางตัวนำแสงที่บรรจุของเหลวหรือใยแก้วนำแสงได้

ผลกระทบของ UV ต่อโพลิเมอร์ถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยน ( ความหยาบและความไม่ชอบน้ำ ) ของพื้นผิวโพลิเมอร์ ตัวอย่างเช่น พื้นผิว ของโพลิ(เมทิลเมทาคริเลต)สามารถทำให้เรียบได้ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตสุญญากาศ[ 131 ]

รังสี UV มีประโยชน์ในการเตรียม โพลิเมอร์ที่มีพลังงานพื้นผิวต่ำสำหรับใช้เป็นกาว โพลิเมอร์ที่สัมผัสกับรังสี UV จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทำให้พลังงานพื้นผิวของโพลิเมอร์สูงขึ้น เมื่อพลังงานพื้นผิวของโพลิเมอร์สูงขึ้นแล้ว พันธะระหว่างกาวกับโพลิเมอร์ก็จะแข็งแรงขึ้น

การฟอกอากาศ

แสง UV-C ถูกนำมาใช้ในระบบปรับอากาศเพื่อปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคารโดยการฆ่าเชื้อโรคในอากาศและป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ แสง UV-C มีประสิทธิภาพในการฆ่าหรือทำให้จุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย เช่น แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และราดำ ไม่ทำงาน เมื่อรวมเข้ากับระบบปรับอากาศ แสงอัลตราไวโอเลตมักจะถูกวางไว้ในบริเวณต่างๆ เช่นตัวส่งลมหรือใกล้กับคอยล์ระเหยในระบบปรับอากาศ แสง UV-C ทำงานโดยการฉายแสงไปยังกระแสลมภายในระบบ ฆ่าหรือทำให้จุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายเป็นกลางก่อนที่จะหมุนเวียนกลับเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายในอาคาร ประสิทธิภาพของแสงในระบบปรับอากาศขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มของแสง ระยะเวลาการสัมผัส ความเร็วของกระแสลม และความสะอาดของส่วนประกอบของระบบ[ 132 ] [ 133 ]

การใช้ปฏิกิริยาเคมีเร่งปฏิกิริยาจากไทเทเนียมไดออกไซด์และการสัมผัสกับ UVC จะทำให้สาร อินทรีย์เกิดการออกซิเดชัน เปลี่ยน เชื้อโรคละอองเกสรและสปอร์ ของเชื้อรา ให้กลาย เป็นผลพลอยที่ไม่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาของไทเทเนียมไดออกไซด์และ UVC ไม่ใช่เส้นทางตรง มีปฏิกิริยาหลายร้อยปฏิกิริยาเกิดขึ้นก่อนถึงขั้นตอนผลพลอยที่ไม่เป็นอันตราย และอาจขัดขวางปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ทำให้เกิดฟอร์มาลดีไฮด์อัลดีไฮด์ และ VOC อื่นๆ ระหว่างทางไปสู่ขั้นตอนสุดท้าย ดังนั้น การใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์และ UVC จึงต้องใช้พารามิเตอร์ที่เฉพาะเจาะจงมากเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จ กลไกการทำความสะอาดของ UV เป็นกระบวนการทางเคมีแสง สารปนเปื้อนในสภาพแวดล้อมภายในอาคารเกือบทั้งหมดเป็นสารประกอบคาร์บอนอินทรีย์ ซึ่งจะสลายตัวเมื่อสัมผัสกับ UV ที่มีความเข้มสูงที่ 240 ถึง 280 นาโนเมตร รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้นสามารถทำลาย DNA ในจุลินทรีย์ที่มีชีวิตได้[ 134 ]ประสิทธิภาพของ UVC เกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มและเวลาในการสัมผัส

นอกจากนี้ UV ยังแสดงให้เห็นว่าสามารถลดสารปนเปื้อนที่เป็นก๊าซ เช่นคาร์บอนมอนอกไซด์และVOCsได้ อีกด้วย [ 135 ] [ 136 ] [ 137 ]หลอด UV ที่แผ่รังสีที่ 184 และ 254 นาโนเมตร สามารถกำจัดไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์ ที่มีความเข้มข้นต่ำ ได้ หากมีการหมุนเวียนอากาศระหว่างห้องและห้องหลอดไฟ การจัดเรียงแบบนี้จะป้องกันการนำโอโซนเข้าสู่อากาศที่ผ่านการบำบัด ในทำนองเดียวกัน อากาศอาจได้รับการบำบัดโดยการผ่านแหล่งกำเนิด UV เดียวที่ทำงานที่ 184 นาโนเมตร และผ่านเหล็กเพนทาออกไซด์เพื่อกำจัดโอโซนที่ผลิตโดยหลอด UV

การฆ่าเชื้อและการทำความสะอาด

เมื่อไม่ได้ใช้งานหลอดปล่อยไอปรอทความดันต่ำจะปล่อยแสงยูวีคลื่นสั้นเข้าไปในตู้ดูดควันเพื่อฆ่าเชื้อโรคที่ปนเปื้อนจากพื้นผิวที่ได้รับแสง

หลอดไฟอัลตราไวโอเลตใช้สำหรับฆ่าเชื้อในพื้นที่ทำงานและเครื่องมือที่ใช้ในห้องปฏิบัติการชีววิทยาและสถานพยาบาลหลอดไอปรอท ความดันต่ำที่มีจำหน่ายทั่วไป จะปล่อยรังสีประมาณ 86% ที่ 254 นาโนเมตร (nm) โดยที่ 265 นาโนเมตรเป็นเส้นโค้งประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อสูงสุด รังสี UV ที่ความยาวคลื่นฆ่าเชื้อเหล่านี้จะทำลาย DNA/RNA ของจุลินทรีย์ ทำให้ไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ ส่งผลให้จุลินทรีย์นั้นไม่เป็นอันตราย (แม้ว่าจุลินทรีย์อาจจะไม่ตายก็ตาม) [ 138 ]เนื่องจากจุลินทรีย์สามารถถูกปกป้องจากรังสีอัลตราไวโอเลตได้ในรอยแตกเล็กๆ และบริเวณที่ร่มเงาอื่นๆ หลอดไฟเหล่านี้จึงใช้เป็นเพียงส่วนเสริมของเทคนิคการฆ่าเชื้ออื่นๆ เท่านั้น

หลอด LED UVC เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ในตลาดเชิงพาณิชย์และกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น[ 139 ]เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นโมโนโครมาติก (±5 นาโนเมตร) หลอด LED เหล่านี้จึงสามารถกำหนดเป้าหมายความยาวคลื่นเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการฆ่าเชื้อได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทราบว่าเชื้อโรคมีความไวต่อความยาวคลื่น UV ที่แตกต่างกัน หลอด LED ปราศจากสารปรอท เปิด/ปิดได้ทันที และสามารถใช้งานวนซ้ำได้ไม่จำกัดตลอดทั้งวัน[ 140 ]

การฆ่าเชื้อโดยใช้รังสี UV มักใช้ในการบำบัดน้ำเสีย และกำลังมีการใช้งานเพิ่มมากขึ้นใน การบำบัดน้ำ ดื่มของเทศบาล ผู้ผลิตน้ำดื่มบรรจุขวดหลายรายใช้อุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV เพื่อฆ่าเชื้อน้ำของตนการฆ่าเชื้อน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์[ 141 ] ได้รับการวิจัยเพื่อบำบัดน้ำที่ปนเปื้อนโดยใช้ แสงแดดธรรมชาติในราคาประหยัดการฉายรังสี UVA และอุณหภูมิน้ำที่เพิ่มขึ้นจะฆ่าจุลินทรีย์ในน้ำ

รังสีอัลตราไวโอเลตถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตอาหารหลายอย่างเพื่อฆ่าจุลินทรีย์ ที่ไม่พึงประสงค์ สามารถใช้รังสี UV ในการพาสเจอร์ไรซ์น้ำผลไม้ได้โดยการปล่อยน้ำผลไม้ไหลผ่านแหล่งกำเนิดรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความเข้มสูง ประสิทธิภาพของกระบวนการดังกล่าวขึ้นอยู่กับการดูดซับรังสี UV ของน้ำผลไม้

แสงพัลส์ (PL) เป็นเทคนิคการฆ่าจุลินทรีย์บนพื้นผิวโดยใช้พัลส์ของสเปกตรัมกว้างที่มีความเข้มสูง ซึ่งอุดมไปด้วย UVC ระหว่าง 200 ถึง 280 นาโนเมตรแสงพัลส์ทำงานโดยใช้หลอดไฟแฟลชซีนอนที่สามารถสร้างแฟลชได้หลายครั้งต่อวินาทีหุ่นยนต์ฆ่าเชื้อใช้ UV แบบพัลส์[ 142 ]

ประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพของ แสง far-UVC (222 นาโนเมตร) ที่กรองแล้วต่อเชื้อโรคหลายชนิด รวมถึงแบคทีเรียและเชื้อรา แสดงให้เห็นถึงการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรค และเนื่องจากมีผลกระทบที่เป็นอันตรายน้อยกว่า จึงให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญสำหรับการฆ่าเชื้อที่เชื่อถือได้ในสถานพยาบาล เช่น โรงพยาบาลและสถานดูแลผู้สูงอายุระยะยาว[ 143 ]นอกจากนี้ UVC ยังแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพในการทำลายไวรัส SARS-CoV-2 อีกด้วย[ 144 ]

ชีวภาพ

นก สัตว์เลื้อยคลาน แมลง (เช่น ผึ้ง) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด เช่น หนู กวางเรนเดียร์ สุนัข และแมว สามารถมองเห็นคลื่นแสงอัลตราไวโอเลตใกล้ได้[ 145 ]ผลไม้ ดอกไม้ และเมล็ดพืชหลายชนิดจะโดดเด่นจากพื้นหลังมากขึ้นในคลื่นแสงอัลตราไวโอเลตเมื่อเทียบกับการมองเห็นสีของมนุษย์ แมงป่องจะเรืองแสงหรือเปลี่ยนเป็นสีเหลืองถึงเขียวภายใต้แสง UV ซึ่งช่วยในการควบคุมแมงมุมเหล่านี้ กุ้งแมนติส เช่นNeogonodactylus oerstediiสามารถรับรู้คลื่นแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งช่วยในการล่าและการเอาชีวิตรอด[ 146 ]นกหลายชนิดมีลวดลายบนขนที่มองไม่เห็นในคลื่นแสงปกติ แต่สามารถสังเกตได้ในแสงอัลตราไวโอเลต และปัสสาวะและสารคัดหลั่งอื่นๆ ของสัตว์บางชนิด รวมถึงสุนัข แมว และมนุษย์ สามารถมองเห็นได้ง่ายขึ้นมากด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ช่างควบคุมศัตรูพืชสามารถตรวจจับร่องรอยปัสสาวะของหนูเพื่อการรักษาที่อยู่อาศัยที่ติดเชื้อได้อย่างเหมาะสม

ผีเสื้อใช้รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นระบบการสื่อสารเพื่อการจำแนกเพศและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ ตัวอย่างเช่น ใน ผีเสื้อ Colias eurythemeตัวผู้จะอาศัยสัญญาณภาพในการค้นหาและระบุตัวเมีย แทนที่จะใช้สิ่งเร้าทางเคมีในการหาคู่ ตัวผู้จะถูกดึงดูดด้วยสีที่สะท้อนรังสีอัลตราไวโอเลตของปีกหลังของตัวเมีย[ 147 ]ใน ผีเสื้อ Pieris napiพบว่าตัวเมียในฟินแลนด์ตอนเหนือที่มีรังสี UV ในสภาพแวดล้อมน้อยกว่าจะมีสัญญาณ UV ที่แรงกว่าในการดึงดูดตัวผู้เมื่อเทียบกับตัวเมียที่อยู่ทางใต้กว่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มความไวต่อรังสี UV ของดวงตาของตัวผู้ทำได้ยากกว่าการเพิ่มสัญญาณ UV ที่ตัวเมียปล่อยออกมา[ 148 ]

แมลงหลายชนิดใช้รังสีอัลตราไวโอเลตที่ปล่อยออกมาจากวัตถุบนท้องฟ้าเป็นตัวอ้างอิงในการนำทางในการบิน แหล่งกำเนิดรังสีอัลตราไวโอเลตในบริเวณใกล้เคียงมักจะรบกวนกระบวนการนำทางและในที่สุดก็จะดึงดูดแมลงที่กำลังบินเข้ามา

นักกีฏวิทยาใช้หลอดไฟยูวีในการเก็บรวบรวมด้วงในชาโกประเทศปารากวัย

โปรตีนเรืองแสงสีเขียว (GFP) มักใช้ในทางพันธุศาสตร์เป็นตัวบ่งชี้ สารหลายชนิด เช่น โปรตีน มีแถบการดูดกลืนแสงที่สำคัญในช่วงอัลตราไวโอเลต ซึ่งเป็นที่น่าสนใจในสาขาชีวเคมีและสาขาที่เกี่ยวข้อง เครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ที่สามารถวัดค่า UV ได้นั้นพบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการดังกล่าว

กับดักรังสีอัลตราไวโอเลต หรือที่เรียกว่าเครื่องดักแมลงไฟฟ้าใช้สำหรับกำจัดแมลงบินขนาดเล็กหลายชนิด แมลงเหล่านี้จะถูกดึงดูดด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตและถูกฆ่าด้วยไฟฟ้าช็อต หรือถูกดักจับเมื่อสัมผัสกับอุปกรณ์ นอกจากนี้นักกีฏวิทยา ยังใช้กับดักรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีการออกแบบแตกต่างกัน ในการเก็บรวบรวม แมลงกลางคืน ระหว่าง การสำรวจ ทางด้านสัตว์วิทยา อีกด้วย

การบำบัด

รังสีอัลตราไวโอเลตมีประโยชน์ในการรักษาโรคผิวหนังเช่นโรคสะเก็ดเงินและโรคด่างขาวการได้รับรังสี UVA ในขณะที่ผิวหนังไวต่อแสงมากเป็นพิเศษ ร่วมกับการรับประทานยาพโซราเลน เป็นวิธีการรักษา โรคสะเก็ดเงินที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากยาพโซราเลนอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อตับได้การรักษาด้วย PUVAจึงอาจใช้ได้เพียงจำนวนครั้งที่จำกัดตลอดช่วงชีวิตของผู้ป่วย

การบำบัดด้วยแสง UVB ไม่จำเป็นต้องใช้ยาหรือผลิตภัณฑ์ทาภายนอกเพิ่มเติมเพื่อประโยชน์ในการรักษา เพียงแค่การได้รับแสงก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม การบำบัดด้วยแสงจะมีประสิทธิภาพเมื่อใช้ร่วมกับการรักษาเฉพาะที่บางอย่าง เช่น แอนทราลิน น้ำมันดิน และ อนุพันธ์ วิตามินเอและดี หรือการรักษาแบบทั่วร่างกาย เช่นเมโทเทรกเซตและโซริอาเท[ 149 ]

วิทยาศาสตร์สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

สัตว์เลื้อยคลานต้องการ UV-B สำหรับการสังเคราะห์วิตามินดีและกระบวนการเผาผลาญอื่นๆ[ 150 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งโคลแคลซิเฟอรอล (วิตามินดี3 ) ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานพื้นฐานของเซลล์/ระบบประสาท รวมถึงการใช้แคลเซียมสำหรับการสร้างกระดูกและไข่ คลื่นแสง UV-A ก็สามารถมองเห็นได้โดยสัตว์เลื้อยคลานหลายชนิด และอาจมีบทบาทสำคัญต่อความสามารถในการอยู่รอดในป่า รวมถึงการสื่อสารด้วยสายตาระหว่างแต่ละตัว ดังนั้น ในกรงเลี้ยงสัตว์เลื้อยคลานทั่วไป ต้องมีแหล่งกำเนิดแสง UV-A/UV-B แบบเรืองแสง (ที่ความเข้มของสเปกตรัมและการครอบคลุมที่เหมาะสมสำหรับสายพันธุ์) เพื่อให้สัตว์เลื้อยคลานที่เลี้ยงไว้หลายชนิดสามารถอยู่รอดได้ การเสริมโคลแคลซิเฟอรอล (วิตามินดี3 ) เพียงอย่างเดียวจะไม่เพียงพอ เนื่องจากมีเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่สมบูรณ์ซึ่ง "ข้ามขั้นตอน" ทางเมตาบอลิซึม (มีความเสี่ยงต่อการได้รับยาเกินขนาด) โมเลกุลตัวกลางและเมตาบอไลต์ยังมีหน้าที่สำคัญต่อสุขภาพของสัตว์ด้วย แสงแดดธรรมชาติในระดับที่เหมาะสมย่อมดีกว่าแสงจากแหล่งกำเนิดแสงเทียมเสมอ แต่สิ่งนี้อาจเป็นไปไม่ได้สำหรับผู้เลี้ยงสัตว์ในบางพื้นที่ของโลก

เป็นที่ทราบกันดีว่าปัญหาที่ระดับการปล่อยรังสี UV-A ในสเปกตรัมสูงสามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์และ DNA ในส่วนต่างๆ ของร่างกายที่บอบบาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งดวงตา ซึ่งอาจทำให้ตาบอดได้หากวางตำแหน่งและใช้แหล่งกำเนิด UV-A และ UV-B ไม่เหมาะสม (การได้รับรังสีมากเกินไปเรียกว่าphotokeratitis ) สำหรับผู้เลี้ยงหลายราย จำเป็นต้องมีแหล่งความร้อนที่เพียงพอด้วย ซึ่งส่งผลให้มีการวางจำหน่ายผลิตภัณฑ์ "แบบผสม" ที่ให้ทั้งความร้อนและแสง ผู้เลี้ยงควรระมัดระวังการผสมผสานระหว่างแสงและความร้อนที่แผ่มาจากหลอดไฟ UV-A และ UV-B แบบผสม หลอดไฟทั่วไปจะปล่อยรังสี UV-A ในระดับสูงและรังสี UV-B ในระดับต่ำ ซึ่งมักมีความแรงคงที่ที่แตกต่างกันในความยาวคลื่นต่างๆ ซึ่งยากต่อการปรับให้ตรงกับความต้องการทางเมตาบอลิซึมของสัตว์เลื้อยคลานที่แตกต่างกัน กลยุทธ์ที่ดีกว่าคือการใช้หลอดไฟแยกกันสำหรับแถบ UV ที่แตกต่างกัน เพื่อให้ผู้เลี้ยงสามารถวางตำแหน่งและควบคุมความเข้มของหลอดไฟเพื่อสุขภาพที่ดีที่สุดของสัตว์[ 151 ]

ความสำคัญเชิงวิวัฒนาการ

ในแบบจำลองทฤษฎีวิวัฒนาการสมัยใหม่ วิวัฒนาการของโปรตีนและเอนไซม์ ที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ในยุคแรก นั้นเกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลต UVB ทำให้ คู่เบส ไทมีนที่อยู่ติดกันในลำดับพันธุกรรมจับกันเป็นไทมีนไดเมอร์ซึ่งเป็นการรบกวนในสายดีเอ็นเอที่เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ไม่สามารถคัดลอกได้ ส่งผลให้เกิดการเลื่อนเฟรมระหว่างการจำลองทางพันธุกรรมและการสังเคราะห์โปรตีนซึ่งมักจะทำให้เซลล์ตาย ก่อนการก่อตัวของชั้นโอโซนที่กั้นรังสี UV เมื่อโปรคาริโอต ยุคแรก เข้าใกล้ผิวมหาสมุทร พวกมันก็ตายไปเกือบทั้งหมด โปรคาริโอตจำนวนน้อยที่รอดชีวิตได้พัฒนาเอนไซม์ที่คอยตรวจสอบสารพันธุกรรมและกำจัดไทมีนไดเมอร์โดยใช้ เอนไซม์ ซ่อมแซมการตัดนิวคลีโอไท ด์ เอนไซม์และโปรตีนหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์ แบบไมโทซิสและไมโอซิสในปัจจุบันมีความคล้ายคลึงกับเอนไซม์ซ่อมแซม และเชื่อกันว่าเป็นการดัดแปลงที่วิวัฒนาการมาจากเอนไซม์ที่ใช้เพื่อเอาชนะความเสียหายของดีเอ็นเอที่เกิดจากรังสี UV [ 152 ]

ระดับรังสีอัลตราไวโอเลตที่สูงขึ้น โดยเฉพาะ UV-B ยังถูกสันนิษฐานว่าเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในบันทึกฟอสซิลอีกด้วย[ 153 ]

ชีววิทยาแสง

ชีววิทยาแสง (Photobiology) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตรายของรังสีที่ไม่ก่อให้เกิดไอออนในสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปกำหนดขอบเขตไว้ที่ประมาณ 10 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งเป็นพลังงานไอออนไนซ์แรกของออกซิเจน รังสีอัลตราไวโอเลต (UV) มีพลังงานประมาณ 3 ถึง 30 อิเล็กตรอนโวลต์ ดังนั้น ชีววิทยาแสงจึงเกี่ยวข้องกับรังสี UV บางส่วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • อัลเลน, จีนนี่ (6 กันยายน 2544). รังสีอัลตราไวโอเลต: ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก . หอดูดาวโลก. นาซา, สหรัฐอเมริกา.
  • Hockberger, Philip E. (2002). "ประวัติศาสตร์ของโฟโตไบโอโลยีอัลตราไวโอเลตสำหรับมนุษย์ สัตว์ และจุลินทรีย์" Photochemistry and Photobiology . 76 (6): 561– 569. doi : 10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2 . PMID  12511035 . S2CID  222100404 .
  • Hu, S; Ma, F; Collado-Mesa, F; Kirsner, RS (กรกฎาคม 2547). "รังสี UV, ละติจูด และมะเร็งผิวหนังในชาวฮิสแปนิกและคนผิวดำในสหรัฐอเมริกา" Arch. Dermatol . 140 (7): 819– 824. doi : 10.1001/archderm.140.7.819 . PMID  15262692 .
  • Strauss, CEM; Funk, DJ (1991). "การสร้างความถี่ต่างที่ปรับได้กว้างของ VUV โดยใช้เรโซแนนซ์สองโฟตอนใน H2 และ Kr" Optics Letters . 16 (15): 1192– 4. Bibcode : 1991OptL...16.1192S . doi : 10.1364/ol.16.001192 . PMID  19776917 .
  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับแสงอัลตราไวโอเลตในวิกิมีเดียคอมมอนส์
  • โลโก้ Wiktionaryความหมายของคำว่า"อัลตราไวโอเลต"จากพจนานุกรมวิกิพีเดีย
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ultraviolet&oldid=1359271630 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อัลตราไวโอเลต

รังสีอัลตราไวโอเลต ( UV ; บางครั้งเรียกว่าแสงอัลตราไวโอเลต ) คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 100–400...

การมองเห็น

โดยทั่วไปมนุษย์ไม่สามารถใช้รังสีอัลตราไวโอเลตในการมองเห็นได้ เลนส์ตาของมนุษย์ และเลนส์ที่ปลูกถ่ายด้วยการผ่าตัดที่ผลิตตั้งแต่ปี 1986 สามารถบล็อกรังสีส่วนใหญ่ในช่วงความยาวคลื่นใกล้ UV ที่ 300–400 นาโนเมตรได้ ส่วนความยาวคลื่นที่สั้นกว่านั้นจะถูกบล็อกโดยกระจกตา [...

ประวัติศาสตร์และการค้นพบ

"อัลตราไวโอเลต" หมายถึง "เหนือกว่าสีม่วง" (มาจาก ภาษาละติน ultra ซึ่งแปลว่า "เหนือกว่า") โดยสีม่วงเป็นสีที่มีความถี่สูงสุดของ แสงที่มองเห็นได้ อัลตราไวโอเลตมีความถี่สูงกว่า (ดังนั้นจึงมีความยาวคลื่นสั้นกว่า) แสงสีม่วง

ชนิดย่อย

สเปกตรัม แม่เหล็กไฟฟ้า ของรังสีอัลตราไวโอเลต (UVR) ซึ่งกำหนดไว้กว้างที่สุดคือ 10–400 นาโนเมตร สามารถแบ่งย่อยออกเป็นช่วงต่างๆ ที่แนะนำโดย มาตรฐาน ISO 21348: [ 22 ]