Ultraviolettisten bakteereja tappavien lamppujen mennyt ja nykyinen elämä

Ultraviolettisäteet voidaan jakaa UVA (aallonpituus 400 nm - 320 nm, matala taajuus ja pitkä aalto), UVB (aallonpituus 320 nm - 280 nm, keskitaajuus ja keskiaalto), UVC (aallonpituus 280 nm - 100 nm, korkea taajuus ja lyhyt aalto), EUV ( 100 nm - 10 nm, erittäin korkea taajuus) 4 tyyppiä.

Vuonna 1877 Downs ja Blunt raportoivat ensimmäistä kertaa, että auringon säteily voi tappaa bakteerit elatusaineissa, mikä avasi oven myös ultraviolettisäteilyn steriloinnin ja desinfioinnin tutkimukselle ja soveltamiselle.Vuonna 1878 ihmiset havaitsivat, että ultraviolettisäteilyllä auringonvalossa on steriloiva ja desinfioiva vaikutus.Vuosina 1901 ja 1906 ihmiset keksivät elohopeakaaren, keinotekoisen ultraviolettivalolähteen ja kvartsilamput, joilla on paremmat ultraviolettivaloa läpäisevät ominaisuudet.

Vuonna 1960 UV-steriloinnin ja desinfioinnin mekanismi vahvistettiin ensimmäisen kerran.Toisaalta, kun mikro-organismeja säteilytetään ultraviolettivalolla, biologisessa solussa oleva deoksiribonukleiinihappo (DNA) absorboi ultraviolettifotonienergiaa, ja syklobutyylirengas muodostaa dimeerin kahden vierekkäisen tymiiniryhmän välille samassa DNA-molekyylin ketjussa.(tymiinidimeeri).Dimeerin muodostumisen jälkeen DNA:n kaksoiskierrerakenne vaikuttaa, RNA-alukkeiden synteesi pysähtyy dimeerissä ja DNA:n replikaatio- ja transkriptiotoiminnot estyvät.Toisaalta ultraviolettisäteilyn alaisena voi syntyä vapaita radikaaleja, jotka aiheuttavat fotoionisaatiota, mikä estää mikro-organismeja replikoitumasta ja lisääntymästä.Solut ovat herkimpiä ultraviolettifotoneille aallonpituuskaistojen lähellä 220 nm ja 260 nm, ja ne voivat absorboida tehokkaasti fotonienergiaa näillä kahdella vyöhykkeellä, mikä estää DNA:n replikaation.Suurin osa ultraviolettisäteilystä, jonka aallonpituus on 200 nm tai lyhyempi, absorboituu ilmaan, joten se on vaikea levitä pitkiä matkoja.Siksi tärkein ultraviolettisäteilyn aallonpituus sterilointia varten on keskittynyt 200 nm:n ja 300 nm:n välille.Alle 200 nm absorboituneet ultraviolettisäteet kuitenkin hajottavat ilmassa olevia happimolekyylejä ja tuottavat otsonia, jolla on myös rooli steriloinnissa ja desinfioinnissa.

Luminesenssiprosessi elohopeahöyryn virityspurkauksen kautta on tunnettu 1800-luvun alusta lähtien: höyry suljetaan lasiputkeen ja putken molemmissa päissä oleviin kahteen metallielektrodiin johdetaan jännite, jolloin muodostuu "valokaari" saa höyryn hehkumaan.Koska lasin ultraviolettisäteilyn läpäisy oli tuolloin erittäin alhainen, keinotekoisia ultraviolettivalolähteitä ei ollut toteutettu.

Vuonna 1904 tohtori Richard Küch Heraeuksesta Saksasta käytti kuplatonta, erittäin puhdasta kvartsilasia luodakseen ensimmäisen kvartsi-ultraviolehopealampun, Original Hanau® Höhensonnen.Küchiä pidetään siksi ultravioletti-elohopealampun keksijänä ja edelläkävijänä keinotekoisten valonlähteiden käytössä ihmisen säteilytykseen lääketieteellisessä valoterapiassa.

Ensimmäisen kvartsi-ultravioleholampun ilmestymisestä vuonna 1904 lähtien ihmiset alkoivat tutkia sen käyttöä steriloinnin alalla.Vuonna 1907 parannettuja kvartsi-ultraviolettilamppuja markkinoitiin laajalti lääkinnällisen hoidon valonlähteenä.Vuonna 1910 Marseillessa, Ranskassa, ultravioletti-desinfiointijärjestelmää käytettiin ensimmäisen kerran kaupunkien vedenkäsittelyn tuotantokäytännössä, päivittäinen käsittelykapasiteetilla 200 m3/d.Vuoden 1920 tienoilla ihmiset alkoivat tutkia ultraviolettisäteilyä ilman desinfioinnin alalla.Vuonna 1936 ihmiset alkoivat käyttää ultraviolettisterilointitekniikkaa sairaaloiden leikkaussaleissa.Vuonna 1937 ultraviolettisterilointijärjestelmiä käytettiin ensimmäisen kerran kouluissa vihurirokon leviämisen hillitsemiseen.