Báo cáo bài tập lớn vật lí 2 bức xạ UV vật liệu chống tia UV

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA CƠ KHÍ NGÀNH KĨ THUẬT HỆ THỐNG CƠNG NGHIỆP  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÍ ĐỀ TÀI: BỨC XẠ UV VẬT LIỆU CHỐNG TIA UV GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nhóm: Cơ Phan Ngọc Khương Cát Lớp: L11 Năm học: 2017 - 2018 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm NATIONAL ĐẠI HỌCUNIVERSITY QUỐC GIA TP HCM HCM CITY HCM CITY ĐẠI HỌC UNIVERSITY BÁCH KHOA OF TECHNOLOGY TP HCM THE FACULTY OFKHOA MECHANICAL CƠ KHÍ ENGINEERING INDUSTRIAL SYSTEM ENGINEERING NGÀNH KĨ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP DEPARTMENT  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÍ ĐỀ TÀI: BỨC XẠ UV VẬT LIỆU CHỐNG TIA UV GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nhóm: Cơ Phan Ngọc Khương Cát Lớp: L11 Năm học: 2017 - 2018 Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm DANH SÁCH THÀNH VIÊN Lớp: L11 Nhóm: STT Họ tên MSSV Bùi Đức Hưng 1711620 Phan Văn Hiền 1711332 Nguyễn Viết Triều Cường 1710727 Nguyễn Công Viết Thắng 1713233 Trần Văn Sơn 1712982 Vũ Mạnh Hùng 1711618 Nguyễn Thị Quỳnh Như 1712532 Nguyễn Đình Huy 1711507 Hờ Văn Nhật 1712468 10 Nguyễn Thanh Tuyền 1713825 Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm MỤC LỤC Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm DANH MỤC BẢNG Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm DANH MỤC HÌNH Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Phần mở đầu Mặt Trời hàng ngày cung cấp cho Trái Đất ng̀n lượng khổng lờ Nhờ vào đó, vấn đề lượng môi trường giải phần người dùng lượng thay từ Mặt Trời thay cho nguồn lượng hóa thạch gây nhiễm hữu hạn Mặt Trời chiếu sáng giúp cỏ sinh trưởng, người khỏe mạnh Những ánh Mặt Trời chiếu xuống báo hiệu ngày bắt đầu Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích khổng lờ ấy, theo tia nắng ấm áp tia có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tâm lí người, điển hình bật tia UV hay tia tử ngoại (chiếm 9% lượng ánh sáng Mặt Trời) Dù bị giữ lại bớt tầng Ozon chúng tá phớt lờ ảnh hưởng tiêu cực mà chúng gây cho người Thế tia UV gì? Ai phát ra? Tác hại nào? Và người ngăn ngừa tác hại cách tạo vật liệu gì? Để trả lời câu hỏi cung cấp thêm kiến thức cho bạn đọc, báo cáo “Bức xạ UV, vật liệu chống xạ UV” đời Phần nội dung Bức xạ UV 1.1 Phát Tia tử ngoại có nghĩa “phía màu tím” (từ tiếng Latin ultra, “phía trên”), màu tím màu có tần số cao ánh sáng nhìn thấy Tia tử ngoại có tần số cao ánh sáng màu tím Bức xạ UV tìm thấy vào năm 1801 nhà vật lý người Đức Johann Wilhelm Ritter quan sát thấy tia vơ hình phía màu tím tận dãy quang phổ làm tối giấy tẩm bạc clorua nhanh ánh sáng màu tím Ơng gọi tia xi hóa để nhấn mạnh khả phản ứng hóa học để phân biệt với tia nhiệt (hồng ngoại, thứ phát năm ngối nằm phía biên bên dãy quang phổ) Thuật ngữ đơn giản “Tia hóa học” đời khơng lâu sau trở nên phổ biến suốt kỷ 19, Trang Hình 1.1 Chân dung Johann Wilhelm Ritter Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm dù có người nghĩ có loại xạ khác hồn tồn ánh sáng (đặc biệt John William Draper, người đặt tên chúng “tia tạo phản ứng hóa học”) Thuật ngữ tia hóa học tia nhiệt hồn tồn bị thay xạ cực tím xạ hờng ngoại Vào năm 1878, hiệu ứng khử trùng tia sóng ngắn cách giếtvi khuẩn khám phá Vào 1903 người ta biết tia khử trùng hiệu có bước sóng vào khoảng 250nm Vào năm 1960, ảnh hưởng xạ cực tím lên DNA công bố Sự khám phá tia cực tím có bước sóng thâp 200nm gọi “Cực tím chân khơng” khơng khí hấp thụ mạnh, tạo nhà vật lý người Đức Victor Schumann vào năm 1893 1.2 Khái quát Tia cực tím hay tia tử ngoại, tia UV (từ tiếng Anh ultraviolet) sóng điện từ có bước sóng ngắn ánh sáng nhìn thấy dài tia X Phổ tia cực tím chia thành tử ngoại gần (có bước sóng từ 380 đến 200 nm) tử ngoại xạ hay tử ngoại chân khơng (có bước sóng từ 200 đến 10 nm) Trong kỹ thuật quang thạch bản, hay kỹ thuật laser cực tím, thuật ngữ tia cực tím sâu hay DUV để nói đến bước sóng 300 nm Tên Bước sóng Tần số (Hz) Tia gamma ≤ 0,01 nm ≥ 30 EHz Tia X 0,01 nm - 10 nm 30 EHz - 30 PHz Tia tử ngoại 10 nm - 380 nm 30 PHz - 790 THz Ánh sáng nhìn thấy 380 nm-700 nm 790 THz - 430 THz Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Tia hờng ngoại Nhóm 700 nm - mm 430 THz - 300 GHz Vi ba mm - m 300 GHz - 300 MHz Radio mm - 100000 km 300 GHz - Hz Bảng 1.2 Bảng phân chia xạ sóng điện từ/ánh sáng 1.3 Phân loại Phổ điện từ tia cực tím chia theo số cách Phổ biến theo tiêu chuẩn ISO-21348 sau: Bước sóng Ký hiệu Tên Năng lượng photon (nanômét) (eV) UV 400 – 100 nm 3,10 – 12,4 eV Tử ngoại A UVA 400 – 315 nm 3,10 – 3,94 eV Tử ngoại B UVB 315 – 280 nm 3,94 – 4,43 leV Tử ngoại C UVC 280 – 100 nm 3,94 – 4,43 eV Tử ngoại gần NUV 400 – 300 nm 3,10 – 4,13 eV Tử ngoại trung MUV 300 – 200 nm 3,10 – 4,13 eV Tử ngoại xa FUV 200 – 122 nm 6,20 – 10,16 eV H Lyman-α 122 – 121 nm 10,16 – 10,25 eV Tử ngoại Lyman – apha hydro Tử ngoại cực xa EUV 121 – 10 nm 6,20 – 124 eV Tử ngoại chân không VUV 200 – 10 nm 6,20 – 124 eV Bảng 1.3 Phân loại tử ngoại theo ISO-21348 Khi quan tâm đến ảnh hưởng tia cực tím lên sức khỏe người mơi trường, phổ tia cực tím chia làm phần: UVA (380-315 nm), hay gọi Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm sóng dài hay "ánh sáng đen"; UVB (315-280 nm) gọi bước sóng trung bình; UVC (ngắn 280 nm) gọi sóng ngắn hay có tính tiệt trùng 1.4 Nguồn tia tử ngoại Nguồn tự nhiên Những vật có nhiệt độ cao từ 2000°C trở lên phát tia tử ngoại Nhiệt độ vật cao phổ tử ngoại vật kéo dài phía sóng ngắn Hờ quang điện có nhiệt độ 3000°C ; bề mặt Mặt Trời có nhiệt độ chừng 6000K ng̀n tử ngoại cịn mạnh Hình 1.4.1 Mặt Trời – nguồn cung câp tia tử ngoại lớn đến Trái Đất Trang Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm  liều lượng vừa phải tia cực tím cịn kích thích q trình hoạt động thể  Thúc đẩy trình tổng hợp sắc tố melanin da làm cho da rám nắng (Melanin giúp hấp thụ tia UVA UVB tránh gây tổn hại DNA theo đường trực tiếp gián tiếp) Hình 1.8.2 Sắc tố melanin hình thành da Hình 1.8.1 Thời gian tắm nắng thích hợp cho người Tác hại  Gây tai biến mắt khơng đeo kính bảo hộ (suy hoại võng mạc cườm mắt - làm lòa hay mù mắt.)  Với chuyên khoa da liễu: tia cực tím gây ung thư da, u hắc tố (Melanome)… Trong nghiên cứu ảnh hưởng tia cực tím có ánh sáng mặt trời lên sức khỏe người mơi trường, phổ tia cực tím chia làm phần:  * Tia UVC: Có bước sóng khoảng từ 100 đến 280 nm (nanometer) Đây vùng tia UV có lượng cao o Do vùng xạ có lượng cao nên tia UVC có khả gây tổn hại cho đôi mắt da bạn ( bị tần ozone chặn lại gần toàn ) Trang 16 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm  * Tia UVB: Vùng xạ có bước sóng dài chút (khoảng 280 đến 315 nm) lượng thấp vùng tia UVC o Nếu với cường độ cao, tia UVB gây nên tượng cháy nắng, làm tăng nguy bị ung thư da o Tia UVB gây nên tượng bị bạc màu da, nếp nhăn dấu hiệu khác sớm trước tuổi o chủ yếu gây nên bệnh giác mạc viêm giác mạc, hạt kết giác mạc, mộng  * Tia UVA: Vùng tia gần với vùng ánh sáng nhìn thấy, có lượng thấp vùng tia UVB UVC (có bước sóng nằm khoảng 315 đến 380 nm) o Tia UVA xuyên qua giác mạc, vào thủy tinh thể hay võng mạc bên mắt Nếu phơi xạ UVA lâu dẫn đến tượng bị đục nhân mắt hay thối hóa hồng điểm  Trẻ em đặc biệt cần bảo vệ khỏi tia UV, chí cần thiết so với người trưởng thành Bởi nguy ảnh hưởng tia UV từ mặt trời tới mắt da tích lũy dần, có nghĩa nguy hiểm tiếp tục gia tăng suốt đời ( phòng tránh cách đeo kính râm đội mũ ) Một điều quan trọng bóng râm đám mây không làm ảnh hưởng đến mức độ UV: Các nguy phơi nhiễm UV giảm không đáng kể kể ngày sương mù hay râm mát Điều UV xạ khơng nhìn thấy, khơng phải ánh sáng thơng thường chúng xuyên qua đám mây Trang 17 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Hình 1.8.3 Da người có (bên trái) khơng có kem chống nắng Hình 1.8.4 Ảnh hưởng tia UV lên ADN 1.9 Ứng dụng Nhờ vào khả gây phản ứng hóa học kích thích huỳnh quang chất, xạ tia tử ngoại ứng dụng nhiều lĩnh vực khác tùy vào dải bước sóng: Dải bước sóng 13.5 nm Ứng dụng Kĩ thuật in Lito dùng tia UV cực mạnh 30 – 200 nm Sự quang ino hóa, phổ học quang electron tử ngoại, mạch tích hợp chuẩn 230 – 365 nm UV-ID, nhãn theo dõi, mã vạch 230 – 400 nm Cảm biến quang học, máy móc đo kiểm 240 – 280 nm Khử khuẩn, khử nhiễm xạ bề mặt nước 200 – 400 nm Nghiên cứu pháp y, phát chất cấm 270 – 360 nm Phân tích protein, chuỗi AND, phát thuốc cấm 280 – 400 nm Tạo hình tế bào 300 – 320 nm Chữa trị ánh sáng y học 300 – 365 nm Xử lí polime mực in 350 – 370 nm Hộp côn trùng (Bug zapper) Trong ứng dụng tia tử ngoại có ứng dụng quan trọng sau: Trang 18 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Nhiếp ảnh Phim máy ảnh phản ứng tốt với xạ UV ống kính lại chặn xa ngắn 350 nm Bộ lọc chống tia UV (hơi vàng) dùng cho chụp ảnh trời để giảm bớt việc bị xanh tiếp xúc nhiều tia UV Chụp ảnh với bước sóng ngắn 350 nm cần có ống kính thạch anh khơng hấp thụ xạ Cảm biến máy ảnh kĩ thuật có lọc giúp chặn tia UV nâng cao xác màu sắc ảnh Chụp ảnh phản xạ tia UV có ích cho nghiên cứu y học, khoa học, pháp y, phát da thâm, thay đổi tài liệu, phục Hình 1.9.1 Vật liệu huỳnh quanh gây tia UV Không dùng lọc để hấp thụ ánh sáng nhìn thấy hời tranh vẽ Trong thiên văn học tử ngoại, đo lường dùng để nhìn rõ thành phần hóa học mơi trường Cơng nghiệp điện điện tử Sự phóng điện hoa (corona discharge) thiết bị điện phát nhờ phát tia tử ngoại Điện hoa gây xuống cấp vật liệu cách li rị rỉ khí ozon oxit nitơ EPROMs (bộ nhớ lập trình đọc, xóa được) xóa tiếp xúc với xạ UV Những mơ-đun có cửa sổ suốt đầu chíp cho phép tia UV qua Thuốc nhuộm huỳnh quang Thuốc nhuộm huỳnh quang không màu tỏa ánh sáng xanh tia UV dùng chất làm sáng quang học giấy vải Ánh xanh phát kết hợp với sắc vàng khiến màu màu trắng trông trắng sáng đậm Trang 19 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Thuốc nhuộm huỳnh quang UV dùng sơn, giấy, vải giúp cải thiện màu sắc ánh sáng đem lại hiệu ứng đặt biệt có ánh đèn UV Sơn Blacklight chưa màu nhuộm rực sáng tia UV dùng nghệ thuật Nhằm chống giả mạo tiền tệ, tài liệu quan trọng, giấy tờ thường có dấu in bóng (watermark) sợi huỳnh quanh nhìn thấy ánh sáng cực tím Tem bưu điện thêm vào phốt-pho ánh lên tia UV giúp phát tem bọc thư Hình 1.9.2 Một chim xuất thẻ tín dụng Visa nguồn tia cực tím Thuốc nhm huỳnh quang UV có nhiều ứng dụng Một vài hãng sản xuất chai xịt cay để lại chất hóa học khơng thấy giúp cảnh sát xác định tung tích kẻ công Một vài mẫu thử cho thấy tia UV kích thích màu huỳnh quanh phát sáng điểm lỗi nhiều vật liệu Chúng đường dùng để phát lỗi bề mặt hạt ferrite trường từ rò rỉ vật liệu chứa sắt Hình 1.9.4 Đờng Euro tia UV Hình 1.9.3 Đồng đô-la Mĩ tia UV Sử dụng để phân tích Trong pháp y UV cơng cụ điều tra trường phạm tội hữu ích việc định vị xác định chất dịch thể tinh dịch, máu nước bọt Ví dụ, dịch lỏng nước Trang 20 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm bọt phát nguồn UV công suất lớn, cấu trúc màu bề mặt chất lỏng lắng xuống UV-Vis microspectroscopy sử dụng để phân tích dấu vết chứng, chẳng hạn sợi dệt vụn sơn, tài liệu chất vấn Các ứng dụng khác bao gồm xác thực đồ sưu tầm đồ nghệ thuật khác phát tiền giả Ngay vật liệu không đánh dấu đặc biệt với thuốc nhuộm nhạy cảm với tia cực tím có huỳnh quang đặc biệt tiếp xúc với tia cực tím phát huỳnh quang khác tia cực tím sóng ngắn sóng dài Tăng độ tương phản mực Sử dụng hình ảnh đa quang phổ đọc giấy cói khơng đọc được, chẳng hạn giấy cói đốt Villa of the Papyri Oxyrhynchus, Archimedes palimpsest Kỹ thuật liên quan đến việc chụp ảnh tài liệu không đọc cách sử dụng lọc khác dải hờng ngoại Hình 1.9.5 tia cực tím, tinh chỉnh để thu Chữ viết giấy cói bước sóng ánh sáng định Dophân đó, phần quang ưubề Do đó, phần quang phổ tối ưu tìm thấy để biệt mực từphổ giấytối tìm thấy để phân biệt mực từ giấy mặt giấy cói trênnổi bềbật mặtmực giấyincói Các ng̀n NUV đơn giản sử dụng để làm bị Các ng̀n NUV đơn giản mờ vellum sử dụng để làm bật mực in Tuân thủ vệ sinh Hỗ trợ tia cực tím việc phát tiền gửi vật chất vẫnvellum bề bịhữu mờcơtrên mặt mà làm định kỳ vệ sinh khơng thực cách Nó sử dụng ngành cơng nghiệp khách sạn, sản xuất ngành công nghiệp khác, nơi mức độ ô nhiễm kiểm tra Trang 21 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Tính tin tức lâu năm cho nhiều tổ chức tin tức truyền hình liên quan đến phóng viên điều tra cách sử dụng thiết bị tương tự để lộ điều kiện vệ sinh khách sạn, nhà vệ sinh công cộng, tay vịn, tương tự Hình 1.9.6 Sau tập huấn luyện liên quan đến chất dịch thể giả, thiết bị bảo hộ cá nhân nhân viên y tế kiểm tra ánh sáng cực tím để tìm giọt chất lỏng vơ hình Những chất lỏng chứa vi-rút chết người nhiễm bẩn khác Hỗ trợ tia cực tím việc phát tiền gửi vật chất hữu bề mặt mà làm định kỳ vệ sinh khơng thực cách Nó sử dụng ngành cơng nghiệp khách sạn, sản xuất ngành công nghiệp khác, nơi mức độ nhiễm kiểm tra Tính tin tức lâu năm cho nhiều tổ chức tin tức truyền hình liên quan đến phóng viên điều tra cách sử dụng thiết bị tương tự để lộ điều kiện vệ sinh khách sạn, nhà vệ sinh công cộng, tay vịn, tương tự Trong hóa học Quang phổ UV / VIS sử dụng rộng rãi kỹ thuật hóa học để phân tích cấu trúc hóa học, hệ thống liên quan đáng ý Bức xạ tia cực tím thường sử dụng để kích thích mẫu định phát xạ huỳnh quang đo máy quang phổ kế Trong nghiên cứu sinh học, xạ UV sử dụng để 22 Trang định lượng axit nucleic protein Hình 1.9.7 Một tập hợp mẫu khoáng chiếu xạ ánh sáng tia cực tím Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm cứu sinh học, xạ UV sử dụng để định lượng axit nucleic protein Đèn cực tím sử dụng phân tích khống chất đá q Trong ứng dụng kiểm sốt nhiễm, máy phân tích tia cực tím sử dụng để phát khí thải nitơ oxit, hợp chất lưu huỳnh, thủy ngân amoniac, ví dụ khí thải nhà máy điện hóa thạch Bức xạ tia cực tím phát hạt mỏng tràn dầu nước, độ phản xạ cao màng dầu bước sóng UV, huỳnh quang hợp chất dầu hấp thụ tia cực tím tán xạ Raman tạo nước Sử dụng khoa học vật liệu Phát cháy Đầu dò UV nhạy với hầu hết đám cháy, bao gồm hydrocacbon, kim loại, lưu huỳnh, hydro, hydrazin amoniac Arc hàn, điện arc, sét, X-quang sử dụng thiết bị kiểm tra kim loại không phá hủy (mặc dù điều khó), vật liệu phóng xạ tạo cấp độ mà kích hoạt hệ thống phát tia cực tím Sự diện khí hấp thụ tia cực tím làm giảm bớt xạ tia cực tím từ đám cháy, gây ảnh hưởng xấu đến khả phát lửa Tương tự vậy, diện sương dầu khơng khí màng dầu cửa sổ detector có tác dụng tương tự Trong nhiếp ảnh Bức xạ cực tím sử dụng cho quang phổ độ phân giải tốt, quy trình hóa chất gọi photoresist tiếp xúc với xạ UV qua mặt nạ Phơi nhiễm gây phản ứng hóa học xảy photoresist Sau loại bỏ photoresist không mong muốn, mẫu xác định mặt nạ mẫu Các bước sau đưa đến "etch", gửi tiền sửa đổi khu vực mẫu mà khơng có cảm biến ảnh cịn lại Vật liệu polyme Các linh kiện điện tử đòi hỏi độ suốt cho ánh sáng để thoát vào (tấm quang điện cảm biến) sử dụng nhựa acrylic chữa khỏi cách sử dụng lượng tia cực tím Ưu điểm lượng phát thải VOC thấp khả bảo dưỡng nhanh Một số loại mực, chất phủ chất kết dính pha chế với chất tạo photoinitiators nhựa Khi tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím, trùng hợp xảy ra, Trang 23 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm nhựa Khi tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím, trùng hợp xảy ra, chất kết dính cứng lại chữa trị, thường vịng vài giây Các ứng dụng bao gờm liên kết thủy tinh nhựa, lớp phủ sợi quang, lớp phủ sàn, lớp phủ UV giấy hoàn thiện, trám móng tay trang trí "gel" Ảnh hưởng UV lên polyme sử dụng để sửa đổi độ nhám (độ nhám độ kỵ nước) bề mặt polymer Ví dụ, bề mặt poly (methyl methacrylate) Hình 1.9.7 Ảnh hưởng tia UV lên bề mặt hoàn thành làm phẳng tia cực tím chân khơng 0, 20 43 Bức xạ UV hữu ích việc chuẩn bị polyme lượng bề mặt thấp cho chất kết dính Polyme tiếp xúc với tia cực tím oxy hóa, nâng cao lượng bề mặt polymer Một lượng bề mặt polyme nâng lên, mối liên hệ chất kết dính polyme mạnh Trong lĩnh vực sinh học Thanh lọc khơng khí Cơ chế làm tia cực tím q trình quang hóa Các chất gây ô nhiễm môi trường nhà hầu hết hợp chất gốc carbon hữu cơ, bị phá vỡ tiếp xúc với tia UV cường độ cao 240 đến 280 nm Bức xạ tia cực tím sóng ngắn phá hủy DNA vi sinh vật sống Hiệu UVC liên quan trực tiếp đến cường độ thời gian phơi sáng UV chứng minh làm giảm chất gây nhiễm khí carbon monoxide VOC Đèn UV phát 184 254 nm loại bỏ nồng độ thấp hydrocacbon carbon monoxide khơng khí tái chế phịng b̀ng đèn Sự xếp ngăn cản việc đưa ozone vào khơng khí xử lý Tương tự vậy, khơng khí xử lý cách qua ng̀n tia cực tím hoạt động 184 nm truyền qua pentaoxit sắt để loại bỏ ozon đèn UV tạo Khử trùng Đèn cực tím sử dụng để khử trùng không gian làm việc cơng cụ sử dụng phịng thí nghiệm sinh học sở y tế Các đèn thủy ngân áp suất thấp có bán thị trường phát khoảng 86% xạ chúng 254 nm (nm), Trang 24 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm với 265 nm đường cong hiệu diệt khuẩn đỉnh cao UV bước sóng diệt khuẩn làm hỏng DNA vi sinh vật để khơng thể sinh sản, làm cho vơ hại, (mặc dù sinh vật khơng bị giết) Vì vi sinh vật che chắn từ tia cực tím vết nứt nhỏ khu vực bóng mờ khác, loại đèn sử dụng chất bổ sung cho kỹ thuật khử trùng khác Đèn cực tím sử dụng để khử trùng không gian làm việc cơng cụ sử dụng phịng thí nghiệm sinh học sở y tế Các đèn thủy ngân áp suất thấp có bán thị trường phát khoảng 86% xạ chúng 254 nm (nm), với 265 nm đường cong Hình 1.9.8 Một ống xả thủy ngân áp suất thấp tràn ngập bên mui xe với ánh sáng tia cực tím ngắn khơng sử dụng, khử trùng chất gây ô nhiễm vi sinh từ bề mặt chiếu xạ hiệu diệt khuẩn đỉnh cao UV bước sóng diệt khuẩn làm hỏng DNA vi sinh vật để khơng thể sinh sản, làm cho vơ hại, (mặc dù sinh vật khơng bị giết) Vì vi sinh vật che giết) Vì vi sinh vật che chắn từ tia cực tím vết nứt nhỏ khu vực bóng mờ khác, loại đèn sử dụng chất bổ sung cho kỹ thuật khử trùng khác Khử trùng cách sử dụng xạ tia cực tím thường sử dụng ứng dụng xử lý nước thải tìm cách gia tăng sử dụng xử lý nước uống đô thị Nhiều chai nước suối sử dụng thiết bị khử trùng tia cực tím để tiệt trùng nước chúng Khử trùng nước mặt trời nghiên cứu để xử lý nước bị ô nhiễm ánh sáng mặt trời tự nhiên Sự chiếu xạ UV-A nhiệt độ nước tăng lên giết chết sinh vật nước Bức xạ cực tím sử dụng số quy trình thực phẩm để tiêu diệt vi sinh vật không mong muốn UV sử dụng để khử trùng nước trái cách Trang 25 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm chảy nước ép qua ng̀n tia cực tím cường độ cao Hiệu trình phụ thuộc vào độ hấp thụ UV nước trái Ánh sáng xung (PL) kỹ thuật giết chết vi sinh vật bề mặt cách sử dụng xung quang phổ cường độ cao, giàu UV-C từ 200 đến 280 nm Ánh sáng xung hoạt động với đèn flash xenon tạo nhấp nháy vài lần giây Robot khử trùng sử dụng tia cực tím xung Trong trị liệu Bức xạ tử ngoại hữu ích việc điều trị tình trạng da bệnh vẩy nến bạch biến Tiếp xúc với UVA, da siêu nhạy cảm, cách dùng psoralens điều trị hiệu cho bệnh vẩy nến Do tiềm psoralens gây tổn thương gan, điều trị PUVA sử dụng số lần giới hạn suốt thời gian bệnh nhân UVB quang trị liệu không yêu cầu bổ sung thuốc chế phẩm chỗ cho lợi ích điều trị; cần tiếp xúc Tuy nhiên, liệu pháp ánh sáng có hiệu sử dụng kết hợp với số phương pháp điều trị chỗ anthralin, than đá dẫn xuất vitamin A D, phương pháp điều trị toàn thân methotrexate Soriatane Ngồi ra, xạ UV cịn ứng dụng lĩnh vực khác sinh học, tiến hóa… Ứng dụng bảo mật tiền tài liệu quý Bảo mật tài liệu dùng tia tử ngoại thực cho tài liệu quan trọng hộ chiếu, tiền hay chứng ngân hàng, thẻ tín dụng, Tùy theo mức bảo mật mà chế tạo giấy hay nhựa, chất có phản ứng xác định với dải tia tử ngoại định, in vào giấy theo hình ảnh xác định Ở mức phức tạp cao hình ảnh với độ nét cao màu sắc thay đổi Các máy kiểm tra dùng đèn tử ngoại có khoảng phổ thiết kế chiếu lên giấy làm rõ yếu tố bảo mật có hay khơng Ví dụ bảo mật đơn giản thẻ tín dụng Visa, cịn dạng phức tạp hộ chiếu Canada chiếu tia cực tím hình pháo hoa nhà Quốc hội trơng chiếu sáng Trang 26 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Vật liệu chống tia UV 2.1 Đặt vấn đề Biến đổi khí hậu ngày diễn biến bất thường khắc nghiệt, gây hậu khôn lường đến sức khỏe người mà phổ biến bệnh ung thư da Tác nhân gây tia UV, để khắc phục ảnh hưởng tia UV đời sống, người ta chế tạo loại vật liệu khác để chống lại 2.2 Vải Bằng việc sử dụng công nghê Nanofinish, nhà sản xuất tạo loại vải chống lại tia UV có nhiều đặc tính tốt khác Bí mật đằng sau thành cơng nhờ hạt nano đất sét hay mảnh nano khoáng Aluminosillicate, loại khác thành phần hóa học cấu trúc mạng tinh thể Hạt nano đất sét chứa thành Hình 2.1 Vải chống tia UV phần giúp cách điện, cách nhiệt, kháng hóa chất khả chặn tia UV Các nhà sản xuất thường lấy hạt nano nhà sản xuất thường lấy hạt nano khống Montmoriblonite để chống tia UV Đờng thời, hạt nano giúp vải tăng thêm 40% độ co giãn 60% độ uốn 2.3 Chất bảo vệ sơn cho xe Hình 2.2 Cấu tạo bề mặt xe Hình 2.3 Sơn bảo vệ xe Trang 27 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Chất bảo vệ sơn xe sản phẩm tổng hợp hoàn toàn thiết kế để bảo vệ bề mặt xe mà giúp xe óng ánh gương Các chất bảo vệ ngày có cải tiến đáng kinh ngạc thường có polyme giúp cải thiện bảo vệ 2.4 Tấm phủ chống tia UV Các phủ thiết kế cho ứng dụng công nghiệp quy mô lớn dễ sử dụng cho quy mơ nhỏ gia đình Tấm phủ bảo vệ kim loại, nhựa, gốm,… 30 năm Có thể dùng phủ lên cầu siêu cơng trình gần nước để giúp giảm chi phí bảo trì Hình 2.4 Tấm phủ 2.5 Sơn chống tia UV cách nhiệt Sản phẩm tạo thành nhờ kết hợp hạt nano oxit kim loại, nhựa số chất khác với đặc tính cho ánh sáng truyền qua cao xạ mặt trời Sơn có dạng chất lỏng màu xanh đen dùng để xịt lên kiếng Hình 2.5 Sơn chống tia UV Trang 28 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm 2.6 Nhựa chống tia UV Loại nhựa giúp cho lượng thay thể trở nên thu hút giúp lượng Mặt Trời bền hơn, hoạt động hiệu hơn, tốn Hình 2.6 Nhựa chơng tia UV 2.7 Kiếng lồng ảnh Kính lờng ảnh tức kính phẳng hay làm từ acrylic dùng để đóng khung sản phẩm nghệ thuật cá phòng trưng bày nghệ thuật Mục đích sử dụng bảo vệ tác phẩm ẩm, nhiệt độ, vết bẩn chống tia UV giúp giữ trọn vẹn màu sắc Hình 2.7 Kính bảo vệ tranh Trang 29 Báo cáo Bài tập lớnVật lí Nhóm Phần kết luận Tia cực tím hay tia tử ngoại, tia UV (từ tiếng Anh Ultraviolet) sóng điện từ có bước sóng ngắn ánh sáng nhìn thấy dài tia X Tia tử ngoại bao gồm tia: Tử ngoại A, Tử ngoại B, Tử ngoại C, Tử ngoại gần, Tử ngoại trung, Tử ngoại xa, Lyman-alpha hydro, tử ngoại cực xa, tử ngoại chân khơng Tia tử ngoại có nhiều ích lợi cho người đời sống như: tổng hợp vitamin D thể, khử khuẩn, bảo mật tài liệu, quan sát vũ trụ… Tuy nhiên tia cực tím lại có tác hại khơng mong muốn như: gây tổn hại cho đôi mắt da, suy giảm hệ miễn dịch, u ác tính… Do việc phát triển vật liệu chống tia UV bảo vệ người vô cần thiết Tia tử ngoại đóng vai trị quan sống Vì cần phải phát huy mặt có ích nó, khắc phục nhược điểm tia cực tím mang lại Trang 30