Technique

de génération de rayons UV

La génération technique de rayons UV est possible de différentes façons. La méthode la plus efficace, qui s'est d'ailleurs imposée, est la décharge de vapeur de mercure. Le processus consiste à évaporer du mercure (Hg) dans une chambre de réaction remplie de gaz rare à l'aide d'un apport actif de chaleur. Dans cette atmosphère de gaz rare saturée en vapeur de mercure, l'apport d'énergie électrique excite les électrons des atomes de mercure. Lorsque ces derniers reviennent à leur niveau énergétique de stabilité, ils restituent l'énergie apportée essentiellement sous forme de rayonnement UV. 

Le niveau de rayonnement, à savoir la répartition mesurable de l'énergie spectrale émise par le plasma dépend essentiellement de la quantité d'atomes de mercure libres, du rapport de pression gazeuse et du niveau d'apport d'énergie. 

 

Graphique: Hg-Dampfdruck
Graphique: Hg-pression

Décharge à haute et à basse pression

Un problème central des émetteurs d'UV est la dépendance étroite de la masse réactive et du rapport de pression interne du corps réactif. Les lignes de résonance s'éloignent de la plage de 250 à 280 nm requise pour éliminer les germes à mesure que le rapport masse / pression augmente. 

Pour cette raison, on mise en désinfection presque exclusivement sur des radiateurs Hg à basse pression. Avec une pression de vapeur de 0.006 Torr environ, ce qui correspond à peu près à 8*10-7 bar, ils présentent un pic (décrochement) vers 254 nm. De plus, avec un rendement de 40% ils présentent le meilleur rapport de coût-rendement. 

Du point de vue purement technique, ces radiateurs UV ne se distinguent quasiment pas des sources connues comme tubes fluorescents ou ampoules économes. Le rayonnement UV généré dans les sources de ce type sert à transformer en lumière visible les substances fluorescentes dont sont enduites les parois intérieures des tubes. De plus, le corps en verre des tubes fluorescents n'est pas en quartz et en conséquence imperméable aux rayons UV. 

 

Graphique: types des tubes
Graphique: types des tubes
Graphique: UV-emission
Graphique: UV-emission

Dépendance thermique

Le talon d'Achille de la technique est la dépendance thermique de la dilatation des gaz. En conséquence, la puissance émettrice de l'émetteur ne dépend pas que de l'apport d'énergie, de la quantité de mercure évaporable et du gaz rare choisi, mais encore de la charge de refroidissement ou de l'échauffement appliqués au corps de réaction.
L'effet est mis en évidence en particulier par l'exemple des tubes fluorescents. De telles sources de lumière montées à l'extérieur ont une luminosité nettement moindre en hiver qu'en été. Cet effet apparaît encore plus clairement avec une lampe à vapeur de mercure optimisée à des fins de désinfection. Dans ce cas, l'effet ne peut être mis en évidence qu'à l'aide d'un photomètre

Les conclusions doivent tenir compte de cette réalité afin de contrer la surpression ou la sous-pression du plasma avec des mesures techniques. sterilAir distingue à cet effet les tubes H, N et K. Ils se différencient par leurs propriétés physiques et leurs applications. Un laboratoire de boulangerie requiert impérativement une autre source de rayons qu'une chambre froide. 

 

Screenshot: UVGI
Screenshot: UVGI
Screenshot: UVGI
Screenshot: UVGI

Calcul

En plus de l'évaluation des performances d'une source de rayonnement uniquement par rapport à la température, deux autres paramètres de référence sont déterminantes pour la désinfection UV. Les effets de solarisation altèrent continuellement la lampe à vapeur de mercure, c'est-à-dire que la puissance émise diminue constamment et le calcul de l'intensité du rayonnement avec une augmentation constante de la distance n'obéit pas à une fonction linéaire. 

Sans évaluer la létalité et le temps d'exposition du récepteur, la complexité de la méthode, la désinfection UV obéissant au principe des doses, apparaît clairement.
Quelle est la valeur réelle des performances de l'émetteur qui dépendent de l'altération et de la température ? Existe-il des facteurs absorbants tels la pollution ou une hygrométrie élevée ? Quels sont les effets positifs du tourbillonnage et du rayonnement secondaire par réverbération ?

Pour assurer une sécurité de pronostic maximale, les collaborateurs et les partenaires de sterilAir utilisent un programme de simulation reposant sur des fondements scientifiques.