Luminescence sécurité UV

Les rayons ultraviolets (UV)

Les rayons ultraviolets dans le spectre électromagnétique

• rayons Gamma et rayons X longueur d'onde associée < 10 nm
• Ultraviolet longueur d'onde associée de 10 nm à 380 - 400 nm
• Lumière visible longueur d'onde associée de 380 - 400 nm à 760 - 780 nm
• Infrarouge longueur d'onde associée de 760 - 780 nm à 1 mm
• Ondes Radio longueur d'onde associée > 1 mm

Subdivisions de l'ultraviolet

• "Vacuum" UV longueur d'onde associée de 10 nm à 200 nm
• Extrême UV longueur d'onde associée de 10 nm à 100 nm
• UV lointain longueur d'onde associée de 100 nm à 200 nm
• UV Germicide longueur d'onde associée de 220 nm à 300 nm
• Ligne principale du Mercure (Hg) à longueur d'onde de 253.7 nm
• Proche UV longueur d'onde associée de 300 nm à 380 - 400 nm
• "Lumière noire" longueur d'onde allant de 330 nm à 380 nm

Classification selon CIE

• UVC 100 - 250 nm à 280 - 290 nm; CIE, 1987: longueur d'onde <280 nm
• UVB 280 - 290 nm à 315 - 320 nm; CIE, 1987: longueur d'onde de 280 à 315 nm
• UVA 315 - 320 nm à 380 - 400 nm; CIE, 1987: longueur d'onde de 315 à 400 nm
     
  • UVA II : 315 - 320 nm à 340 nm
     
  • UVA I : 340 nm à 400 nm

   

Source:

La lumière ultraviolette est subdivisée arbitrairement en trois bandes (UV-A, UV-B et UV-C) selon ses effets biologiques.

UV-A : c'est la bande la moins agressive et la plus répandue autour de nous; c'est celle qui a le moins d'énergie. La plupart des photothérapie et les bancs solaires utilisent cette bande.

UV-B : c'est la forme la plus destructrice des rayons ultraviolets qui nous entourent parce qu'elle a assez d'énergie pour attaquer les tissus biologiques, mais pas assez pour être complètement arrêtée par l'atmosphère. Une grande partie est bloquée par la couche d'ozone, mais pas tout et ce sont ces UV qui pourraient augmenter le danger d'exposition au soleil en cas de diminution de la couche d'ozone. Les UV-B provoquent de manière certaine des cancers de la peau en cas d'exposition exagérée.

Les UV-C de longueur d'onde plus courte sont pratiquement totalement absorbés par l'air après un trajet de quelques centaines de mètres. Les UV-C ne sont donc pratiquement pas présents dans la nature au niveau de notre environnement terrestre. Quand les photons UV-C s'entrechoquent avec les atomes d'oxygène, le dégagement d'énergie produit de l'ozone (c'est l'odeur typique que l'on sent quand on utilise une lampe onde courte en minéralogie). Les lampes germicides produisant des UV-C sont utilisées pour purifier l'eau et l'air grâce à la propriété de ces UV de tuer les bactéries ou au moins d'empêcher leur prolifération.

La gamme de rayons ultraviolets optimale pour la bio-photosynthèse va de 290 à 305nm

Rapport entre énergie et longueur d'onde

 

Source:

Le Watt (W) est l'unité de puissance optique de base. Il est par définition égal à un joule par seconde (J/s). La puissance optique dépend à la fois du nombre de photons et leur longueur d'onde. Chaque photon apporte une énergie qui est définie par l'équation de Planck:

Q = hc / λ

ou Q est l'énergie du photon (en Joules), h la constante de Planck (6.623 x 10^-34 J.s), c la vitesse de la lumière (2.998 x 108 m.s^-1), et &lambda la longueur d'onde de la radiation (en mètre). Comme on peut le voir sur le graphique ci-dessus, les ultraviolets de courte longueur d'onde ont une énergie beaucoup plus grande par photon que la lumière visible ou les infrarouges.

Dangerosité relative des UV en fonction de leur longueur d'onde: l'irradiance effective

L'irradiance effective est pondérée en fonction de l'impact qu'une radiation a au niveau biologique ou chimique.

Ce graphique montre la fonction de pondération spectrale selon l'ACGIH pour les radiations ultraviolettes sur la peau humaine qui sert à déterminer le risque UV. La valeur de seuil limite à 270 nm représente le segment le plus dangereux du spectre UV.

L'effet négatif biologique est deux fois plus important à 270 nm qu'à 254 et 297nm (raies du mercure), et 9000 fois plus grand qu'à 365 nm!

Source: International Light, The Light Measurement Handbook by Alex Ryer, http://www.intl-light.com

Utilisation des ultraviolets en fonction de leur longueur d'onde

• Destruction des micro-organismes pour la purification de l'air et de l'eau ou la décontamination de surfaces (240 nm -280 nm)
• Eclairage (300 nm à 400 nm en combinaison avec un phosphore)
• Durcissement des polymères et séchage des encres (300 nm à 365 nm)
• Thérapie par la lumière en médecine (300 nm à 320 nm)
• Imagerie médicale (microscopie des cellules avec un fluorophore) (280 nm à 400 nm)
• Capteurs pour l'instrumentation analytique (230 nm à 400 nm)
• Recherches policières, détection de drogue (250 nm à 300 nm)
• Analyse des protéines, séquençage de l'ADN (270 nm à 300 nm)
• UV-ID, étiquettes, bar coding (230 nm à 365 nm)