Кварцевая лампа (или озоновая лампа) — электрическая ртутная газоразрядная лампа с колбой из кварцевого стекла, предназначенная для получения жёсткого (UVC) ультрафиолетового излучения . Название "озоновая" дано из-за того что жёсткий ультрафиолет с длиной волны 185 нм вызывает образование озона из-за ионизации кислорода воздуха . В отличие от обычного стекла , кварцевое стекло пропускает жесткий ультрафиолет (с длиной волны ~185 нм ), что и позволяет ему обеспечивать обеззараживающий эффект использования таких ламп. Излучение этих ламп опасно для глаз и открытых участков кожи , также ядовит и озон, образующийся при работе данного источника излучения. При работе кварцевой лампы в помещении не допускается нахождение в этом же помещении людей и домашних животных .

Человек видит свет от кварцевой лампы бледным сине-зелёным, поскольку основная часть спектра излучения такой лампы не видна, а синий свет наиболее близок в доступном для восприятия человека спектре к ультрафиолетовому, который является основным у этих ламп .

Иногда кварцевой лампой ошибочно называют мощную лампу накаливания с колбой из термостойкого плавленого кварца с заполнением парами галогенов , однако в настоящее время это название можно считать устаревшим. Такие лампы сейчас обычно выполняются газонаполненными и во избежание путаницы именуются галогенными . Они не имеют прямого отношения к кварцевым лампам и имеют другую функциональность и назначение. Также иногда ошибочно называют кварцевыми лампами ультрафиолетовые лампы, являющиеся бактерицидными .

История открытия

История изучения ультрафиолетового излучения началась в 1800 году, когда Уильям Гершель впервые открыл невидимую глазу часть спектра . Год спустя его коллега Иоганн Вильгельм Риттер представил полноценные научные доказательства существования ультрафиолетового излучения.

Медицинское применение ультрафиолета началось почти сто лет спустя, в 1892 году, когда английским учёным по имени было обнаружено благотворное влияние ультрафиолета, который при определённом времени воздействия уничтожает бактерии и микробы . Впервые кварцевая лампа для медицинского применения была изготовлена в 1906 году в ходе совместной работы Ричарда Кёха, первым получившего кварцевое стекло, и Рещинского.

В 1918 году был открыт ещё один эффект воздействия кварцевых ламп. За счёт излучаемого ими ультрафиолета они могут использоваться в медицине для восполнения дефицита солнечного света и борьбы с последствиями рахита . Это открытие принадлежит немецкому учёному Курту Гульдчинскому. Открытие было совершено экспериментальным путём, в ходе эксперимента доктор Гульдчинский облучал группу пациентов кварцевыми лампами. Самого младшего из его пациентов звали Артур, ему было три года, и именно на нём был наиболее выражено замечен эффект укрепления костной системы благодаря воздействию ультрафиолета. Позднее экспериментальным и опытным путём было доказано, что ультрафиолет, как естественного происхождения, так и искусственного, способствует выработке организмом человека витамина D , необходимого для усвоения кальция и нормального формирования костной ткани. Это впервые было продемонстрировано в 1923 году американским биохимиком Гарри Стенбоком, который использовал ультрафиолет для облучения пищи. Одновременно с ним свои работы вёл ещё один учёный, А. Ф. Гесс, который сумел доказать выработку витамина D в человеческом организме под воздействием ультрафиолета .

С этого времени использование кварцевых ламп в медицине находит широкое применение.

Применение

С 1906 года, когда был открыт обеззараживающий эффект от облучения кварцевыми лампами, они начали применяться для дезинфекции помещений. С 1910 года была установлена связь между интенсивностью и временем воздействия ультрафиолетового излучения и достигаемым при этом бактерицидным эффектом. Это открытие было использовано медиками во время Первой мировой войны для обеззараживания помещений в госпиталях.

С 1919 года кварцевые лампы используются как источник ультрафиолета для страдающих рахитом детей. Их использование в данном направлении началось после опытов немецкого учёного Курта Гульдчинского, на практике доказавшего эффективность воздействия ультрафиолетового излучения кварцевых ламп для излечения последствий рахита. Уже через год после его опытов в Германии было массово введено облучение малолетних детей кварцевыми лампами.

В 1930-х годах началось активное развитие производства кварцевых ламп в США и Германии , несколько позднее, в 1950-х годах применение кварцевых ламп было внедрено и в СССР . В Советском Союзе их внедрение стало настолько массовым, что облучение детей кварцевыми лампами в качестве профилактики рахита было введено в каждом детском саду.

В современном мире кварцевые лампы также применяются в теплицах и оранжереях для предотвращения заболевания растений и увеличения интенсивности их роста. Также облучение кварцевыми лампами применяется в зоотехнии и ветеринарии , в том числе в зоопарках для обеспечения молодняка животных и птиц необходимым количеством ультрафиолета.

Применение кварцевых ламп в современной медицине

Кварцевая лампа предназначена для общих и внутриполостных облучений в эффективном спектральном диапазоне излучения 205—315 нм ( ) при воспалительных заболеваниях в оториноларингологии в лечебных, лечебно-профилактических, санаторно-курортных учреждениях, а также на дому по рекомендации врача и рекомендуется при следующих заболеваниях:

• в терапии — лечение артритов , воспалительных заболеваниях органов дыхания, бронхиальной астмы ;
• в хирургии — лечения гнойных ран и язв, пролежней , ожогов и отморожений, маститов и т. д.;
• в стоматологии — для лечения афтозных стоматитов , пародонтоза и др.;
• заболевания и травмы опорно-двигательного аппарата ;
• кожные заболевания и другие.

Меры безопасности при работе

В результате кварцевания воздух обогащается озоном , который, в свою очередь, также дезинфицирует воздух. Озон ядовит и канцерогенен , поэтому после кварцевания помещение следует проветривать.

При правильном соблюдении режима использования лампы кварцевание вреда не несёт. При неправильном использовании может привести к ожогу глаз и раку кожи .

В медицинских учреждениях кварцевание в настоящее время достаточно широко применяется с бактерицидной целью.

Перед включением кварцевой лампы необходимо покинуть помещение, и вывести из него всех домашних животных. На работающую лампу категорически нельзя смотреть и пытаться под ней загорать - это приведёт к ожогу сетчатки и к меланоме .

Утилизация кварцевых ламп

Для утилизации кварцевых ламп существуют определённые правила, их утилизация с бытовыми и промышленными отходами не допускается, так как они содержат ртуть.

Выбрасывать использованные кварцевые лампы в мусопроводы и уличные мусорные контейнеры строго запрещено, поскольку это может привести к загрязнению воздуха токсичными парами ртути. Уровень содержания ртути в кварцевых лампах таков, что при нарушении целостности одной медицинской кварцевой лампы заражение воздуха может достигать объёма более 5 000 метров кубических.

Правила утилизации кварцевых ламп

Кварцевые лампы относятся к отходам первого класса опасности .

Сбор отходов в данном случае производится на месте, отдельно от обычного мусора, при этом использованные лампы сортируются по диаметру и длине, после чего укладываются в специальные коробки для безопасного хранения и транспортировки к месту утилизации. До отправки на утилизацию они должны храниться в отдельном помещении.

Утилизацией таких отходов занимаются специализированные организации, имеющие государственную лицензию на осуществление данных работ . Каждая лампа транспортируется в отдельной упаковке, гарантирующей то, что она не будет разбита при перевозке.

Процесс утилизации представляет собой демеркуризацию .

За нарушение правил утилизации такого рода отходов налагаются крупные штрафы, а также может наступить уголовная ответственность (в зависимости от последствий и объёма причиненного нарушением ущерба).

Примечания

Литература

• от 20 июля 2019 на Wayback Machine , Гольдштейн Я. А., Шашковский С. Г., к.т. н., ФГБОУ ВПО "МГТУ имени Н. Э. Баумана
• Рохлин Г. Н. Газоразрядные источники света. — М. : Энергоатомиздат, 1991. — ISBN 5-283-00548-8 .
• Бактерицидная лампа // Ангола — Барзас. — М. : Советская энциклопедия, 1970. — ( Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 2).
• Ртутно-кварцевая лампа // Ремень — Сафи. — М. : Советская энциклопедия, 1975. — ( Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 22).