جهاز الشعاع المتوازي BSM-03 CBD
جهاز الشعاع المتوازي BSM-03 CBD هو حجرة تشعيع مخصصة للتشعيع بالأشعة فوق البنفسجية للعينات السائلة بشكل قابل للتكرار ودقيق من حيث الجرعة الإشعاعية ضمن شعاع متوازٍ. يقوم مصباح زئبقي متوسط الضغط خالٍ من الأوزون، مزوّد بغالق يُتحكم فيه هوائيًا، بتشعيع حجرة عينات بأبعاد 60 × 40 × 25 cm عند درجة حرارة الغرفة زائد من 2 إلى 5 °C. يُستخدم هذا الجهاز للتشعيع بالأشعة فوق البنفسجية المحدد في البند 4.2.4.6 من إرشادات ECHA/EFSA بشأن معالجة مياه الشرب.
توفّر «Guidance document on the impact of water treatment processes on residues of active substances or their metabolites in water abstracted for the production of drinking water» الصادرة عن الوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية (ECHA) والهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) إطارًا لتقييم المخاطر فيما يتعلق بالترخيص للمواد الفعّالة الموجودة في منتجات وقاية النباتات (PPPs) والمنتجات الحيوية، وكذلك اعتماد هذه المنتجات.
تتيح هذه الإرشادات تحديد المخاوف الصحية الفعلية التي قد تنشأ عن التعرّض للمركّبات الضارّة التي يمكن أن تتشكّل أثناء معالجة المياه لإنتاج مياه الشرب.
ويتم التركيز على طرق معالجة المياه الشائعة داخل الاتحاد الأوروبي (EU). ويمكن تنفيذ التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية المحدد في البند 4.2.4.6 من الإرشادات بواسطة جهاز BSM-03 بطريقة قابلة للتكرار.
يُعد جهاز BSM-03CBD حجرة تشعيع متطورة وقوية، صُمّمت خصيصًا للتشعيع بالأشعة فوق البنفسجية للعينات السائلة، المتحكَّم فيه من حيث الزمن أو الجرعة الإشعاعية، وفقًا لمبدأ الشعاع المتوازي.
يُعدّ BSM-03CBD حجرة تشعيع متطورة وقوية مصمَّمة للتشعيع بالأشعة فوق البنفسجية المُتحكَّم فيه زمنياً أو بالجرعة للعيّنات السائلة وفقاً لمبدأ الحزمة المُوازاة (collimated beam). وهو مناسب بشكل خاص للتطبيقات في مجال التطهير بالأشعة فوق البنفسجية ولإجراء تجارب علمية لدراسة تأثيرات عمليات معالجة المياه على مخلّفات المواد الفعّالة أو مستقلَباتها.
بالاعتماد على التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية باستخدام مبدأ الحزمة المُوازاة، يمكن تحليل تأثيرات عمليات معالجة المياه على مخلّفات المواد الفعّالة أو مستقلَباتها. ويشمل ذلك على وجه الخصوص تكوّن نواتج التحوّل (TPs).
يُعدّ BSM-03CBD مثالياً لإجراء اختبارات التطهير بالأشعة فوق البنفسجية وتشعيع العيّنات في ظروف مُتحكَّم بها. يُنبعث الإشعاع عمودياً نحو الأسفل ويُضيء المُعلَّق بشكل متساوٍ بمساعدة الفتحات.
في حجم مُحرَّك باستمرار يبلغ مثلاً 150 مل وعمق ماء يبلغ 1.6 cm، يمكن معالجة العيّنات بجرعة أشعة فوق بنفسجية دقيقة تبلغ 100 mJ/cm².
بفضل شدة الإشعاع الساقط العالية التي تبلغ بضعة mW/cm²، يحقّق BSM-03CBD الجرعة المطلوبة من الأشعة فوق البنفسجية في غضون بضع ثوانٍ إلى دقيقتين عادةً، مما يتيح معالجة سريعة وفعّالة للعيّنات.
يمكن أيضاً فتح الحجرة بأمان أثناء التشغيل الفعّال لتحميل العيّنات وتفريغها. يتحكّم UV-MAT في المصراع الداخلي لضمان الجرعات الدقيقة. تضمن المراقبة الأمنية عدم تسرّب أي إشعاع فوق بنفسجي خارج الحجرة.
وبذلك يُعدّ حجرة التشعيع BSM-03CBD حلاً موثوقاً ودقيقاً للبحث العلمي وتطبيقات التطهير الصناعي بالأشعة فوق البنفسجية. يجعل تصميمها القوي وسلامتها وسهولة استخدامها منها أداة لا غنى عنها في معالجة المياه والتحليل الكيميائي.
الميزات الرئيسية لجهاز الحزمة المُوازاة:
يُزوَّد BSM-03CBD بمصباح ضغط متوسط خالٍ من الأوزون بقدرة 1 kW. يضمن هذا المصباح تشعيعاً فوق بنفسجياً متساوياً وعالياً.
يحجب الهيكل الواقي المغلق بشكل كامل إشعاع مصباح الضغط المتوسط 1 kW.
تستوعب منطقة التشعيع البالغة 60 × 40 cm أطباق بتري التي يوفّرها العميل مع أجهزة تحريك مغناطيسية – على سبيل المثال 150 مل بعمق ماء 1.6 cm لجرعة 100 mJ/cm².
- مستشعر أشعة فوق بنفسجية مرجعي للتشغيل المُتحكَّم فيه بالجرعة لضمان جرعات دقيقة من الأشعة فوق البنفسجية
- يتيح مستشعر ثانٍ للأشعة فوق البنفسجية إعداد النظام بسهولة
- يتحكّم UV-MAT Touch في المصراع، ويراقب التشعيع عبر مستشعر الأشعة فوق البنفسجية المرجعي، ويسجّل كل عملية تشغيل.
- باب مراقَب وقابل للإغلاق: تمنع آليات السلامة انبعاث الأشعة فوق البنفسجية عند فتح الباب.
- تتيح اللوحة القاعدية ذات الفتحات اللولبية قياس حقل التشعيع وتموضع العيّنة بشكل قابل للتكرار.
- أقدام تسوية لمحاذاة أفقية دقيقة للحجرة
- مصراع لوحي هوائي: يظل مصباح الضغط المتوسط قيد التشغيل، ويُحدَّد زمن التعرّض بواسطة المصراع وحده.
- عدّاد ساعات التشغيل – يصل مصباح الضغط المتوسط إلى عمر تشغيلي نموذجي يتراوح من 1,000 إلى 3,000 h.
- يخزّن برنامج الحاسوب البيانات الخام ويُنشئ تقارير موجزة بصيغة PDF؛ وتتضمّن إدارة المستخدمين مستويين للصلاحيات.
BSM-03 CBD أم BSH-03 CBD؟
تعمل كلتا الحجرتين وفقاً لمبدأ الحزمة المُوازاة وتشتركان في نفس المنصّة؛ وتختلفان في مصدر الإشعاع. يستخدم BSM-03 CBD مصباح زئبق ذا ضغط متوسط بقدرة 1 kW وبالتالي يُصدر إشعاعاً متعدّد الألوان من 200 إلى 400 nm. وهذا هو الخيار الأمثل أينما تكون الشمولية الطيفية مطلوبة: التحلّل الضوئي للملوّثات العضوية الدقيقة، تجارب عمليات الأكسدة المتقدّمة (AOP) بالاقتران مع الأوزون أو بيروكسيد الهيدروجين أو الكلور، وتقييم مخلّفات المواد الفعّالة في معالجة المياه. أما بالنسبة للتجارب أحادية اللون عند 254 nm – مثل تحديد معدّل التدفّق الإشعاعي المتوسط وفقاً لـ DIN 19294-1 – فإن BSH-03 CBD المزوَّد بثلاثة مصابيح ملغم فوق بنفسجية (UVC) هو المتغيّر المناسب.
البيانات الفنية لجهاز الشعاع الموازي (Collimated Beam)
| الحجرة الداخلية | 60 × 40 × 25 cm |
| الأبعاد | 130 × 62 × 76 cm |
| الوزن | ~ 80 kg |
| القدرة المستهلَكة | 1200 W |
| التغذية من شبكة الكهرباء | 3 × 230/400 VAC, 16 A, CEE 400V 16A |
| معامل القدرة | 0.9 |
| درجة حرارة التشغيل | من 15 إلى 30 °C |
| الرطوبة | < 80%، دون تكاثف |
| العمر التشغيلي للمصابيح | من 1,000 h إلى 3,000 h، عادةً |
| عدد المصابيح | 1 |
| نوع المصباح | بخار الزئبق متوسط الضغط |
| خالٍ من الأوزون | نعم |
| درجة حرارة العيّنة | درجة حرارة الغرفة + ~ 2–5 °C |
| التحكم في الغالق | هوائي (نيوماتيكي)، 4–6 bar |
| التبريد | 1 × DN 100 |
المعدات بالتفصيل
بالإضافة إلى الميزات الرئيسية المذكورة أعلاه، تكون هذه الوظائف دائماً جزءاً من نطاق التوريد:
 | المستشعرات تمنح المواد المناسبة المستشعرات ثباتاً ممتازاً على المدى الطويل. وهي مُعايَرة بشكل قابل للإرجاع المترولوجي، ويمكن إعادة معايرتها، وتُسلَّم مع شهادة معايرة من المصنع أو وفقاً لـ ISO 17025. |
 | المؤقّت الزمني كبديل للتحكّم في الجرعة، يوفّر UV-MAT Touch مؤقّتاً زمنياً قابلاً للضبط لعمليات التشعيع المتحكَّم بها زمنياً بين 1 s و999 يوماً. |
 | سجلّات التشعيع يمكن تسجيل عمليات التشعيع باستخدام جهاز كمبيوتر. كما يقوم UV-MAT Touch أيضاً بتسجيلها على ذاكرة USB دون الحاجة إلى جهاز كمبيوتر. |
جهاز التحكّم في التشعيع UV-MAT Touch
يتم تشغيل UV-MAT Touch من خلال شاشة لمس سعوية عالية الدقة. يوفر معالج Cortex ARM المتانة والقدرة على التحديث - يمكن تثبيت وظائف جديدة في الموقع. الجهاز وبرنامج الحاسوب متوافقان مع Windows 10 و11. تُعرض عمليات التشعيع أحادية القناة ومتعددة القنوات رقميًا وبيانيًا، إلى جانب الرسوم البيانية للإشارة والإعدادات. يتم ضبط المعاملات مباشرة على الجهاز وهي محمية بكلمة مرور.
| الشاشة | شاشة لمس سعوية، 5″ WVGA |
| مخرجات الشاشة | شدة الإشعاع الساقط والجرعة، عرض راسم الإشارة |
| معدّل تسجيل البيانات | قابل للضبط: من 1 s إلى 1 h |
| مدة التسجيل | > 24,000 h |
| واجهة التخزين | 1 × ذاكرة USB محمولة (حتى 32 GB) |
خيارات
هذا الخيار متوفر بالإضافة إلى التجهيز القياسي:
 | خيار التحكم عن بُعد يمكن ضبط عمليات التشعيع المعقدة متعددة المراحل - على سبيل المثال تشعيع أولي بشدة إشعاع منخفضة يتبعه تشعيع عالي الشدة - باستخدام خيار التحكم عن بُعد. ويمكن إجراء ما يصل إلى 30 خطوة وفترة توقف يتم التحكم فيها بالجرعة أو بالزمن. وفي الوقت نفسه، يتم تسجيل التشعيع وحفظه على الحاسوب. |
أرقام الطلب ونطاق التوريد والملحقات والإصدارات
| الإصدار | رقم الطلب |
|---|---|
| جهاز الحزمة الموازية BSM-03CBD | 860914 |
يُنتج جهاز الحزمة الموازية المزوّد بمصباح متوسط الضغط مجالاً موازياً وواسع النطاق من الأشعة فوق البنفسجية لتحديد التدفق الإشعاعي.
| الإصدار | رقم الطلب |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930C |
يتم التحكّم في الحجرة عن طريق UV-MAT Touch. فهو يقيس شدة الإشعاع الساقط، ويتحكّم في الغالق الهوائي، ويوقف التشغيل تلقائياً عند بلوغ الجرعة الإشعاعية المستهدفة.
| التسمية | رقم الطلب |
|---|---|
| مستشعرات مقياس الإشعاع | 814412 |
تعمل الحجرة بمستشعر مرجعي للأشعة فوق البنفسجية للتشغيل بالتحكّم في الجرعة؛ ويُسهّل مستشعر ثانٍ للأشعة فوق البنفسجية عملية الإعداد. وتُذكر نطاقات طيفية إضافية تحت مستشعرات مقياس الإشعاع.
| التسمية | رقم الطلب |
|---|---|
| مصباح بديل | 860814H |
| الخدمة | رقم الطلب |
|---|---|
| المعايرة من 200 إلى 300 nm | CALBSM300 |
| معايرة 17025 | 17025 |
CALBSM300 هي معايرة قناة القياس من 200 إلى 300 nm؛ كما نقدّم معايرة معتمدة وفقاً للمواصفة ISO/IEC 17025. تتوفّر المعايرات كمعايرة مصنعية وكمعايرة وفقاً للمواصفة ISO 17025، وهي قابلة للإرجاع المترولوجي إلى معايير PTB. تتوفّر نطاقات قياس وطيفية إضافية عند الطلب.
خلفية عن جهاز الحزمة الموازية (Collimated Beam)
يُستخدم جهاز الحزمة الموازية لإجراء تجارب دقيقة ومضبوطة في مجال التطهير بالأشعة فوق البنفسجية والتشعيع بها للسوائل. وقد قدّم جيم بولتون (Jim Bolton)، وهو خبير مرموق في هذا المجال، إسهامات كبيرة في تطوير هذه الأجهزة وتوزيعها.
ينتج جهاز الحزمة الموازية حزمة متوازية من الأشعة فوق البنفسجية تضمن شدة إشعاع منتظمة على كامل مساحة الحزمة. ومزايا حزمة الأشعة فوق البنفسجية الموازية هي:
- تشعيع منتظم
- عدم وجود زوايا سقوط مختلفة
- انعكاس منخفض على سطح السائل
- سماكة طبقة وعمق نفاذ ثابتين
- قياس راديومتري بسيط
- تحديد الجرعة الإشعاعية والتدفق الإشعاعي (الجرعة الكروية) انطلاقاً من شدة الإشعاع الساقط
تصف الجرعة الإشعاعية طاقة الإشعاع الساقطة على عنصر سطحي من جهة واحدة. وتختلف اختلافاً كبيراً عن التدفق الإشعاعي (Fluence)، الذي يُعرَّف بأنه سقوط كروي على عنصر سطحي كروي (من جميع الاتجاهات).
ففي مفاعل الأشعة فوق البنفسجية، تتعرّض الجسيمة للتشعيع من جميع الاتجاهات المكانية أثناء مرورها عبر المفاعل، وهو أمر يصعب تحديده تجريبياً للغاية. لذا، يُجرى الضبط في ظل الظروف المثلى باستخدام جهاز الحزمة الموازية. وفي هذا الجهاز، تتطابق الجرعة الإشعاعية تماماً مع التدفق الإشعاعي، إذ تسمح الهندسة الشكلية بذلك. ووحدة الجرعة الإشعاعية والتدفق الإشعاعي هي J/m².
يُستخدم جهاز CBD بشكل رئيسي في مختبرات البحث لاختبار كفاءة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في ظل ظروف محكومة.
فيما يلي الخطوات الأساسية لكيفية عمله:
- التحضير: توضع العيّنات المراد اختبارها (مثل الماء أو الأسطح أو عيّنات الهواء) في حوامل مناسبة.
- التشعيع: يُوجَّه شعاع الأشعة فوق البنفسجية المُصادَم (collimated) نحو العيّنات. يُحدَّد زمن التشعيع والجرعة الإشعاعية للأشعة فوق البنفسجية بناءً على متطلبات التجربة.
- المراقبة: تقيس المستشعرات شدة الأشعة فوق البنفسجية باستمرار لضمان حصول العيّنات على جرعة إشعاعية ثابتة ودقيقة.
- التحليل: بعد التشعيع، تُحلَّل العيّنات لتحديد مدى فعالية التطهير بالأشعة فوق البنفسجية. ويمكن إجراء ذلك عن طريق الاختبارات الميكروبيولوجية أو التحليل الكيميائي.
غالباً ما يُستخدم التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية لأغراض التطهير. يتراوح الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية من نوع UV-C من 100 إلى 280 nm، ومن المعروف أنها تُتلف الحمض النووي (DNA) عن طريق إحداث تفاعل بين جزيئتَي ثيميدين (تكوين ثنائيات). تُعد هذه الطريقة فعّالة جداً في تعطيل البكتيريا والفيروسات، وذلك حسب مدى نفاذية الماء للأشعة فوق البنفسجية. وبشكل عام، تُستخدم مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط أو المنخفض لأغراض التطهير بالأشعة فوق البنفسجية.
تُصدر مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط إشعاعاً في المدى من 200 إلى 400 nm، بينما تُولّد مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض إشعاعاً بصورة رئيسية عند 253.7 nm. ولمنع تكوّن نواتج ثانوية غير مرغوب فيها عند الأطوال الموجية الأقل، تُجهَّز مصابيح الضغط المتوسط (MP) بأنابيب من الكوارتز تُرشِّح الأطوال الموجية الأقل من 240 nm.
باستخدام مستشعرات DVGW ومقاييس الإشعاع المرجعية DVGW، تُقاس شدة شعاع الأشعة فوق البنفسجية وتُراقَب باستمرار. وهذا يتيح تحديد الجرعة الدقيقة المُطبَّقة على العيّنات.
ولأغراض التطهير، تُطبَّق عادة جرعة إشعاعية من الأشعة فوق البنفسجية تتراوح من 20 إلى 70 mJ/cm². وتُعد هذه الجرعات منخفضة نسبياً، ولذلك فإن تفاعلات التحلل الضوئي للملوثات الدقيقة العضوية لا تكون فعّالة عموماً في ظل هذه الظروف.
ومع ذلك، تُستخدم الأشعة فوق البنفسجية أيضاً بالاقتران مع الأوزون أو بيروكسيد الهيدروجين أو الكلور، مما يؤدي إلى تكوّن جذور هيدروكسيل. وتُعد هذه العمليات فعّالة جداً في إزالة الملوثات.
منشورات استخدمت حجرات التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية
لا نحتفظ بقائمة مراجع منفصلة لهذا الجهاز بعينه – فالمنشورات عادةً ما تذكر عائلة المنتج لا الطراز. المدرَج هنا هو أحدث 10 أعمال استُخدمت فيها حجرات التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية.
Downloads
أوراق البيانات متاحة بالألمانية والإنجليزية، والنسخة الإنجليزية هي المعتمدة.
