Kollimeret stråleapparat BSH-03 CBD
BSH-03CBD er et præcisionskonstrueret kollimeret bestrålingskammer til reproducerbar og dosisnøjagtig UV-bestråling af flydende prøver. Med tre 150 W UVC-amalgamlamper sikrer det en homogen, højintensiv 254 nm strålingskilde. Systemet er udviklet på baggrund af standardmetoderne til bestemmelse af fluens og dosis, som beskrevet i den tekniske litteratur ifølge Bolton & Linden, Standardization of Methods for Fluence "UV Dose Determination in Bench-Scale UV Experiments" (2003) – den metode, der betragtes som referencen inden for videnskabelig UV-desinfektionsforskning.
Metoden er blevet indarbejdet i DIN 19294-1:2020-08, så BSH-03CBD kan anvendes til at bestemme den gennemsnitlige fluensrate i sporesuspensionen.
Inaktiveringen skal udføres i en BSH-03CBD i overensstemmelse med bilag D i DIN 19294-1:2020-08.
Amalgamlamperne forbliver ved driftstemperatur under hele forsøget; eksponeringstiden defineres udelukkende af den interne lukker, som UV-MAT regulerer til måldosis. Kammeret kan derfor åbnes under drift for at ilægge og udtage prøver, uden at lamperne skal køle ned – sikkerhedsovervågningen udelukker enhver UV-emission i den forbindelse.
Bestrålingskammeret BSH-03CBD er derfor en pålidelig og præcis løsning til videnskabelig forskning og industrielle anvendelser inden for UV-desinfektion. Dets robuste konstruktion, sikkerhed og brugervenlige betjening gør det til et uundværligt værktøj inden for vandbehandling og kemisk analyse.
Vigtigste egenskaber ved det kollimerede UVC-strålingsapparat:
- BSH-03CBD er udstyret med tre ozonfri 150 W UVC-amalgamlamper. Disse lamper sikrer ensartet og høj UV-bestråling.
- Det lukkede beskyttelseshus afskærmer fuldstændigt UVC-strålingen fra de tre amalgamlamper.
- Bestrålingsområdet på 60 × 40 cm kan rumme kundeleverede petriskåle sammen med magnetomrørere til sporesuspensioner iht. DIN 19294-1.
- En UV-referencesensor til dosiskontrolleret drift er indbygget.
- En anden UVC-sensor gør det nemt at opsætte systemet.
- UV-MAT Touch regulerer bestrålingen via UVC-referencesensoren og slukker, når måldosis er nået.
- Overvåget & interlocked dør: Sikkerhedsmekanismer forhindrer emission af UV-stråling, når døren er åben.
- Bundpladen med skruegevind gør det muligt at måle bestrålingsfeltet og bestemme petrifaktoren ifølge Bolton/Linden.
- Pneumatisk pladelukker: amalgamlamperne forbliver ved driftstemperatur, eksponeringstiden defineres udelukkende af lukkeren.
- Driftstimetæller – amalgamlamperne opnår en typisk levetid på 3.000 til 5.000 h.
- Rådata og korte rapporter (PDF) gemmes af den medfølgende pc-software, adgangskodebeskyttet med en administrator- og en operatørkonto.
BSH-03 CBD eller BSM-03 CBD?
Med tre 150 W UVC-amalgamlamper udsender BSH-03 CBD praktisk talt monokromatisk stråling ved 254 nm. Dette fjerner den spektrale vægtning fra fluensberegningen ifølge Bolton og Linden og gør kammeret velegnet til bestemmelse af den gennemsnitlige fluensrate iht. DIN 19294-1 samt til inaktiveringsforsøg ved en defineret UV-dosis. Med 550 W ved 230 V og en lampelevetid på 3.000 til 5.000 h er det desuden det mere økonomiske kammer. Hvor den polykromatiske stråling fra en mellemtrykslampe er påkrævet – fotolyse, AOP-forsøg, spektrale virkningsfunktioner – er BSM-03 CBD med sin 1 kW mellemtryks-kviksølvlampe den passende variant.
Bestrålingen sker med UVC-lamper ved 254 nm – monokromatisk, så den målte irradians kan omregnes til en fluens uden spektral vægtning.
Baggrund & Information
Artiklen "Standardization of Methods for Fluence (UV Dose) Determination in Bench-Scale UV Experiments" af James R. Bolton og Karl G. Linden (2003) præsenterer en grundlæggende standardprocedure til bestemmelse af UV-fluens (UV-dosis) i laboratorieforsøg. Formålet med artiklen er at standardisere eksperimentelle metoder til UV-desinfektion og at sikre sammenligneligheden af videnskabelige resultater inden for vandbehandling.
Ultraviolet lys har etableret sig som en effektiv metode til inaktivering af patogene mikroorganismer i drikkevand og spildevand.
Mekanismen er baseret på absorptionen af UV-stråling i nukleinsyrer, hvilket fører til dimerisering af pyrimidinbaser og dermed forhindrer replikationen af DNA eller RNA. Bølgelængder omkring 254 nm, som udsendes af lavtryks-kviksølvlamper, er særligt effektive.
Der er store forskelle i litteraturen med hensyn til design, kalibrering og gennemførelse af UV-forsøg. Blandt andet varierede lampetypen, afstanden til prøven, homogeniteten af strålingen og beregningen af dosis. Denne variabilitet gjorde det vanskeligt at sammenligne dosis-respons-kurver og førte til usikkerheder i forbindelse med regulatoriske anvendelser og den tekniske implementering af UV-desinfektionssystemer.
Bolton og Linden udviklede en ensartet metode til bestemmelse af fluens, som kan anvendes til både monokromatiske (lavtryks-) og polykromatiske (mellemtryks-) UV-lyskilder (BSM-03CBD), og foreslår et bestrålingskammer. Formålet med bestrålingskammeret er at opnå homogen, kvasi-parallel bestråling af vandoverfladen for at sikre en ensartet fluensfordeling.
Protokollen omfatter:
- den mekaniske konstruktion af bestrålingskammeret,
- kalibreringen af måleinstrumenterne,
- den matematiske korrektion af strålingsparametrene,
- samt retningslinjer for mikrobiologiske og sikkerhedsmæssige aspekter
Beskrivelse af standardprotokollen:
Fluensen defineres som produktet af fluensraten (E) og bestrålingstiden (t):
Målingen udføres med et radiometer, hvis sensor er placeret i højde med vandoverfladen. For at øge målenøjagtigheden tages der højde for flere korrektionsfaktorer:
- Refleksionsfaktor: tab på grund af refleksion ved vandoverfladen (~2,5 %)
- Petri-faktor: korrektion for inhomogenitet på tværs af prøveområdet (bør være > 0,9)
- Vandfaktor: hensyntagen til UV-absorption i vand i henhold til Beer-Lamberts lov
- Divergensfaktor: korrektion for den ikke fuldstændigt parallelle strålegang
For mellemtrykslamper tages der desuden hensyn til sensorfaktoren (detektorens spektrale følsomhed) og den germicide faktor (vægtning af bølgelængderne).
Mikrobiologisk testprocedure
- Omrøring: homogen blanding af suspensionen uden dannelse af hvirvel.
- Bestråling med forskellige dosisværdier
- Replikater: mindst tre gentagelser pr. dosisværdi; udfør dosis-respons-kurver mindst to gange.
- Randomisering: tilfældig rækkefølge af bestråling for at minimere systematiske fejl.
- Evaluering: beregning af log10-reduktionen af mikroorganismer som funktion af dosis og lineær regression til bestemmelse af UV-følsomhed.
Artiklen definerer en komplet, internationalt anerkendt protokol til standardisering af UV-desinfektionstests i laboratorieskala.
Gennem præcise korrektionsmetoder, definerede designkrav og mikrobiologiske retningslinjer danner den grundlag for reproducerbare og sammenlignelige resultater ved bestemmelse af UV-fluens-effekt-sammenhænge.
Bolton & Linden (2003)-metoden forbliver referencestandarden for laboratorietestning med kollimerede strålesystemer og er central for regulatoriske anvendelser som DIN 19294, valideringstest og udvikling af industrielle UV-desinfektionsteknologier.
Bestemmelse af fluensraten: hvad det kollimerede strålingsforsøg giver
Det kollimerede strålingsforsøg besvarer et spørgsmål, som ingen anlægsmåling kan: hvilken fluens modtog prøven faktisk? Irradiansen på prøvens overflade måles og korrigeres med fire faktorer – petrifaktor, refleksionsfaktor, divergensfaktor og vandfaktor. Kun produktet af den korrigerede fluensrate og bestrålingstiden er en fluens, der kan sammenlignes med litteraturen og med reaktorens reduktionsækvivalente fluens.
Den underliggende metode fra Bolton og Linden beskrives i detaljer nedenfor under "Baggrund & Information" sammen med standardprotokollen. Hvordan en fluens bestemt på denne måde indgår i valideringen af en reaktor, beskrives under UV-vandbehandling.
BSH-03 CBD er bygget til dette forsøg: monokromatisk bestråling ved 254 nm, et defineret bestrålet areal, målt irradians og dosiskontrolleret bestråling – så et forløb angives som en fluens og ikke som en stopur-aflæsning. Til polykromatiske forsøg med en mellemtryklampe står BSM-03 CBD som supplement.
Tekniske data UVC kollimeret stråleenhed
| Indre kammer | 60 × 40 × 25 cm |
| Dimensioner | 130 × 62 × 76 cm |
| Vægt | ~ 65 kg |
| Effektforbrug | 550 W |
| Netforsyning | 230 V, 6 A; 3 × 110/208 V, 8 A valgfrit |
| Driftstemperatur | 15 til 30 °C |
| Fugtighed | < 80 % ikke-kondenserende |
| Lampelevetid | 3 000 h til 5 000 h, typisk |
| Antal lamper | 3 |
| Lampetype | 150 W UVC amalgamlamper |
| ozonfri | ja |
| Prøvetemperatur | Rumtemperatur + ~ 1-2 °C |
| Lukkerstyring | Pneumatisk, 4-6 bar |
| Køling | 1 x DN 100 |
Spektre for bestrålingskammer BSH-03 CBD
De tre UVC-amalgamlamper udsender praktisk taget monokromatisk lys ved 254 nm. Det er en forudsætning for at bestemme fluens efter Bolton & Linden og DIN 19294-1: med en enkelt linje er der ingen spektral vejning over prøvens absorption, og Petri-faktoren, reflektionsfaktoren og vandfaktoren kan beregnes for netop den bølgelængde. Lamperne er ozonfri; en 185 nm-komponent ville ændre gasfasen over prøven.
Udstyr i detaljer
Ud over den indbyggede UV-referencesensor og den anden UVC-sensor gælder følgende for kammerets sensorer:
 | Sensorer Egnede materialer giver sensorerne en fremragende langtidsstabilitet. De er sporbart kalibreret, kan rekalibreres og leveres med et fabriks- eller ISO 17025-kalibreringscertifikat. |
UV-MAT Touch bestrålingsstyring
UV-MAT Touch betjenes via en højopløselig kapacitiv touchskærm. En Cortex ARM-processor sikrer holdbarhed og opdateringsmulighed - nye funktioner kan installeres på stedet. Enheden og pc-softwaren er kompatible med Windows 10 og 11. Enkelt- og flerkanalsbestrålinger vises numerisk og grafisk, sammen med oscillogrammer og indstillingerne. Parametrene indstilles direkte på enheden og er adgangskodebeskyttede. Den styrer bestrålingen via UVC-referencesensoren og slukker, når måldosis er nået.
| Display | kapacitiv touchdisplay, 5″ WVGA |
| Displayvisning | irradians og dosis, oscilloskopvisning |
| Dataoptagelsesfrekvens | justerbar: 1 s til 1 h |
| Optagelsesperiode | > 24 000 h |
| Lagringsgrænseflade | 1 × USB-stik (op til 32 GB) |
Ordrenumre, leveringsomfang, tilbehør og versioner
| Version | Bestillingsnummer |
|---|---|
| Collimated Beam Device BSH-03CBD | 860915 |
Collimated beam device danner et parallelt UVC-felt til bestemmelse af fluens ifølge Bolton.
| Version | Bestillingsnummer |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930CH |
Kammeret styres af UV-MAT Touch. Den måler irradiansen via UVC-referencesensoren, slukker, når måldosis er nået, og dokumenterer bestrålingen.
| Betegnelse | Ordrenummer |
|---|---|
| Radiometersensorer | 814412 |
Kammeret fungerer med en indbygget UV-referencesensor; en anden UVC-sensor gør det nemmere at opsætte og måle bestrålingsfeltet. Yderligere spektrale områder er angivet under radiometersensorer.
| Betegnelse | Ordrenummer |
|---|---|
| Reservelampe | 860814H |
| Service | Bestillingsnummer |
|---|---|
| Kalibrering | CAL254 |
| 17025-kalibrering | 17025 |
CAL254 er kalibrering af målekanalen ved 254 nm; derudover tilbyder vi akkrediteret kalibrering i henhold til ISO/IEC 17025.
