Kollimoitu säteilytyslaite BSH-03 CBD
BSH-03CBD on tarkasti suunniteltu kollimoitu säteilytyskammio nesteytteiden toistettavaan ja annostarkkaan UV-säteilytykseen. Kolmen 150 W:n UVC-amalgaamilampun avulla se takaa homogeenisen, korkeaintensiteettisen 254 nm:n säteilylähteen. Järjestelmä on kehitetty teknisessä kirjallisuudessa kuvattujen fluenssin ja annoksen määrittämisen standardimenetelmien pohjalta Boltonin & Lindenin mukaisesti, Standardization of Methods for Fluence "UV Dose Determination in Bench-Scale UV Experiments" (2003) – menetelmä, jota pidetään tieteellisen UV-desinfiointitutkimuksen vertailumenetelmänä.
Menetelmä on otettu käyttöön standardissa DIN 19294-1:2020-08, jolloin BSH-03CBD:tä voidaan käyttää itiösuspension keskimääräisen fluenssinopeuden määrittämiseen.
Inaktivointi on suoritettava BSH-03CBD:ssä standardin DIN 19294-1:2020-08 liitteen D mukaisesti.
Amalgaamilamput pysyvät käyttölämpötilassa koko kokeen ajan; altistusajan määrittää yksinomaan sisäinen suljin, jota UV-MAT säätää tavoiteannokseen. Kammion voi siksi avata käytön aikana näytteiden lastaamiseksi ja purkamiseksi antamatta lamppujen jäähtyä – turvavalvonta sulkee pois kaiken UV-säteilyn tässä yhteydessä.
BSH-03CBD-säteilytyskammio on siten luotettava ja tarkka ratkaisu UV-desinfioinnin tieteelliseen tutkimukseen ja teollisiin sovelluksiin. Sen kestävä rakenne, turvallisuus ja käyttäjäystävällinen käyttö tekevät siitä välttämättömän työkalun vedenkäsittelyssä ja kemiallisessa analyysissä.
UVC-kollimoidun säteilytyslaitteen keskeiset ominaisuudet:
- BSH-03CBD on varustettu kolmella otsonittomalla 150 W:n UVC-amalgaamilampulla. Näiden lamppujen ansiosta säteilytys on tasainen ja voimakas.
- Suljettu suojakotelo suojaa täysin kolmen amalgaamilampun UVC-säteilyltä.
- 60 × 40 cm:n säteilytysalueelle mahtuvat asiakkaan toimittamat Petri-maljat sekä magneettisekoittimet itiösuspensioita varten standardin DIN 19294-1 mukaisesti.
- Sisäänrakennettu UV-vertailuanturi mahdollistaa annosohjatun käytön.
- Toinen UVC-anturi helpottaa järjestelmän asetusta.
- UV-MAT Touch säätää säteilytystä UVC-vertailuanturin avulla ja sammuttaa laitteen, kun tavoiteannos on saavutettu.
- Valvottu ja lukittu ovi: turvamekanismit estävät UV-säteilyn vapautumisen oven ollessa auki.
- Kierrekiinnityksin varustettu pohjalevy mahdollistaa säteilytyskentän mittaamisen ja Petri-kertoimen määrittämisen Bolton/Linden-menetelmällä.
- Pneumaattinen levysuljin: amalgaamilamput pysyvät käyttölämpötilassa, altistusajan määrittää yksinomaan suljin.
- Käyttötuntilaskuri – amalgaamilamput saavuttavat tyypillisesti 3 000–5 000 h:n käyttöiän.
- Toimitettu PC-ohjelmisto tallentaa raakadatan ja lyhyet raportit (PDF), salasanasuojattuina ylläpitäjän ja käyttäjän tileillä.
BSH-03 CBD vai BSM-03 CBD?
Kolmen 150 W:n UVC-amalgaamilampun ansiosta BSH-03 CBD säteilee käytännössä monokromaattisesti 254 nm:ssä. Tämä poistaa spektripainotuksen fluenssin laskennasta Boltonin ja Lindenin menetelmän mukaisesti ja tekee kammiosta soveltuvan keskimääräisen fluenssinopeuden määrittämiseen standardin DIN 19294-1 mukaisesti sekä inaktivointikokeisiin määritetyllä UV-annoksella. 550 W:n tehollaan 230 V:n verkossa ja 3 000–5 000 h:n lampun käyttöiällä se on myös taloudellisempi kammio. Aina kun tarvitaan keskipainelampun polykromaattista säteilyä – fotolyysi, AOP-kokeet, spektrivastefunktiot – BSM-03 CBD 1 kW:n keskipaine-elohopealampullaan on siihen sopiva vaihtoehto.
Säteilytys tapahtuu UVC-lampuilla 254 nm:ssä – monokromaattisesti, jolloin mitattu irradianssi voidaan muuntaa fluenssiksi ilman spektripainotusta.
Tausta ja tiedot
James R. Boltonin ja Karl G. Lindenin (2003) julkaisu "Standardization of Methods for Fluence (UV Dose) Determination in Bench-Scale UV Experiments" esittelee perusstandardimenettelyn UV-fluenssin (UV-annoksen) määrittämiseksi laboratoriokokeissa. Julkaisun tavoitteena on standardoida UV-desinfioinnin koemenetelmät ja varmistaa tieteellisten tulosten vertailukelpoisuus vedenkäsittelyssä.
Ultraviolettivalo on vakiinnuttanut asemansa tehokkaana menetelmänä patogeenisten mikro-organismien inaktivoinnissa juomavedessä ja jätevedessä.
Mekanismi perustuu UV-säteilyn absorptioon nukleiinihapoissa, mikä johtaa pyrimidiiniemästen dimerisoitumiseen ja estää siten DNA:n tai RNA:n replikaation. Erityisen tehokkaita ovat noin 254 nm:n aallonpituudet, joita matalapaine-elohopealamput lähettävät.
Kirjallisuudessa on suuria eroja UV-kokeiden suunnittelun, kalibroinnin ja toteutuksen suhteen. Muun muassa lampputyyppi, etäisyys näytteeseen, säteilyn homogeenisuus ja annoksen laskenta vaihtelivat. Tämä vaihtelevuus vaikeutti annos-vastekäyrien vertailua ja johti epävarmuuksiin sekä säädösten soveltamisessa että UV-desinfiointijärjestelmien teknisessä toteutuksessa.
Bolton ja Linden kehittivät yhtenäisen menetelmän fluenssin määrittämiseksi, joka soveltuu sekä monokromaattisille (matalapaine-) että polykromaattisille (keskipaine-) UV-valonlähteille (BSM-03CBD), ja ehdottavat säteilytyskammiota. Säteilytyskammion tavoitteena on saavuttaa vedenpinnan homogeeninen, lähes yhdensuuntainen säteilytys, jotta varmistetaan tasainen fluenssijakauma.
Protokolla sisältää:
- säteilytyskammion mekaanisen rakenteen,
- mittalaitteiden kalibroinnin,
- säteilyparametrien matemaattisen korjauksen,
- sekä ohjeet mikrobiologisiin ja turvallisuusnäkökohtiin
Standardiprotokollan kuvaus:
Fluenssi määritellään fluenssinopeuden (E) ja säteilytysajan (t) tulona:
Mittaus suoritetaan radiometrillä, jonka anturi sijoitetaan vedenpinnan korkeudelle. Mittaustarkkuuden lisäämiseksi otetaan huomioon useita korjauskertoimia:
- Heijastuskerroin: häviö vedenpinnan heijastuksen vuoksi (~2,5 %)
- Petri-kerroin: korjaus näytealueen epähomogeenisuudelle (tulisi olla > 0,9)
- Vesikerroin: veden UV-absorption huomioiminen Beerin–Lambertin lain mukaisesti
- Divergenssikerroin: korjaus ei-täysin yhdensuuntaiselle säteilylle
Keskipainelampuille otetaan lisäksi huomioon anturikerroin (detektorin spektrinen herkkyys) ja bakteereja tuhoava kerroin (aallonpituuksien painotus).
Mikrobiologinen testimenettely
- Sekoitus: Suspension homogeeninen sekoittaminen ilman pyörteen muodostumista.
- Säteilytys eri annosarvoilla
- Toistot: Vähintään kolme toistoa per annosarvo; suorita annos-vastekäyrät vähintään kahdesti.
- Satunnaistaminen: Säteilytyksen satunnainen järjestys systemaattisten virheiden minimoimiseksi.
- Arviointi: Mikro-organismien log10-vähenemän laskenta annoksen funktiona ja lineaarinen regressio UV-herkkyyden määrittämiseksi.
Julkaisu määrittelee kattavan, kansainvälisesti tunnustetun protokollan UV-desinfiointitestien standardointiin laboratoriomittakaavassa.
Tarkkojen korjausmenetelmien, määriteltyjen suunnitteluvaatimusten ja mikrobiologisten ohjeiden avulla se luo perustan toistettaville ja vertailukelpoisille tuloksille UV-fluenssi-vaikutussuhteiden määrittämisessä.
Bolton & Lindenin (2003) menetelmä on edelleen viitestandardi kollimoidun säteen järjestelmillä tehtäville laboratoriotesteille ja on keskeinen sääntelyn soveltamiskohteissa, kuten DIN 19294:ssä, validointitesteissä ja teollisten UV-desinfiointiteknologioiden kehityksessä.
Fluenssinopeuden määrittäminen: mitä kollimoidun säteen koe antaa
Kollimoidun säteen koe vastaa kysymykseen, jota mikään laitosmittaus ei pysty vastaamaan: minkä fluenssin näyte todellisuudessa vastaanotti? Näytteen pinnalla mitattu irradianssi korjataan neljällä tekijällä – Petri-kerroin, heijastuskerroin, divergenssikerroin ja vesikerroin. Vasta korjatun fluenssinopeuden ja altistusajan tulo on fluenssi, jota voidaan verrata kirjallisuuteen ja reaktorin pelkistysekvivalenttifluenssiin.
Bolton ja Lindenin taustalla oleva menetelmä kuvataan yksityiskohtaisesti jäljempänä kohdassa "Tausta ja tietoa" yhdessä standardiprotokollan kanssa. Se, miten tällä tavalla määritetty fluenssi vaikuttaa reaktorin validointiin, on esitetty kohdassa UV-vedenkäsittely.
BSH-03 CBD on rakennettu tätä koetta varten: monokromaattinen säteilytys 254 nm:ssä, määritelty säteilytetty pinta-ala, mitattu irradianssi ja annosohjattu altistus – jotta ajo asetetaan fluenssina eikä sekuntikellon lukemana. Polykromaattisiin kokeisiin keskipainelampulla rinnalla on BSM-03 CBD.
UVC-kollimoidun säteen laitteen tekniset tiedot
| Sisäkammio | 60 × 40 × 25 cm |
| Mitat | 130 × 62 × 76 cm |
| Paino | ~ 65 kg |
| Ottoteho | 550 W |
| Verkkovirtasyöttö | 230 V, 6 A; 3 × 110/208 V, 8 A lisävarusteena |
| Käyttölämpötila | 15–30 °C |
| Kosteus | < 80 % tiivistymätön |
| Lamppujen käyttöikä | tyypillisesti 3 000 h – 5 000 h |
| Lamppujen lukumäärä | 3 |
| Lampputyyppi | 150 W UVC-amalgaamilamput |
| otsoniton | kyllä |
| Näytteen lämpötila | Huonelämpötila + ~ 1–2 °C |
| Suljinohjaus | Pneumaattinen, 4–6 bar |
| Jäähdytys | 1 x DN 100 |
Säteilytyskammion BSH-03 CBD spektrit
Kolme UVC-amalgamilamppua säteilevät käytännössä monokromaattisesti 254 nm:ssä. Se on edellytys fluenssin määrittämiselle Boltonin & Lindenin ja DIN 19294-1:n mukaan: yhdellä viivalla ei tarvita spektripainotusta näytteen absorption yli, ja Petri-kerroin, heijastuskerroin ja vesikerroin voidaan laskea tälle yhdelle aallonpituudelle. Lamput ovat otsonittomia; 185 nm:n komponentti muuttaisi kaasufaasia näytteen yläpuolella.
Laitteisto yksityiskohtaisesti
Sisäänrakennetun UV-vertailuanturin ja toisen UVC-anturin lisäksi kammion antureihin pätee seuraava:
 | Anturit Soveltuvat materiaalit antavat antureille erinomaisen pitkäaikaisstabiiliuden. Ne ovat jäljitettävästi kalibroituja, ne voidaan uudelleenkalibroida ja ne toimitetaan tehtaan tai ISO 17025:n mukaisen kalibrointitodistuksen kanssa. |
UV-MAT Touch -säteilytyksen ohjaus
UV-MAT Touch -laitetta käytetään korkearesoluutioisen kapasitiivisen kosketusnäytön avulla. Cortex ARM -prosessori takaa kestävyyden ja päivitysmahdollisuuden - uusia toimintoja voidaan asentaa paikan päällä. Laite ja PC-ohjelmisto ovat yhteensopivia Windows 10- ja 11-käyttöjärjestelmien kanssa. Yksi- ja monikanavaiset säteilytykset näytetään numeerisesti ja graafisesti, oskillogrammien ja asetusten kanssa. Parametrit asetetaan suoraan laitteella ja ne on suojattu salasanalla. Se ohjaa säteilytystä UVC-vertailuanturin avulla ja kytkeytyy pois päältä, kun tavoiteannos on saavutettu.
| Näyttö | kapasitiivinen kosketusnäyttö, 5″ WVGA |
| Näytön tiedot | irradianssi ja annos, oskilloskooppinäkymä |
| Tiedonkeräysnopeus | säädettävä: 1 s – 1 h |
| Tallennusjakso | > 24 000 h |
| Tallennusliitäntä | 1 × USB-tikku (jopa 32 GB) |
Tilausnumerot, toimituslaajuus, lisävarusteet ja versiot
| Versio | Tilausnumero |
|---|---|
| Kollimoitu säteilylaite BSH-03CBD | 860915 |
Kollimoitu säteilylaite tuottaa yhdensuuntaisen UVC-kentän annosmäärityksiä varten Boltonin menetelmän mukaisesti.
| Versio | Tilausnumero |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930CH |
Kammiota ohjataan UV-MAT Touch -laitteella. Se mittaa irradianssin UVC-referenssianturin avulla, kytkeytyy pois päältä, kun tavoiteannos on saavutettu, ja dokumentoi säteilytyksen.
| Nimitys | Tilausnumero |
|---|---|
| Radiometrianturit | 814412 |
Kammio toimii sisäänrakennetun UV-vertailuanturin kanssa; toinen UVC-anturi helpottaa säteilytyskentän asettamista ja mittaamista. Muut spektrialueet on lueteltu kohdassa radiometrianturit.
| Nimike | Tilausnumero |
|---|---|
| Vaihtolamppu | 860814H |
| Palvelu | Tilausnumero |
|---|---|
| Kalibrointi | CAL254 |
| 17025-kalibrointi | 17025 |
CAL254 on mittauskanavan kalibrointi 254 nm:ssä; lisäksi tarjoamme akkreditoidun kalibroinnin standardin ISO/IEC 17025 mukaisesti.
Julkaisut, joissa käytetty UV-säteilytyskammioita
Emme ylläpidä erillistä lähdeluetteloa tälle yksittäiselle laitteelle – julkaisuissa mainitaan yleensä tuoteperhe, ei malli. Tässä listattuna 10 tuoreinta työtä, joissa käytettiin UV-säteilytyskammioita.
Downloads
Tekniset tiedotteet ovat saatavilla saksaksi ja englanniksi. Englanninkielinen versio on sitova.
