Dispositif à faisceau collimaté BSM-03 CBD
Le dispositif à faisceau collimaté BSM-03 CBD est une chambre d'irradiation destinée à l'irradiation UV reproductible et précise en dose d'échantillons liquides selon un faisceau collimaté. Une lampe Hg à pression moyenne sans ozone, munie d'un obturateur à commande pneumatique, irradie une chambre à échantillons de 60 × 40 × 25 cm à température ambiante plus 2 à 5 °C. Il est utilisé pour l'irradiation UV spécifiée à la section 4.2.4.6 du guide ECHA/EFSA sur le traitement de l'eau potable.
Le « 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 » de l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) et de l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) fournit un cadre pour l'évaluation des risques concernant l'autorisation des substances actives contenues dans les produits phytopharmaceutiques (PPP) et les produits biocides, ainsi que l'approbation de ces produits.
Ce guide permet d'identifier les préoccupations sanitaires réelles susceptibles de résulter de l'exposition à des composés nocifs pouvant se former lors du traitement de l'eau pour la production d'eau potable.
L'accent est mis sur les méthodes de traitement de l'eau courantes au sein de l'Union européenne (UE). L'irradiation UV spécifiée à la section 4.2.4.6 du guide peut être mise en œuvre de manière reproductible par le BSM-03.
Le BSM-03CBD est une chambre d'irradiation hautement développée et robuste, spécialement conçue pour l'irradiation UV à durée ou à dose contrôlée d'échantillons liquides selon le principe du faisceau collimaté.
Le BSM-03CBD est une chambre d'irradiation sophistiquée et robuste, conçue pour l'irradiation UV à durée ou dose contrôlée d'échantillons liquides selon le principe du faisceau collimaté. Elle convient particulièrement aux applications dans le domaine de la désinfection UV et à la réalisation d'expériences scientifiques visant à étudier les effets des procédés de traitement des eaux sur les résidus de substances actives ou leurs métabolites.
Sur la base de l'irradiation UV utilisant le principe du faisceau collimaté, les effets des procédés de traitement des eaux sur les résidus de substances actives ou leurs métabolites peuvent être analysés. Cela inclut notamment la formation de produits de transformation (TPs).
Le BSM-03CBD est idéal pour réaliser des tests de désinfection UV et irradier des échantillons dans des conditions contrôlées. Le rayonnement est émis verticalement vers le bas et éclaire la suspension de manière uniforme à l'aide d'ouvertures.
Dans un volume continuellement agité de, par exemple, 150 mL et une profondeur d'eau de 1,6 cm, les échantillons peuvent être traités avec une dose UV exacte de 100 mJ/cm².
Grâce à son éclairement énergétique élevé de quelques mW/cm², le BSM-03CBD atteint la dose UV requise en général en quelques secondes à deux minutes, permettant un traitement rapide et efficace des échantillons.
La chambre peut également être ouverte en toute sécurité pendant le fonctionnement actif pour charger et décharger les échantillons. L'obturateur interne est contrôlé par l'UV-MAT afin de garantir un dosage exact. Une surveillance de sécurité garantit qu'aucun rayonnement UV ne s'échappe à l'extérieur de la chambre.
La chambre d'irradiation BSM-03CBD est donc une solution fiable et précise pour la recherche scientifique et les applications industrielles de désinfection UV. Sa conception robuste, sa sécurité et sa simplicité d'utilisation en font un outil indispensable dans le traitement des eaux et l'analyse chimique.
Principales caractéristiques du dispositif à faisceau collimaté :
Le BSM-03CBD est équipé d'une lampe à vapeur de mercure moyenne pression sans ozone d'une puissance de 1 kW. Cette lampe garantit une irradiation UV uniforme et élevée.
Le boîtier de protection fermé blinde entièrement le rayonnement de la lampe à moyenne pression de 1 kW.
La zone d'irradiation de 60 × 40 cm accueille des boîtes de Petri fournies par le client, avec des agitateurs magnétiques – par exemple 150 mL à une profondeur d'eau de 1,6 cm pour une dose de 100 mJ/cm².
- Capteur UV de référence pour un fonctionnement à dose contrôlée afin de garantir des doses UV précises
- Un 2ᵉ capteur UV facilite la mise en place du système
- L'UV-MAT Touch contrôle l'obturateur, surveille l'irradiation via le capteur UV de référence et enregistre chaque cycle.
- Porte surveillée et verrouillée : des mécanismes de sécurité empêchent l'émission de rayonnement UV lorsque la porte est ouverte.
- La plaque de base avec filetages permet de mesurer le champ d'irradiation et de positionner l'échantillon de manière reproductible.
- Pieds de nivellement pour un alignement horizontal précis de la chambre
- Obturateur à plaque pneumatique : la lampe à moyenne pression reste en fonctionnement, la durée d'exposition est définie uniquement par l'obturateur.
- Compteur d'heures de fonctionnement – la lampe à moyenne pression atteint une durée de vie typique de 1 000 à 3 000 h.
- Le logiciel PC enregistre les données brutes et génère des rapports courts au format PDF ; la gestion des utilisateurs connaît deux niveaux d'autorisation.
BSM-03 CBD ou BSH-03 CBD ?
Les deux chambres fonctionnent selon le principe du faisceau collimaté et partagent la même plateforme ; elles diffèrent par leur source de rayonnement. Le BSM-03 CBD utilise une lampe à vapeur de mercure moyenne pression de 1 kW et émet donc de manière polychromatique de 200 à 400 nm. C'est le choix privilégié partout où une largeur spectrale est nécessaire : photolyse de micropolluants organiques, expériences AOP en combinaison avec l'ozone, le peroxyde d'hydrogène ou le chlore, et l'évaluation des résidus de substances actives dans le traitement des eaux. Pour des expériences monochromatiques à 254 nm – telles que la détermination du taux de fluence moyen selon la norme DIN 19294-1 – le BSH-03 CBD, équipé de trois lampes amalgame UVC, est la variante adaptée.
Caractéristiques techniques du dispositif à faisceau collimaté
| Chambre intérieure | 60 × 40 × 25 cm |
| Dimensions | 130 × 62 × 76 cm |
| Poids | ~ 80 kg |
| Puissance absorbée | 1200 W |
| Alimentation secteur | 3 × 230/400 VAC, 16 A, CEE 400V 16A |
| Facteur de puissance | 0,9 |
| Température de service | de 15 à 30 °C |
| Humidité | < 80 %, sans condensation |
| Durée de vie des lampes | 1 000 h à 3 000 h, typique |
| Nombre de lampes | 1 |
| Type de lampe | mercure à pression moyenne |
| sans ozone | oui |
| Température de l'échantillon | Température ambiante + ~ 2–5 °C |
| Commande de l'obturateur | Pneumatique, 4–6 bar |
| Refroidissement | 1 x DN 100 |
Équipement en détail
En plus des principales caractéristiques énumérées ci-dessus, ces fonctions font toujours partie de l'étendue de la livraison :
 | Capteurs Des matériaux adaptés confèrent aux capteurs une excellente stabilité à long terme. Ils sont étalonnés de manière traçable, peuvent être réétalonnés et sont fournis avec un certificat d'étalonnage usine ou ISO 17025. |
 | Minuterie En alternative au contrôle de la dose, l'UV-MAT Touch propose une minuterie réglable pour des irradiations à durée contrôlée de 1 s à 999 jours. |
 | Enregistrements d'irradiation Les irradiations peuvent être enregistrées avec un PC. L'UV-MAT Touch les enregistre également sur une clé USB sans PC. |
Le contrôle d'irradiation UV-MAT Touch
L'UV-MAT Touch se commande au moyen d'un écran tactile capacitif haute résolution. Un processeur Cortex ARM garantit la durabilité et la possibilité de mise à jour : de nouvelles fonctions peuvent être installées sur site. L'appareil et le logiciel PC sont compatibles avec Windows 10 et 11. Les irradiations mono- et multivoies sont affichées numériquement et graphiquement, avec les oscillogrammes et les réglages. Les paramètres sont définis directement sur l'appareil et sont protégés par mot de passe.
| Écran | écran tactile capacitif, 5″ WVGA |
| Affichage à l'écran | éclairement énergétique et dose, vue oscilloscope |
| Fréquence d'enregistrement des données | réglable : 1 s à 1 h |
| Durée d'enregistrement | > 24 000 h |
| Interface de stockage | 1 × clé USB (jusqu'à 32 Go) |
Options
Cette option est disponible en complément de l'équipement standard :
 | Option de commande à distance Des irradiations complexes en plusieurs étapes - par exemple une pré-irradiation à faible éclairement énergétique suivie d'une irradiation à haute intensité - peuvent être paramétrées avec l'option de commande à distance. Jusqu'à 30 étapes et pauses contrôlées en dose ou en temps sont possibles. En même temps, l'irradiation est enregistrée et sauvegardée sur le PC. |
Références de commande, contenu de la livraison, accessoires et versions
| Version | Numéro de commande |
|---|---|
| Dispositif à faisceau collimaté BSM-03CBD | 860914 |
Le dispositif à faisceau collimaté équipé d'une lampe à moyenne pression produit un champ UV parallèle à large bande destiné à la détermination de la fluence.
| Version | Référence de commande |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930C |
La chambre est commandée par le UV-MAT Touch. Il mesure l'éclairement énergétique, commande l'obturateur pneumatique et s'éteint une fois la dose cible atteinte.
| Désignation | Numéro de commande |
|---|---|
| Capteurs radiomètres | 814412 |
La chambre fonctionne avec un capteur UV de référence pour un fonctionnement à dose contrôlée ; un second capteur UV facilite le réglage. D'autres plages spectrales sont répertoriées sous capteurs radiomètres.
| Désignation | Numéro de commande |
|---|---|
| Lampe de rechange | 860814H |
| Service | Numéro de commande |
|---|---|
| Étalonnage de 200 à 300 nm | CALBSM300 |
| Étalonnage 17025 | 17025 |
CALBSM300 est l'étalonnage du canal de mesure de 200 à 300 nm ; nous proposons en complément un étalonnage accrédité selon ISO/IEC 17025. Les étalonnages sont disponibles en tant qu'étalonnage d'usine et qu'étalonnage ISO 17025, et sont raccordés aux étalons du PTB. D'autres plages de mesure et plages spectrales sont disponibles sur demande.
Contexte d'un dispositif à faisceau collimaté
Un dispositif à faisceau collimaté est utilisé pour des expériences précises et contrôlées dans le domaine de la désinfection UV et de l'irradiation UV de liquides. Jim Bolton, un expert reconnu dans ce domaine, a apporté des contributions significatives au développement et à la diffusion de tels dispositifs.
Un dispositif à faisceau collimaté produit un faisceau de lumière UV parallèle qui garantit une intensité uniforme sur toute la surface du faisceau. Les avantages du faisceau de lumière UV parallèle sont :
- une irradiation uniforme
- l'absence de différents angles d'incidence
- une faible réflexion à la surface du liquide
- une épaisseur de couche et une profondeur de pénétration constantes
- une mesure radiométrique simple
- la détermination de la dose et de la fluence (dose sphérique) à partir de l'éclairement énergétique
La dose décrit l'énergie de rayonnement qui frappe un élément de surface d'un seul côté. Elle diffère nettement de la fluence, qui, par définition, considère une incidence sphérique sur un élément de surface sphérique (depuis toutes les directions).
Dans un réacteur UV, une particule est irradiée depuis toutes les directions spatiales lorsqu'elle traverse le réacteur UV. Ceci est très difficile à déterminer expérimentalement. C'est pourquoi le réglage est effectué dans les conditions optimales avec un dispositif à faisceau collimaté. Dans ce dispositif, la dose correspond exactement à la fluence, car la géométrie le permet. L'unité de la dose et de la fluence est J/m².
Un CBD est principalement utilisé dans les laboratoires de recherche pour tester l'efficacité de la désinfection UV dans des conditions contrôlées.
Voici les étapes de base de son fonctionnement :
- Préparation : les échantillons à tester (par exemple eau, surfaces, échantillons d'air) sont placés dans des supports appropriés.
- Irradiation : le faisceau UV collimaté est dirigé vers les échantillons. La durée d'irradiation et la dose UV sont déterminées en fonction des exigences expérimentales.
- Surveillance : des capteurs mesurent en continu l'intensité UV afin de garantir que les échantillons reçoivent une dose UV constante et précise.
- Analyse : après l'irradiation, les échantillons sont analysés afin de déterminer l'efficacité de la désinfection UV. Cela peut se faire par des tests microbiologiques ou une analyse chimique.
L'irradiation UV est souvent utilisée à des fins de désinfection. Le rayonnement UV-C a une longueur d'onde de 100–280 nm et est connu pour endommager l'ADN en déclenchant une réaction entre deux molécules de thymidine (formation de dimères). Cette méthode est très efficace pour inactiver les bactéries et les virus, en fonction de la perméabilité UV de l'eau. Des lampes UV à moyenne ou basse pression sont généralement utilisées pour la désinfection UV.
Les lampes UV à moyenne pression émettent un rayonnement dans la plage de 200 à 400 nm, tandis que les lampes UV à basse pression génèrent principalement un rayonnement à 253,7 nm. Pour éviter la formation de sous-produits indésirables à des longueurs d'onde plus courtes, les lampes MP sont équipées de tubes en quartz qui filtrent les longueurs d'onde inférieures à 240 nm.
Grâce à l'utilisation de capteurs DVGW et de radiomètres de référence DVGW, l'intensité du faisceau UV est mesurée et surveillée en continu. Cela permet de déterminer avec précision la dose appliquée aux échantillons.
À des fins de désinfection, une dose UV d'environ 20–70 mJ/cm² est généralement appliquée. Ces doses sont relativement faibles et, par conséquent, les réactions de photolyse des micropolluants organiques ne sont généralement pas très efficaces dans ces conditions.
Cependant, le rayonnement UV est également utilisé en combinaison avec l'ozone, le peroxyde d'hydrogène ou le chlore, ce qui entraîne la formation de radicaux hydroxyles. De tels procédés sont très efficaces pour éliminer les contaminants.
Publications utilisant des chambres d'irradiation UV
Nous ne tenons pas de bibliographie distincte pour cet appareil individuel – les publications citent généralement la famille de produits, pas le modèle. Voici les 10 travaux les plus récents utilisant des chambres d'irradiation UV.
Downloads
Les fiches techniques sont disponibles en allemand et en anglais. La version anglaise fait foi.
