מכשיר אלומה מקבילית BSM-03 CBD
מכשיר האלומה המקבילית BSM-03 CBD הוא תא הקרנה להקרנת UV של דגימות נוזליות באלומה מקבילית, באופן הניתן לשחזור ומדויק מבחינת מנת הקרינה. מנורת כספית בלחץ בינוני ללא אוזון, המצוידת בתריס מבוקר פנאומטית, מקרינה תא דגימות בגודל 60 × 40 × 25 cm בטמפרטורת החדר בתוספת 2 עד 5 °C. המכשיר משמש להקרנת ה-UV המוגדרת בסעיף 4.2.4.6 של מסמך ההנחיות של ECHA/EFSA בנושא טיפול במי שתייה.
„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" של הסוכנות האירופית לכימיקלים (ECHA) ושל הרשות האירופית לבטיחות מזון (EFSA) מספק מסגרת להערכת סיכונים בנוגע לאישור חומרים פעילים הכלולים במוצרי הגנת הצומח (PPPs) ובמוצרים ביוצידיים, וכן לאישור המוצרים עצמם.
ההנחיות מאפשרות לזהות חששות בריאותיים ממשיים העלולים להיווצר מחשיפה לתרכובות מזיקות שעשויות להיווצר במהלך טיפול במים לצורך הפקת מי שתייה.
הדגש הוא על שיטות נפוצות לטיפול במים בתוך האיחוד האירופי (EU). הקרנת ה-UV המוגדרת בסעיף 4.2.4.6 של ההנחיות ניתנת ליישום באמצעות ה-BSM-03 באופן הניתן לשחזור.
ה-BSM-03CBD הוא תא הקרנה מתקדם ועמיד, שתוכנן במיוחד להקרנת UV של דגימות נוזליות בבקרת זמן או בבקרת מנת קרינה, על פי עקרון האלומה המקבילית.
ה-BSM-03CBD הוא תא הקרנה מתקדם ועמיד המיועד להקרנת UV מבוקרת-זמן או מבוקרת-מנה של דגימות נוזליות בהתאם לעקרון קרן ה-collimated beam. הוא מתאים במיוחד לשימושים בתחום חיטוי UV ולביצוע ניסויים מדעיים לבחינת השפעות תהליכי טיפול במים על שאריות של חומרים פעילים או המטבוליטים שלהם.
בהתבסס על הקרנת UV באמצעות עקרון קרן ה-collimated beam, ניתן לנתח את השפעות תהליכי טיפול במים על שאריות של חומרים פעילים או המטבוליטים שלהם. הדבר כולל בפרט את היווצרות תוצרי הטרנספורמציה (TPs).
ה-BSM-03CBD אידיאלי לביצוע בדיקות חיטוי UV ולהקרנת דגימות בתנאים מבוקרים. הקרינה נפלטת אנכית מטה ומאירה את התרחיף באופן אחיד בעזרת פתחי סינון (apertures).
בנפח מעורבב ברציפות של, למשל, 150 מ״ל ועומק מים של 1.6 cm, ניתן לטפל בדגימות במנת UV מדויקת של 100 mJ/cm².
בעצמת קרינה גבוהה של מספר mW/cm², ה-BSM-03CBD מגיע למנת ה-UV הנדרשת בטווח של בדרך כלל מספר שניות עד שתי דקות, המאפשר טיפול מהיר ויעיל בדגימות.
ניתן גם לפתוח את התא בבטחה בעת פעולה פעילה כדי לטעון ולפרוק דגימות. המחסום הפנימי (shutter) נשלט על ידי UV-MAT כדי להבטיח מינון מדויק. פיקוח בטיחות מבטיח שלא תדלוף קרינת UV אל מחוץ לתא.
לפיכך, תא ההקרנה BSM-03CBD הוא פתרון אמין ומדויק למחקר מדעי וליישומי חיטוי UV תעשייתיים. העיצוב העמיד, הבטיחות והפעולה הנוחה למשתמש הופכים אותו לכלי הכרחי בטיפול במים ובניתוח כימי.
המאפיינים המרכזיים של מכשיר קרן ה-collimated beam:
ה-BSM-03CBD מצויד במנורת לחץ בינוני נטולת אוזון בעוצמה של 1 kW. מנורה זו מבטיחה הקרנת UV אחידה וגבוהה.
המעטפת המגנה הסגורה חוסמת באופן מלא את קרינת מנורת הלחץ הבינוני בעוצמה של 1 kW.
שטח ההקרנה בגודל 60 × 40 cm מכיל צלוחיות פטרי המסופקות על ידי הלקוח יחד עם מערבלים מגנטיים – לדוגמה, 150 מ״ל בעומק מים של 1.6 cm למנה של 100 mJ/cm².
- חיישן UV ייחוס לפעולה מבוקרת-מנה כדי להבטיח מנות UV מדויקות
- חיישן UV שני מאפשר הגדרת מערכת פשוטה
- ה-UV-MAT Touch שולט במחסום (shutter), מפקח על ההקרנה באמצעות חיישן ה-UV הייחוס ומתעד כל הפעלה
- דלת מפוקחת ונעולה: מנגנוני בטיחות מונעים פליטת קרינת UV כאשר הדלת פתוחה
- לוחית הבסיס עם חוטי ברגים מאפשרת למדוד את שדה ההקרנה ולמקם את הדגימה באופן ניתן לשחזור
- רגלי ייצוב לכיוונון אופקי מדויק של התא
- מחסום לוח פנאומטי: מנורת הלחץ הבינוני נשארת פעילה, וזמן החשיפה מוגדר על ידי המחסום בלבד
- מונה שעות פעולה – מנורת הלחץ הבינוני מגיעה לחיי שירות אופייניים של 1,000 עד 3,000 h
- תוכנת המחשב שומרת נתונים גולמיים ומייצרת דוחות קצרים בפורמט PDF; ניהול המשתמשים כולל שתי רמות הרשאה
BSM-03 CBD או BSH-03 CBD?
שני התאים פועלים על עקרון קרן ה-collimated beam וחולקים את אותה פלטפורמה; ההבדל ביניהם הוא במקור הקרינה. ה-BSM-03 CBD משתמש במנורת כספית בלחץ בינוני בעוצמה של 1 kW ולכן פולט קרינה פוליכרומטית בטווח שבין 200 ל-400 nm. זו הבחירה הנכונה בכל מקום שבו נדרש רוחב ספקטרלי: פוטוליזה של מיקרו-מזהמים אורגניים, ניסויי AOP בשילוב עם אוזון, מי חמצן או כלור, והערכת שאריות חומרים פעילים בטיפול במים. לניסויים מונוכרומטיים באורך גל של 254 nm – כגון קביעת קצב הפלואנס הממוצע בהתאם ל-DIN 19294-1 – הגרסה המתאימה היא BSH-03 CBD עם שלוש מנורות אמלגם UVC.
נתונים טכניים – מכשיר קרן מקבילה
| תא פנימי | 60 × 40 × 25 cm |
| מידות | 130 × 62 × 76 cm |
| משקל | ~ 80 kg |
| הספק נצרך | 1200 W |
| הזנת רשת החשמל | 3 × 230/400 VAC, 16 A, CEE 400V 16A |
| מקדם הספק | 0.9 |
| טמפרטורת הפעלה | 15 עד 30 °C |
| לחות | < 80%, ללא עיבוי |
| אורך חיי המנורה | 1,000 h עד 3,000 h, טיפוסי |
| מספר מנורות | 1 |
| סוג מנורה | מרקורי בלחץ בינוני |
| ללא אוזון | כן |
| טמפרטורת הדגימה | טמפרטורת החדר + ~ 2 עד 5 °C |
| בקרת מגן (שאטר) | פנאומטי, 4 עד 6 bar |
| קירור | 1 x DN 100 |
הציוד בפירוט
בנוסף למאפיינים המרכזיים המפורטים לעיל, הפונקציות הבאות הן חלק מהיקף האספקה תמיד:
 | חיישנים חומרים מתאימים מעניקים לחיישנים יציבות מעולה לאורך זמן. הם מכוילים בעקיבות מטרולוגית, ניתנים לכיול מחדש ומסופקים עם תעודת כיול של המפעל או תעודת כיול ISO 17025. |
 | טיימר כחלופה לבקרת מנת קרינה, ה-UV-MAT Touch מציע טיימר ניתן לכוונון להקרנות מבוקרות זמן שבין 1 s ל-999 ימים. |
 | רישומי הקרנה ניתן לתעד הקרנות באמצעות מחשב. ה-UV-MAT Touch מתעד אותן גם לכונן USB ללא צורך במחשב. |
בקרת ההקרנה UV-MAT Touch
הפעלת ה-UV-MAT Touch נעשית באמצעות מסך מגע קיבולי ברזולוציה גבוהה. מעבד Cortex ARM מעניק עמידות ויכולת עדכון - ניתן להתקין פונקציות חדשות באתר הלקוח. המכשיר ותוכנת ה-PC תואמים ל-Windows 10 ו-11. הקרנות בערוץ יחיד ובריבוי ערוצים מוצגות באופן מספרי וגרפי, לצד אוסצילוגרמות וההגדרות. הפרמטרים נקבעים ישירות במכשיר ומוגנים בסיסמה.
| צג | צג מגע קיבולי, 5″ WVGA |
| תצוגת נתונים | עצמת קרינה נופלת ומנת קרינה, תצוגת אוסצילוסקופ |
| קצב רישום נתונים | ניתן לכוונון: 1 s עד 1 h |
| משך הרישום | > 24,000 h |
| ממשק אחסון | 1 × התקן USB (עד 32 GB) |
אפשרויות
אפשרות זו זמינה בנוסף לציוד הסטנדרטי:
 | אפשרות שליטה מרחוק ניתן להגדיר פרמטרים להקרנות מורכבות ומרובות שלבים - לדוגמה הקרנה מקדימה בעצמת קרינה נמוכה ולאחריה הקרנה בעצימות גבוהה - באמצעות אפשרות השליטה מרחוק. ניתן להגדיר עד 30 שלבים והפסקות המבוקרים על-פי מנת קרינה או זמן. במקביל, ההקרנה נרשמת ונשמרת במחשב. |
מספרי הזמנה, היקף האספקה, אביזרים וגרסאות
| גרסה | מספר הזמנה |
|---|---|
| מכשיר קרן מקבילה BSM-03CBD | 860914 |
מכשיר קרן המקבילה עם מנורת לחץ בינוני מייצר שדה UV מקביל ורחב-פס לקביעת מנת הקרינה.
| גרסה | מספר הזמנה |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930C |
תא ההקרנה נשלט על ידי UV-MAT Touch. הוא מודד את עצמת הקרינה הנופלת, שולט על הצמצם הפנאומטי ומכבה את המערכת כאשר מנת הקרינה המבוקשת מושגת.
| שם | מספר הזמנה |
|---|---|
| חיישני רדיומטר | 814412 |
תא ההקרנה עובד עם חיישן UV ייחוס להפעלה עם בקרת מנת קרינה; חיישן UV שני מקל על ההגדרה. תחומים ספקטרליים נוספים מפורטים תחת חיישני רדיומטר.
| שם | מספר הזמנה |
|---|---|
| מנורת חילוף | 860814H |
| שירות | מספר הזמנה |
|---|---|
| כיול 200–300 nm | CALBSM300 |
| כיול 17025 | 17025 |
CALBSM300 הוא כיול ערוץ המדידה מ-200 עד 300 nm; בנוסף אנו מציעים כיול מוכר בהתאם לתקן ISO/IEC 17025. הכיולים זמינים הן ככיול יצרן והן ככיול ISO 17025, ועקיבים למטרולוגיה של PTB. טווחי מדידה וטווחים ספקטרליים נוספים זמינים לפי בקשה.
הרקע להתקן קרן מקבילה (collimated beam)
התקן קרן מקבילה משמש לביצוע ניסויים מדויקים ומבוקרים בתחום החיטוי בקרינת UV והקרנת UV של נוזלים. ג'ים בולטון (Jim Bolton), מומחה בעל שם בתחום זה, תרם רבות לפיתוח ולהפצה של התקנים כאלה.
התקן קרן מקבילה מייצר אלומת אור UV מקבילה המבטיחה עצמת קרינה אחידה על פני כל שטח האלומה. היתרונות של אלומת אור ה-UV המקבילה הם:
- הקרנה אחידה
- אין זוויות פגיעה שונות
- החזרה (reflection) נמוכה על פני שטח הנוזל
- עומק שכבה ועומק חדירה קבועים
- מדידה רדיומטרית פשוטה
- קביעת מנת הקרינה והפלוּאנס (מנת הקרינה הכדורית) מתוך עצמת הקרינה
מנת הקרינה מתארת את אנרגיית הקרינה הפוגעת באלמנט שטח מכיוון אחד. היא שונה באופן מהותי מפלוּאנס (fluence), אשר מוגדר כפגיעה כדורית באלמנט שטח כדורי (מכל הכיוונים).
בכור UV, חלקיק מוקרן מכל הכיוונים המרחביים בעת מעברו בכור ה-UV. קביעת ערך זה באופן מעשי היא קשה מאוד. לכן, הכיול מתבצע בתנאים אופטימליים בהתקן קרן מקבילה. בהתקן זה, מנת הקרינה מתאימה בדיוק לפלוּאנס, שכן הגאומטריה מאפשרת זאת. יחידת המידה של מנת הקרינה והפלוּאנס היא J/m².
מכשיר CBD משמש בעיקר במעבדות מחקר לבדיקת יעילות החיטוי בקרינת UV בתנאים מבוקרים.
להלן השלבים הבסיסיים של אופן הפעולה:
- הכנה: הדגימות שיש לבדוק (למשל מים, משטחים, דגימות אוויר) מוצבות במחזיקים מתאימים.
- הקרנה: קרן ה-UV המקובצת (קולימטית) מכוונת לעבר הדגימות. משך ההקרנה ומנת קרינת ה-UV נקבעים בהתאם לדרישות הניסוי.
- מעקב: חיישנים מודדים ברציפות את עוצמת קרינת ה-UV כדי להבטיח שהדגימות מקבלות מנת קרינה עקבית ומדויקת.
- ניתוח: לאחר ההקרנה, הדגימות מנותחות כדי לקבוע את יעילות החיטוי בקרינת UV. ניתן לעשות זאת באמצעות בדיקות מיקרוביולוגיות או ניתוח כימי.
הקרנת UV משמשת לעיתים קרובות למטרות חיטוי. לקרינת UV-C אורך גל של 100–280 nm, והיא ידועה בכך שהיא פוגעת ב-DNA על ידי הפעלת תגובה בין שני מולקולות תימידין (יצירת דימר). שיטה זו יעילה מאוד להשמדת חיידקים ונגיפים, בהתאם לחדירות ה-UV של המים. בדרך כלל נעשה שימוש במנורות UV בעלות לחץ בינוני או לחץ נמוך לצורך חיטוי בקרינת UV.
מנורות UV בעלות לחץ בינוני פולטות קרינה בטווח שבין 200 ל-400 nm, בעוד שמנורות UV בעלות לחץ נמוך פולטות קרינה בעיקר באורך גל 253.7 nm. כדי למנוע היווצרות תוצרי לוואי בלתי רצויים באורכי גל נמוכים יותר, מנורות MP מצוידות בשפופרות קוורץ המסננות אורכי גל מתחת ל-240 nm.
באמצעות שימוש בחיישני DVGW ורדיומטרים ייחוסיים DVGW, עוצמת קרן ה-UV נמדדת ומנוטרת באופן רציף. הדבר מאפשר לקבוע במדויק את המנה המדויקת המוחלת על הדגימות.
למטרות חיטוי, נהוג להחיל מנת קרינה של UV בסביבות 20–70 mJ/cm². מנות אלה נמוכות יחסית ולכן תגובות פוטוליזה של מיקרו-מזהמים אורגניים בדרך כלל אינן יעילות במיוחד בתנאים אלה.
עם זאת, קרינת UV משמשת גם בשילוב עם אוזון, מי חמצן או כלור, מה שמוביל להיווצרות רדיקלי הידרוקסיל. תהליכים כאלה יעילים מאוד בהסרת מזהמים.
פרסומים המשתמשים בתאי הקרנת UV
אין ברשותנו רשימת מקורות נפרדת עבור מכשיר בודד זה – פרסומים בדרך כלל מציינים את משפחת המוצר ולא את הדגם. כאן מפורטים 10 המאמרים העדכניים ביותר שבהם נעשה שימוש בתאי הקרנת UV.
Downloads
גיליונות הנתונים זמינים בגרמנית ובאנגלית. הגרסה האנגלית היא המחייבת.
