कोलिमेटेड बीम डिवाइस BSH-03 CBD
BSH-03CBD तरल नमूनों के पुनरुत्पादनीय और विकिरण मात्रा-सटीक यूवी विकिरणन के लिए एक सटीक रूप से इंजीनियर किया गया कोलिमेटेड बीम विकिरणन कक्ष है। तीन 150 W यूवीसी अमलगम लैंप के साथ, यह एक समांगी, उच्च-तीव्रता वाला 254 nm विकिरण स्रोत सुनिश्चित करता है। यह प्रणाली Bolton & Linden, Standardization of Methods for Fluence "UV Dose Determination in Bench-Scale UV Experiments" (2003) के अनुसार तकनीकी साहित्य में वर्णित फ्लुएंस और विकिरण मात्रा निर्धारण की मानक विधियों के आधार पर विकसित की गई है – यह पद्धति वैज्ञानिक यूवी विसंक्रमण अनुसंधान में संदर्भ के रूप में मानी जाती है।
इस प्रक्रिया को DIN 19294-1:2020-08 में अपनाया गया है, ताकि BSH-03CBD का उपयोग स्पोर सस्पेंशन में औसत फ्लुएंस दर निर्धारित करने के लिए किया जा सके।
निष्क्रियकरण DIN 19294-1:2020-08 के परिशिष्ट D के अनुसार BSH-03CBD में किया जाना चाहिए।
मानक मसौदा EN 18380 भी पेयजल प्रतिष्ठानों में UV-LED उपकरणों के लिए Bolton की उसी कोलिमेटेड बीम विधि का उपयोग करता है।
अमलगम लैंप पूरे प्रयोग के दौरान प्रचालन तापमान पर बने रहते हैं; उद्भासन समय केवल आंतरिक शटर द्वारा निर्धारित होता है, जिसे UV-MAT लक्ष्य विकिरण मात्रा तक नियंत्रित करता है। इसलिए लैंप को ठंडा हुए बिना नमूनों को लोड और अनलोड करने के लिए प्रचालन के दौरान कक्ष को खोला जा सकता है – सुरक्षा निगरानी इस प्रक्रिया में किसी भी यूवी उत्सर्जन को असंभव बनाती है।
इसलिए BSH-03CBD विकिरणन कक्ष यूवी विसंक्रमण के वैज्ञानिक अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय और सटीक समाधान है। इसका मज़बूत निर्माण, सुरक्षा, और उपयोगकर्ता-अनुकूल संचालन इसे जल उपचार और रासायनिक विश्लेषण में एक अनिवार्य उपकरण बनाता है।
यूवीसी कोलिमेटेड बीम डिवाइस की मुख्य विशेषताएं:
- BSH-03CBD तीन ओज़ोन रहित 150 W यूवीसी अमलगम लैंप से सुसज्जित है। ये लैंप समान और उच्च यूवी विकिरण सुनिश्चित करते हैं।
- बंद सुरक्षात्मक आवरण तीनों अमलगम लैंप के यूवीसी विकिरण को पूरी तरह से परिरक्षित करता है।
- 60 × 40 cm विकिरणन क्षेत्र ग्राहक द्वारा आपूर्ति की गई पेट्री डिश को DIN 19294-1 के अनुसार स्पोर सस्पेंशन के लिए मैग्नेटिक स्टिरर के साथ समायोजित करता है।
- विकिरण मात्रा-नियंत्रित संचालन के लिए एक यूवी संदर्भ सेंसर अंतर्निर्मित है।
- एक दूसरा यूवीसी सेंसर प्रणाली की आसान सेटअप की सुविधा देता है।
- UV-MAT Touch यूवीसी संदर्भ सेंसर के माध्यम से विकिरणन को नियंत्रित करता है और लक्ष्य विकिरण मात्रा पहुंचने पर स्वतः बंद हो जाता है।
- निगरानी युक्त एवं इंटरलॉकिंग द्वार: सुरक्षा तंत्र द्वार खुले होने पर यूवी विकिरण के उत्सर्जन को रोकते हैं।
- स्क्रू थ्रेड वाली आधार प्लेट विकिरणन क्षेत्र को मापने और Bolton/Linden के अनुसार पेट्री फैक्टर निर्धारित करने की अनुमति देती है।
- वायवीय प्लेट शटर: अमलगम लैंप प्रचालन तापमान पर बने रहते हैं, उद्भासन समय केवल शटर द्वारा निर्धारित होता है।
- संचालन घंटा गणक – अमलगम लैंप का सामान्य सेवा जीवन 3,000 से 5,000 h तक होता है।
- कच्चा डेटा और संक्षिप्त रिपोर्ट (PDF) आपूर्ति की गई पीसी सॉफ़्टवेयर द्वारा संग्रहीत की जाती हैं, जो एक व्यवस्थापक और एक ऑपरेटर खाते के साथ पासवर्ड-सुरक्षित हैं।
BSH-03 CBD या BSM-03 CBD?
तीन 150 W यूवीसी अमलगम लैंप के साथ BSH-03 CBD व्यावहारिक रूप से 254 nm पर एकवर्णी उत्सर्जन करता है। इससे Bolton और Linden के अनुसार फ्लुएंस गणना से वर्णक्रमीय भारण हट जाता है और यह कक्ष DIN 19294-1 के अनुसार औसत फ्लुएंस दर निर्धारित करने के साथ-साथ एक निर्धारित यूवी विकिरण मात्रा पर निष्क्रियकरण प्रयोगों के लिए भी उपयुक्त बन जाता है। 230 V पर 550 W और 3,000 से 5,000 h के लैंप जीवनकाल के साथ यह अधिक किफायती कक्ष भी है। जहां भी मध्यम-दाब लैंप के बहुवर्णी विकिरण की आवश्यकता होती है – प्रकाश-अपघटन, AOP प्रयोग, वर्णक्रमीय क्रिया फलन – वहां अपने 1 kW मध्यम-दाब पारा लैंप के साथ BSM-03 CBD उपयुक्त विकल्प है।
विकिरणन यूवीसी लैंप द्वारा 254 nm पर होता है – एकवर्णी, ताकि मापी गई विकिरण तीव्रता को बिना किसी वर्णक्रमीय भारण के फ्लुएंस में परिवर्तित किया जा सके।
पृष्ठभूमि और जानकारी
जेम्स आर. बोल्टन और कार्ल जी. लिंडन (2003) द्वारा लिखित शोधपत्र "Standardization of Methods for Fluence (UV Dose) Determination in Bench-Scale UV Experiments" प्रयोगशाला प्रयोगों में यूवी फ्लुएंस (यूवी विकिरण मात्रा) निर्धारण के लिए एक मूल मानक प्रक्रिया प्रस्तुत करता है। इस शोधपत्र का उद्देश्य यूवी विसंक्रमण के लिए प्रायोगिक विधियों को मानकीकृत करना और जल उपचार में वैज्ञानिक परिणामों की तुलनीयता सुनिश्चित करना है।
पराबैंगनी प्रकाश ने पेयजल और अपशिष्ट जल में रोगजनक सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय करने के लिए एक कुशल विधि के रूप में स्वयं को स्थापित किया है।
यह क्रियाविधि न्यूक्लिक अम्लों द्वारा यूवी विकिरण के अवशोषण पर आधारित है, जिससे पिरिमिडीन क्षारकों का द्विलकीकरण होता है और इस प्रकार DNA या RNA की प्रतिकृति को रोकता है। 254 nm के आसपास की तरंगदैर्घ्य, जैसा कि निम्न-दाब पारद लैंपों से उत्सर्जित होती हैं, विशेष रूप से प्रभावी होती हैं।
यूवी प्रयोगों के डिज़ाइन, अंशांकन, और क्रियान्वयन के संबंध में साहित्य में बड़े अंतर पाए जाते हैं। अन्य बातों के अलावा, लैंप का प्रकार, नमूने से दूरी, विकिरण की समरूपता, और विकिरण मात्रा की गणना में भिन्नता पाई गई। इस परिवर्तनशीलता के कारण विकिरण मात्रा-प्रतिक्रिया वक्रों की तुलना करना कठिन हो गया और नियामक अनुप्रयोगों तथा यूवी विसंक्रमण प्रणालियों के तकनीकी क्रियान्वयन में अनिश्चितताएँ उत्पन्न हुईं।
बोल्टन और लिंडन ने फ्लुएंस निर्धारण के लिए एक एकसमान पद्धति विकसित की जो एकवर्णी (निम्न-दाब) और बहुवर्णी (मध्यम-दाब) दोनों प्रकार के यूवी प्रकाश स्रोतों (BSM-03CBD) पर लागू होती है, तथा एक विकिरणन कक्ष प्रस्तावित करती है। विकिरणन कक्ष का उद्देश्य जल सतह का समरूप, अर्ध-समांतर विकिरणन प्राप्त करना है ताकि एकसमान फ्लुएंस वितरण सुनिश्चित किया जा सके।
प्रोटोकॉल में शामिल हैं:
- विकिरणन कक्ष का यांत्रिक निर्माण,
- मापन उपकरणों का अंशांकन,
- विकिरण मापदंडों का गणितीय सुधार,
- साथ ही सूक्ष्मजैविक और सुरक्षा पहलुओं के लिए दिशानिर्देश
मानक प्रोटोकॉल का विवरण:
फ्लुएंस को फ्लुएंस दर (E) और विकिरणन समय (t) के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है:
मापन एक विकिरणमापी से किया जाता है जिसका सेंसर जल सतह की ऊंचाई पर स्थित होता है। मापन सटीकता बढ़ाने के लिए, कई सुधार कारकों को ध्यान में रखा जाता है:
- परावर्तन कारक: जल सतह पर परावर्तन के कारण हानि (~2.5%)
- पेट्री कारक: नमूना क्षेत्र में असमरूपता के लिए सुधार (0.9 से अधिक होना चाहिए)
- जल कारक: बीयर-लैम्बर्ट नियम के अनुसार जल में यूवी अवशोषण पर विचार
- विचलन कारक: पूर्णतः समांतर न होने वाले किरण पथ के लिए सुधार
मध्यम-दाब लैंपों के लिए, सेंसर कारक (डिटेक्टर की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता) और जर्मिसाइडल कारक (तरंगदैर्घ्यों का भारण) भी ध्यान में रखे जाते हैं।
सूक्ष्मजैविक परीक्षण प्रक्रिया
- हिलाना: भंवर निर्माण के बिना निलंबन का समरूप मिश्रण।
- विभिन्न विकिरण मात्रा मानों के साथ विकिरणन
- पुनरावृत्तियाँ: प्रत्येक विकिरण मात्रा मान के लिए कम से कम तीन पुनरावृत्तियाँ; विकिरण मात्रा-प्रतिक्रिया वक्र कम से कम दो बार करें।
- यादृच्छिकीकरण: व्यवस्थित त्रुटियों को न्यूनतम करने के लिए विकिरणन का यादृच्छिक क्रम।
- मूल्यांकन: विकिरण मात्रा के फलन के रूप में सूक्ष्मजीवों की log10 कमी की गणना और यूवी संवेदनशीलता निर्धारित करने के लिए रैखिक प्रतिगमन।
यह शोधपत्र प्रयोगशाला स्तर पर यूवी विसंक्रमण परीक्षणों के मानकीकरण के लिए एक संपूर्ण, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त प्रोटोकॉल परिभाषित करता है।
सटीक सुधार विधियों, परिभाषित डिज़ाइन आवश्यकताओं, और सूक्ष्मजैविक दिशानिर्देशों के माध्यम से, यह यूवी फ्लुएंस-प्रभाव संबंधों के निर्धारण में प्रतिलिपि योग्य और तुलनीय परिणामों का आधार प्रदान करता है।
बोल्टन एवं लिंडन (2003) की विधि कोलिमेटेड बीम प्रणालियों के साथ प्रयोगशाला परीक्षण के लिए संदर्भ मानक बनी हुई है और DIN 19294 जैसे नियामक अनुप्रयोगों, सत्यापन परीक्षण, तथा औद्योगिक यूवी विसंक्रमण प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए केंद्रीय है।
फ्लूएंस दर का निर्धारण: कोलिमेटेड बीम परीक्षण से क्या मिलता है
कोलिमेटेड बीम परीक्षण उस प्रश्न का उत्तर देता है जो कोई भी संयंत्र मापन नहीं दे सकता: नमूने को वास्तव में कितनी फ्लूएंस प्राप्त हुई? नमूना सतह पर विकिरण तीव्रता मापी जाती है और इसे चार कारकों से संशोधित किया जाता है – पेट्री कारक, परावर्तन कारक, विचलन कारक और जल कारक। संशोधित फ्लूएंस दर और उद्भासन समय का गुणनफल ही वह फ्लूएंस है जिसकी तुलना साहित्य के मूल्यों और किसी रिएक्टर के न्यूनीकरण तुल्य फ्लूएंस से की जा सकती है।
बोल्टन और लिंडेन की अंतर्निहित पद्धति का विस्तृत वर्णन नीचे "Background & Information" के अंतर्गत, मानक प्रोटोकॉल के साथ किया गया है। इस तरह निर्धारित फ्लूएंस किसी रिएक्टर के सत्यापन में किस प्रकार उपयोग होती है, यह UV water treatment के अंतर्गत बताया गया है।
BSH-03 CBD इस परीक्षण के लिए बनाया गया है: 254 nm पर एकवर्णी विकिरणन, एक निर्धारित विकिरणित क्षेत्र, मापी गई विकिरण तीव्रता और मात्रा-नियंत्रित उद्भासन – जिससे किसी रन को स्टॉपवाच रीडिंग के बजाय फ्लूएंस के रूप में निर्धारित किया जाता है। मध्यम-दाब लैंप के साथ बहुवर्णी परीक्षणों के लिए, इसके साथ BSM-03 CBD उपलब्ध है।
Collimated-Beam-Prüfung nach DIN EN 18380 (UV-LED-Geräte)
Mit dem Normentwurf DIN EN 18380 (prEN 18380, Ausgabe 2026-11; in Österreich und der Schweiz ÖNORM EN 18380 bzw. SN EN 18380) erhalten UV-LED-Geräte zur Trinkwasserbehandlung in Gebäuden ein eigenes europäisches Prüfverfahren – für Nennwellenlängen von 240 nm bis 290 nm, eingebaut am Hauseingang, im Verteilungsnetz oder an der Entnahmestelle. Die Desinfektionsleistung wird biodosimetrisch nachgewiesen: Die UV-Empfindlichkeit des Biodosimeters wird mit einer Collimated-Beam-Bestrahlung nach Bolton bei 254 nm bestimmt, und auf diese Referenz bezieht sich die reduktionsäquivalente Fluenz (REF) des geprüften Geräts.
Nach genau diesem Verfahren ist die BSH-03 CBD gebaut: quasi-parallele, praktisch monochromatische 254-nm-Strahlung, gemessene Bestrahlungsstärke an der Probe und dosisgeführter Shutter. Die Kammer eignet sich damit für Prüflabore und Hersteller, die UV-LED-Geräte nach DIN EN 18380 prüfen, ebenso wie für UV-Geräte mit Niederdrucklampen nach DIN 19294-1. Wie die Fluenz in die Validierung eingeht, steht unter UV-Reaktorvalidierung.
यूवीसी कोलिमेटेड बीम डिवाइस - तकनीकी डेटा
| आंतरिक कक्ष | 60 × 40 × 25 cm |
| आयाम | 130 × 62 × 76 cm |
| वज़न | ~ 65 kg |
| विद्युत खपत | 550 W |
| मेन्स विद्युत आपूर्ति | 230 V, 6 A; 3 × 110/208 V, 8 A वैकल्पिक |
| प्रचालन तापमान | 15 से 30 °C तक |
| आर्द्रता | < 80% संघनन रहित |
| लैंप जीवनकाल | 3,000 h से 5,000 h तक, सामान्यतः |
| लैंपों की संख्या | 3 |
| लैंप प्रकार | 150 W यूवीसी अमलगम लैंप |
| ओज़ोन रहित | हाँ |
| नमूना तापमान | कक्ष तापमान + ~ 1–2 °C |
| शटर नियंत्रण | न्यूमैटिक, 4–6 bar |
| शीतलन | 1 x DN 100 |
विकिरणन कक्ष BSH-03 CBD के स्पेक्ट्रा
तीनों यूवीसी अमलगम लैंप व्यावहारिक रूप से एकवर्णीय रूप से 254 nm पर उत्सर्जन करते हैं। Bolton & Linden और DIN 19294-1 के अनुसार फ्लुएंस निर्धारित करने के लिए यही आवश्यक शर्त है: एक ही रेखा होने पर नमूने के अवशोषण पर कोई वर्णक्रमीय भारण नहीं होता, और उस एक तरंगदैर्घ्य के लिए पेट्री फैक्टर, परावर्तन फैक्टर तथा जल फैक्टर की गणना की जा सकती है। ये लैंप ओज़ोन रहित हैं; 185-nm घटक नमूने के ऊपर की गैस प्रावस्था को बदल देता।
उपकरण विस्तार से
अंतर्निर्मित यूवी संदर्भ सेंसर और दूसरे UVC सेंसर के अतिरिक्त, चैंबर के सेंसरों के लिए निम्नलिखित लागू होता है:
 | सेंसर उपयुक्त सामग्री सेंसरों को उत्कृष्ट दीर्घकालिक स्थिरता प्रदान करती है। ये अनुरेखणीय रूप से अंशांकित होते हैं, इनका पुनर्अंशांकन किया जा सकता है और इन्हें फैक्ट्री या ISO 17025 अंशांकन प्रमाणपत्र के साथ आपूर्ति किया जाता है। |
UV-MAT Touch विकिरणन नियंत्रण
UV-MAT Touch को एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैपेसिटिव टचस्क्रीन के माध्यम से संचालित किया जाता है। एक Cortex ARM प्रोसेसर स्थायित्व और अद्यतन करने की क्षमता प्रदान करता है - नए फंक्शन स्थल पर ही इंस्टॉल किए जा सकते हैं। यह डिवाइस और PC सॉफ्टवेयर Windows 10 और 11 के साथ संगत हैं। सिंगल- और मल्टी-चैनल विकिरणन को संख्यात्मक और ग्राफिकल रूप में, ऑसिलोग्राम और सेटिंग्स के साथ, दिखाया जाता है। पैरामीटर सीधे डिवाइस पर सेट किए जाते हैं और पासवर्ड से सुरक्षित होते हैं। यह UVC संदर्भ सेंसर के माध्यम से विकिरणन को नियंत्रित करता है और लक्ष्य विकिरण मात्रा प्राप्त होने पर बंद हो जाता है।
| डिस्प्ले | कैपेसिटिव टच डिस्प्ले, 5″ WVGA |
| डिस्प्ले आउटपुट | विकिरण तीव्रता और विकिरण मात्रा, ऑसिलोस्कोप दृश्य |
| डेटा रिकॉर्डिंग दर | समायोज्य: 1 s से 1 h तक |
| रिकॉर्डिंग अवधि | > 24,000 h |
| स्टोरेज इंटरफ़ेस | 1 × USB स्टिक (32 GB तक) |
ऑर्डर नंबर, आपूर्ति क्षेत्र, सहायक उपकरण और संस्करण
| संस्करण | ऑर्डर नंबर |
|---|---|
| Collimated Beam Device BSH-03CBD | 860915 |
समांतरित किरण उपकरण Bolton के अनुसार फ्लूएंस निर्धारण के लिए एक समानांतर UVC क्षेत्र उत्पन्न करता है।
| संस्करण | ऑर्डर संख्या |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930CH |
कक्ष को UV-MAT Touch द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह यूवीसी संदर्भ सेंसर के माध्यम से विकिरण तीव्रता मापता है, लक्ष्य विकिरण मात्रा प्राप्त होने पर बंद हो जाता है और विकिरणन का दस्तावेज़ीकरण करता है।
| पदनाम | ऑर्डर नंबर |
|---|---|
| विकिरणमापी सेंसर | 814412 |
यह कक्ष एक अंतर्निर्मित यूवी संदर्भ सेंसर के साथ कार्य करता है; एक दूसरा UVC सेंसर विकिरणन क्षेत्र को स्थापित करना और मापना आसान बनाता है। अन्य वर्णक्रमीय परास विकिरणमापी सेंसर के अंतर्गत सूचीबद्ध हैं।
| पदनाम | ऑर्डर नंबर |
|---|---|
| प्रतिस्थापन लैंप | 860814H |
| सेवा | ऑर्डर नंबर |
|---|---|
| अंशांकन | CAL254 |
| 17025 अंशांकन | 17025 |
CAL254, 254 nm पर मापन चैनल का अंशांकन है; इसके अतिरिक्त हम ISO/IEC 17025 के अनुसार मान्यताप्राप्त अंशांकन भी प्रदान करते हैं।
