平行光ビーム照射装置 BSM-03 CBD
平行光ビーム照射装置BSM-03 CBDは、平行光ビームにより液体試料を再現性よく積算光量精度の高いUV照射を行うための照射チャンバーです。オゾンレス型の高圧水銀ランプが空気圧制御式シャッターを備え、室温+2～5 ℃において60 × 40 × 25 cmの試料室を照射します。本装置は、飲料水処理に関するECHA/EFSAガイダンスの第4.2.4.6項に規定されたUV照射に使用されます。
欧州化学品庁（ECHA）および欧州食品安全機関（EFSA）による「飲料水製造のために採取される水中の有効成分残留物またはその代謝物に対する水処理工程の影響に関するガイダンス文書」は、植物保護製品（PPP）および殺生物性製品に含まれる有効成分の認可、並びにこれらの製品の承認に関するリスク評価の枠組みを提供しています。
このガイダンスは、飲料水製造のための水処理中に生成される可能性のある有害化合物への暴露から生じうる実際の健康上の懸念を特定できるようにするものです。
主眼は、欧州連合（EU）内で一般的な水処理方法にあります。ガイドライン第4.2.4.6項に規定されたUV照射は、BSM-03によって再現性よく実施することができます。
BSM-03CBDは、平行光ビームの原理に基づき、液体試料の時間制御または積算光量制御によるUV照射のために特別に開発された、高度で堅牢な照射チャンバーです。
BSM-03CBDは、平行光ビーム原理に基づき、液体試料の時間制御または積算光量制御によるUV照射のために設計された高度で堅牢な照射チャンバーです。UV消毒分野のアプリケーション、および水処理プロセスが活性物質の残留物やその代謝物に及ぼす影響を調査する科学実験の実施に特に適しています。
平行光ビーム原理を用いたUV照射に基づき、水処理プロセスが活性物質の残留物やその代謝物に及ぼす影響を分析できます。これには特に変換生成物（TPs）の生成が含まれます。
BSM-03CBDは、UV消毒試験の実施や、制御された条件下での試料照射に最適です。放射光は垂直下方に放出され、アパーチャの助けを借りて懸濁液を均一に照らします。
例えば150 mLの連続撹拌された容量、水深1.6 cmにおいて、試料は正確に100 mJ/cm²のUV積算光量で処理できます。
数mW/cm²の高い放射照度により、BSM-03CBDは通常数秒から2分で必要なUV積算光量を達成し、試料の迅速かつ効率的な処理を可能にします。
このチャンバーは、稼働中であっても試料の出し入れのために安全に開けることができます。内部シャッターはUV-MATによって制御され、正確な積算光量管理を保証します。安全監視機能により、チャンバー外部にUV放射が漏れないことが保証されます。
したがって、BSM-03CBD照射チャンバーは、科学研究および産業用UV消毒アプリケーションのための信頼性が高く精密なソリューションです。その堅牢な設計、安全性、使いやすい操作性により、水処理および化学分析に不可欠なツールとなっています。
平行光ビーム装置の主な特長：
BSM-03CBDには、出力1 kWのオゾンレス型中圧ランプが搭載されています。このランプは均一で高いUV照射を保証します。
密閉型保護筐体により、1 kW中圧ランプの放射が完全に遮蔽されます。
60 × 40 cmの照射エリアには、お客様がご用意いただくペトリ皿とマグネチックスターラーを設置可能です – 例えば水深1.6 cmで150 mL、100 mJ/cm²の積算光量の場合。
- 積算光量制御運転用の基準UVセンサにより、正確なUV積算光量を保証
- 2つ目のUVセンサにより、システムのセットアップが容易になります
- UV-MAT Touchがシャッターを制御し、UV基準センサを介して照射を監視し、各実行を記録します。
- 監視・ロック機能付きドア：ドアが開いている際にUV放射が放出されないよう安全機構が防止します。
- ねじ穴付きベースプレートにより、照射野の測定と試料の再現性のある位置決めが可能です。
- チャンバーの精密な水平調整のためのレベリングフィート
- 空気圧式プレートシャッター：中圧ランプは稼働し続け、露光時間はシャッターのみによって定められます。
- 運転時間カウンター – 中圧ランプの標準的な耐用寿命は1,000～3,000 hです。
- PCソフトウェアは生データを保存し、簡易レポートをPDFとして生成します。ユーザー管理には2つの権限レベルがあります。
BSM-03 CBDかBSH-03 CBDか？
両チャンバーは平行光ビーム原理に基づき動作し、同一のプラットフォームを共有していますが、放射源が異なります。BSM-03 CBDは1 kW中圧水銀ランプを使用しているため、200～400 nmの多波長放射を行います。これは、スペクトル幅が必要な場合に選択される仕様です：有機微量汚染物質の光分解、オゾン、過酸化水素または塩素と組み合わせたAOP実験、水処理における活性物質残留物の評価などです。DIN 19294-1に準拠した平均フルエンス率の測定など、254 nmでの単色実験には、3本のUVC無電極アマルガムランプを搭載したBSH-03 CBDが適したバリエーションです。
UV-MAT Touch 照射制御
UV-MAT Touchは、高解像度の静電容量式タッチスクリーンで操作します。Cortex ARMプロセッサにより耐久性が確保され、現地での機能アップデートも可能です。本機器およびPCソフトウェアはWindows 10および11に対応しています。単チャンネルおよび多チャンネル照射は、数値およびグラフ表示、オシログラムと設定値とともに表示されます。パラメータは機器上で直接設定し、パスワードで保護されています。
| ディスプレイ | 静電容量式タッチディスプレイ、5″ WVGA |
| ディスプレイ表示 | 放射照度および積算光量、オシロスコープ表示 |
| データ記録レート | 調整可能：1 sから1 h |
| 記録期間 | > 24,000 h |
| ストレージインターフェース | USBメモリ ×1（最大32 GB） |
注文番号、納入範囲、付属品およびバリエーション
| バージョン | 注文番号 |
|---|---|
| コリメートビーム装置 BSM-03CBD | 860914 |
中圧ランプを使用したコリメートビーム装置は、フルエンス測定のための平行でブロードバンドなUVフィールドを生成します。
| 型式 | 注文番号 |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930C |
このチャンバーはUV-MAT Touchによって制御されます。UV-MAT Touchは放射照度を測定し、空気圧シャッターを制御し、目標積算光量に達すると自動的にオフになります。
| 名称 | 注文番号 |
|---|---|
| 放射計センサ | 814412 |
チャンバーは積算光量管理運転のためのUV基準センサで動作し、2つ目のUVセンサにより設定が容易になります。その他の分光範囲については放射計センサをご覧ください。
| 名称 | 注文番号 |
|---|---|
| 交換用ランプ | 860814H |
| サービス | 注文番号 |
|---|---|
| 校正 200～300 nm | CALBSM300 |
| 17025校正 | 17025 |
CALBSM300は200～300 nmの測定チャンネルの校正です。これに加えて、ISO/IEC 17025に基づく認定校正もご用意しております。校正は工場校正およびISO 17025校正としてご提供可能で、PTB標準へのトレーサビリティが確保されています。その他の測定範囲および分光範囲についてもお問い合わせください。
コリメートビーム装置の背景
コリメートビーム装置は、UV消毒および液体のUV照射の分野において、精密かつ制御された実験を行うために使用されます。この分野の著名な専門家であるJim Bolton氏は、こうした装置の開発と普及に大きく貢献しました。
コリメートビーム装置は平行なUV光ビームを生成し、ビーム全域にわたって均一な強度を確保します。平行UV光ビームの利点は次のとおりです。
- 均一な照射
- 入射角の違いがない
- 液面での反射が少ない
- 一定の層厚と浸透深さ
- 簡単な放射計測
- 放射照度からの積算光量およびフルエンス（球面積算光量）の算出
積算光量とは、ある面素に一方向から入射する放射エネルギーを表します。これは、定義上、球面素に対してあらゆる方向から球面的に入射することを考慮するフルエンスとは大きく異なります。
UV反応槽では、粒子がUV反応槽を通過する際、あらゆる空間方向から照射を受けます。これを実験的に求めることは非常に困難です。そのため、調整はコリメートビーム装置において最適な条件下で行われます。この装置では、幾何学的条件によって積算光量はフルエンスと厳密に一致します。積算光量およびフルエンスの単位は J/m² です。
CBDは主に研究室において、制御された条件下でのUV消毒の効率を検証するために使用されます。
以下はその基本的な動作手順です。
- 準備：試験対象の試料（例：水、表面、空気サンプルなど）を適切なホルダーに設置します。
- 照射：コリメートされたUVビームを試料に照射します。照射時間とUV積算光量は実験要件に基づいて決定されます。
- モニタリング：センサがUV強度を継続的に測定し、試料が一定かつ正確なUV積算光量を受けることを保証します。
- 分析：照射後、UV消毒の有効性を判定するために試料を分析します。これは微生物学的試験または化学分析によって行われます。
UV照射は消毒目的でよく使用されます。UV-C放射は波長100～280 nmを持ち、2つのチミジン分子間の反応（二量体形成）を引き起こすことでDNAを損傷することが知られています。この方法は、水のUV透過性に応じて、細菌やウイルスを不活化するのに非常に効果的です。UV消毒には一般に中圧UVランプまたは低圧UVランプが使用されます。
中圧UVランプは200～400 nmの範囲で放射を放出しますが、低圧UVランプは主に253.7 nmで放射を発生させます。低波長側での望ましくない副生成物の生成を防ぐため、中圧ランプには240 nm未満の波長を除去する石英管が装備されています。
DVGWセンサおよびDVGW基準放射計を使用することで、UVビームの強度を継続的に測定・監視することができます。これにより、試料に適用される正確な積算光量を求めることが可能になります。
消毒目的の場合、通常20～70 mJ/cm²程度のUV積算光量が適用されます。これらの積算光量は比較的低いため、この条件下では有機微量汚染物質の光分解反応は一般的にあまり効果的ではありません。
ただし、UV放射はオゾン、過酸化水素、または塩素と組み合わせて使用されることもあり、これによりヒドロキシルラジカルが生成されます。このようなプロセスは汚染物質の除去に非常に効果的です。
