Artikkelen «Standardization of Methods for Fluence (UV Dose) Determination in Bench-Scale UV Experiments» av James R. Bolton og Karl G. Linden (2003) presenterer en grunnleggende standardprosedyre for å bestemme UV-fluens (UV-dose) i laboratorieforsøk. Målet med artikkelen er å standardisere eksperimentelle metoder for UV-desinfeksjon og å sikre sammenlignbarheten av vitenskapelige resultater innen vannbehandling.
Ultrafiolett lys har etablert seg som en effektiv metode for å inaktivere sykdomsfremkallende mikroorganismer i drikkevann og avløpsvann.

Mekanismen er basert på absorpsjon av UV-stråling av nukleinsyrer, som fører til dimerisering av pyrimidinbaser og dermed forhindrer replikasjon av DNA eller RNA. Bølgelengder rundt 254 nm, slik de avgis av lavtrykks kvikksølvlamper, er spesielt effektive.
Det finnes store forskjeller i litteraturen når det gjelder utforming, kalibrering og gjennomføring av UV-forsøk. Blant annet varierte lampetype, avstand til prøven, homogenitet i strålingen og beregning av dosen. Denne variabiliteten gjorde det vanskelig å sammenligne dose-respons-kurver og førte til usikkerhet i regulatoriske anvendelser og i den tekniske implementeringen av UV-desinfeksjonssystemer.
Bolton og Linden utviklet en enhetlig metodikk for å bestemme fluens som er anvendbar for både monokromatiske (lavtrykk) og polykromatiske (mellomtrykk) UV-lyskilder (BSM-03CBD) og foreslår et bestrålingskammer. Målet med bestrålingskammeret er å oppnå homogen, kvasiparallell bestråling av vannoverflaten for å sikre en jevn fluensfordeling.

Protokollen omfatter:

• den mekaniske konstruksjonen av bestrålingskammeret,
• kalibreringen av måleinstrumentene,
• den matematiske korrigeringen av strålingsparametrene,
• samt retningslinjer for mikrobiologiske og sikkerhetsmessige aspekter

Beskrivelse av standardprotokollen:

Fluensen defineres som produktet av fluensraten (E) og bestrålingstiden (t):
Målingen utføres med et radiometer hvis sensor er plassert i høyde med vannoverflaten. For å øke målenøyaktigheten tas det hensyn til flere korreksjonsfaktorer:

• Reflektansfaktor: tap på grunn av reflektans ved vannoverflaten (~2,5 %)
• Petri-faktor: korreksjon for inhomogenitet over prøveflaten (bør være > 0,9)
• Vannfaktor: hensyn til UV-absorpsjon i vann i henhold til Beer–Lamberts lov
• Divergensfaktor: korreksjon for den ikke helt parallelle strålebanen

For mellomtrykklamper tas det også hensyn til sensorfaktoren (spektral følsomhet til detektoren) og den germicide faktoren (veiing av bølgelengdene).
 

Mikrobiologisk testprosedyre
 

• Omrøring: Homogen blanding av suspensjonen uten virveldannelse.
• Bestråling med forskjellige doseverdier
• Repetisjoner: Minst tre repetisjoner per doseverdi; utfør dose-respons-kurver minst to ganger.
• Randomisering: Tilfeldig rekkefølge på bestrålingen for å minimere systematiske feil.
• Evaluering: Beregning av log10-reduksjonen av mikroorganismer som en funksjon av dose og lineær regresjon for å bestemme UV-følsomhet.
   

Artikkelen definerer en fullstendig, internasjonalt anerkjent protokoll for standardisering av UV-desinfeksjonstester i laboratorieskala.
Gjennom presise korreksjonsmetoder, definerte utformingskrav og mikrobiologiske retningslinjer gir den grunnlaget for reproduserbare og sammenlignbare resultater ved bestemmelse av UV-fluens-effekt-forhold.
Bolton & Linden (2003)-metoden er fortsatt referansestandarden for laboratorietesting med kollimerte strålesystemer og er sentral for regulatoriske anvendelser som DIN 19294, valideringstester og utvikling av industrielle UV-desinfeksjonsteknologier.