Urządzenie do napromieniowania kolimowaną wiązką BSH-03 CBD
BSH-03CBD to precyzyjnie skonstruowana komora napromieniowania kolimowaną wiązką do powtarzalnego i dokładnego pod względem dawki napromieniowania UV próbek ciekłych. Dzięki trzem lampom amalgamatowym UVC o mocy 150 W zapewnia jednorodne źródło promieniowania o dużym natężeniu przy 254 nm. System opracowano na podstawie standardowych metod wyznaczania fluencji i dawki opisanych w literaturze technicznej według Bolton & Linden, Standardization of Methods for Fluence "UV Dose Determination in Bench-Scale UV Experiments" (2003) – metodyki uznawanej za wzorcową w naukowych badaniach nad dezynfekcją UV.
Procedura ta została przyjęta w normie DIN 19294-1:2020-08, dzięki czemu BSH-03CBD może być stosowany do wyznaczania średniego natężenia fluencji w zawiesinie zarodników.
Inaktywacja musi być przeprowadzana w BSH-03CBD zgodnie z załącznikiem D normy DIN 19294-1:2020-08.
Lampy amalgamatowe przez cały czas trwania eksperymentu pozostają w temperaturze roboczej; czas ekspozycji jest definiowany wyłącznie przez wewnętrzną przesłonę, którą UV-MAT reguluje w celu osiągnięcia docelowej dawki. Dzięki temu komorę można otwierać w trakcie pracy w celu załadunku i wyładunku próbek bez konieczności schładzania lamp – system monitorowania bezpieczeństwa wyklucza w tym czasie jakąkolwiek emisję promieniowania UV.
Komora napromieniowania BSH-03CBD stanowi zatem niezawodne i precyzyjne rozwiązanie do badań naukowych oraz przemysłowych zastosowań dezynfekcji UV. Jej solidna konstrukcja, bezpieczeństwo i przyjazna dla użytkownika obsługa czynią z niej niezbędne narzędzie w uzdatnianiu wody i analizie chemicznej.
Najważniejsze cechy urządzenia do napromieniowania kolimowaną wiązką UVC:
- BSH-03CBD jest wyposażony w trzy bezozonowe lampy amalgamatowe UVC o mocy 150 W. Lampy te zapewniają równomierne i wysokie natężenie napromieniowania UV.
- Zamknięta obudowa ochronna całkowicie ekranuje promieniowanie UVC trzech lamp amalgamatowych.
- Pole napromieniowania o wymiarach 60 × 40 cm mieści dostarczone przez klienta szalki Petriego wraz z mieszadłami magnetycznymi do zawiesin zarodników zgodnie z DIN 19294-1.
- Wbudowany jest referencyjny czujnik UV do pracy z kontrolą dawki.
- Drugi czujnik UVC umożliwia łatwą konfigurację systemu.
- UV-MAT Touch reguluje napromieniowanie za pomocą referencyjnego czujnika UVC i wyłącza je po osiągnięciu docelowej dawki.
- Monitorowane drzwi z blokadą: mechanizmy bezpieczeństwa zapobiegają emisji promieniowania UV, gdy drzwi są otwarte.
- Płyta podstawy z otworami gwintowanymi umożliwia pomiar pola napromieniowania oraz wyznaczenie współczynnika Petriego według Bolton/Linden.
- Pneumatyczna przesłona płytowa: lampy amalgamatowe pozostają w temperaturze roboczej, a czas ekspozycji jest definiowany wyłącznie przez przesłonę.
- Licznik godzin pracy – lampy amalgamatowe osiągają typową trwałość od 3 000 do 5 000 h.
- Dane surowe i krótkie raporty (PDF) są zapisywane przez dołączone oprogramowanie na komputer PC, zabezpieczone hasłem, z kontem administratora i operatora.
BSH-03 CBD czy BSM-03 CBD?
Dzięki trzem lampom amalgamatowym UVC o mocy 150 W, BSH-03 CBD emituje promieniowanie praktycznie monochromatyczne przy 254 nm. Eliminuje to konieczność ważenia widmowego w obliczeniach fluencji według Bolton i Linden i sprawia, że komora nadaje się zarówno do wyznaczania średniego natężenia fluencji zgodnie z DIN 19294-1, jak i do eksperymentów inaktywacji przy określonej dawce UV. Przy mocy 550 W przy 230 V oraz trwałości lamp od 3 000 do 5 000 h jest to również bardziej ekonomiczna komora. Wszędzie tam, gdzie wymagane jest polichromatyczne promieniowanie lampy średniociśnieniowej – fotoliza, eksperymenty AOP, widmowe funkcje działania – odpowiednim wariantem jest BSM-03 CBD z lampą rtęciową średniociśnieniową 1 kW.
Napromieniowanie odbywa się za pomocą lamp UVC przy 254 nm – monochromatycznie, dzięki czemu zmierzone natężenie napromienienia można przeliczyć na fluencję bez ważenia widmowego.
Kontekst i informacje
Artykuł „Standardization of Methods for Fluence (UV Dose) Determination in Bench-Scale UV Experiments" autorstwa Jamesa R. Boltona i Karla G. Lindena (2003) przedstawia podstawową standardową procedurę wyznaczania fluencji UV (dawki UV) w eksperymentach laboratoryjnych. Celem artykułu jest standaryzacja metod eksperymentalnych dla dezynfekcji UV oraz zapewnienie porównywalności wyników naukowych w dziedzinie uzdatniania wody.
Promieniowanie ultrafioletowe zdobyło uznanie jako skuteczna metoda inaktywacji patogennych mikroorganizmów w wodzie pitnej i ściekach.
Mechanizm ten opiera się na absorpcji promieniowania UV przez kwasy nukleinowe, co prowadzi do dimeryzacji zasad pirymidynowych i tym samym uniemożliwia replikację DNA lub RNA. Szczególnie skuteczne są długości fali w okolicach 254 nm, emitowane przez lampy niskociśnieniowe.
W literaturze występują istotne różnice dotyczące konstrukcji, wzorcowania i przeprowadzania eksperymentów UV. Różnił się między innymi rodzaj lampy, odległość od próbki, jednorodność promieniowania oraz sposób obliczania dawki. Ta zmienność utrudniała porównywanie krzywych dawka-odpowiedź i prowadziła do niepewności w zastosowaniach regulacyjnych oraz technicznym wdrażaniu systemów dezynfekcji UV.
Bolton i Linden opracowali jednolitą metodologię wyznaczania fluencji, mającą zastosowanie zarówno do monochromatycznych (niskociśnieniowych), jak i polichromatycznych (średniociśnieniowych) źródeł światła UV (BSM-03CBD), i zaproponowali komorę napromieniowania. Celem komory napromieniowania jest osiągnięcie jednorodnego, quasi-równoległego napromieniowania powierzchni wody, aby zapewnić równomierny rozkład fluencji.
Protokół obejmuje:
- konstrukcję mechaniczną komory napromieniowania,
- wzorcowanie przyrządów pomiarowych,
- matematyczną korekcję parametrów promieniowania,
- a także wytyczne dotyczące aspektów mikrobiologicznych i bezpieczeństwa
Opis standardowego protokołu:
Fluencja jest definiowana jako iloczyn natężenia napromienienia (E) i czasu napromieniowania (t):
Pomiar wykonuje się za pomocą radiometru, którego czujnik jest umieszczony na wysokości powierzchni wody. Aby zwiększyć dokładność pomiaru, uwzględnia się kilka współczynników korekcyjnych:
- Współczynnik odbicia: strata spowodowana odbiciem na powierzchni wody (~2,5%)
- Współczynnik Petriego: korekcja niejednorodności na powierzchni próbki (powinien być > 0,9)
- Współczynnik wodny: uwzględnienie absorpcji UV w wodzie zgodnie z prawem Beera-Lamberta
- Współczynnik dywergencji: korekcja dla niecałkowicie równoległego przebiegu wiązki
Dla lamp średniociśnieniowych uwzględnia się również współczynnik czujnika (widmowa czułość detektora) oraz współczynnik germicydowy (ważenie długości fal).
Mikrobiologiczna procedura testowa
- Mieszanie: jednorodne wymieszanie zawiesiny bez tworzenia wiru.
- Napromieniowanie różnymi wartościami dawki
- Powtórzenia: co najmniej trzy powtórzenia na wartość dawki; krzywe dawka-odpowiedź należy wykonać co najmniej dwukrotnie.
- Randomizacja: losowa kolejność napromieniowania w celu minimalizacji błędów systematycznych.
- Ocena: obliczenie redukcji log10 mikroorganizmów w zależności od dawki oraz regresja liniowa w celu określenia wrażliwości na UV.
Artykuł definiuje kompletny, uznany na całym świecie protokół standaryzacji testów dezynfekcji UV w skali laboratoryjnej.
Dzięki precyzyjnym metodom korekcji, jasno określonym wymaganiom konstrukcyjnym oraz wytycznym mikrobiologicznym stanowi on podstawę do uzyskiwania powtarzalnych i porównywalnych wyników przy wyznaczaniu zależności dawka-efekt dla promieniowania UV.
Metoda Boltona i Lindena (2003) pozostaje standardem referencyjnym dla badań laboratoryjnych z układami wiązki skolimowanej i ma kluczowe znaczenie dla zastosowań regulacyjnych, takich jak DIN 19294, badania walidacyjne oraz rozwój przemysłowych technologii dezynfekcji UV.
Wyznaczanie natężenia napromienienia: co daje próba wiązki skolimowanej
Próba wiązki skolimowanej odpowiada na pytanie, na które nie może odpowiedzieć żaden pomiar w instalacji: jaką fluencję rzeczywiście otrzymała próbka? Natężenie napromienienia na powierzchni próbki jest mierzone i korygowane za pomocą czterech współczynników – współczynnika Petriego, współczynnika odbicia, współczynnika dywergencji i współczynnika wody. Dopiero iloczyn skorygowanego natężenia napromienienia i czasu ekspozycji stanowi fluencję, którą można porównać z danymi literaturowymi oraz z równoważną fluencją redukcyjną reaktora.
Leżąca u podstaw metoda Boltona i Lindena jest szczegółowo opisana poniżej w sekcji „Tło i informacje", wraz ze standardowym protokołem. Sposób, w jaki tak wyznaczona fluencja jest wykorzystywana w walidacji reaktora, opisano w części Uzdatnianie wody UV.
BSH-03 CBD zostało zaprojektowane specjalnie do tej próby: monochromatyczne napromieniowanie przy 254 nm, zdefiniowana powierzchnia napromieniowana, zmierzone natężenie napromienienia i ekspozycja kontrolowana dawką – dzięki czemu przebieg próby ustawia się jako fluencję, a nie jako odczyt stopera. Do prób polichromatycznych z lampą średniociśnieniową służy BSM-03 CBD.
Dane techniczne urządzenia UVC collimated beam
| Komora wewnętrzna | 60 × 40 × 25 cm |
| Wymiary | 130 × 62 × 76 cm |
| Waga | ~ 65 kg |
| Pobór mocy | 550 W |
| Zasilanie sieciowe | 230 V, 6 A; opcjonalnie 3 × 110/208 V, 8 A |
| Temperatura pracy | od 15 do 30 °C |
| Wilgotność | < 80% bez kondensacji |
| Trwałość lamp | typowo od 3 000 h do 5 000 h |
| Liczba lamp | 3 |
| Typ lamp | Lampy amalgamatowe UVC 150 W |
| bezozonowy | tak |
| Temperatura próbki | Temperatura pokojowa + ~ 1–2 °C |
| Sterowanie migawką | Pneumatyczne, 4–6 bar |
| Chłodzenie | 1 x DN 100 |
Widma komory napromieniowania BSH-03 CBD
Trzy lampy amalgamatowe UVC emitują praktycznie monochromatycznie przy 254 nm. Jest to warunek konieczny do wyznaczania fluencji według metody Boltona i Lindena oraz DIN 19294-1: przy pojedynczej linii nie występuje ważenie widmowe względem absorpcji próbki, a współczynnik Petriego, współczynnik odbicia i współczynnik wody można obliczyć dla tej jednej długości fali. Lampy są bezozonowe; składowa 185 nm zmieniałaby fazę gazową nad próbką.
Sprzęt w szczegółach
Oprócz wbudowanego referencyjnego czujnika UV oraz drugiego czujnika UVC, w odniesieniu do czujników komory obowiązuje, co następuje:
![]() | Czujniki Odpowiednie materiały zapewniają czujnikom doskonałą stabilność długoterminową. Są one wzorcowane w sposób zapewniający spójność pomiarową, mogą być ponownie wzorcowane i są dostarczane z fabrycznym świadectwem wzorcowania lub świadectwem wzorcowania ISO 17025. |
Kontrola napromieniowania UV-MAT Touch

UV-MAT Touch obsługuje się za pomocą wysokorozdzielczego pojemnościowego ekranu dotykowego. Procesor Cortex ARM zapewnia trwałość oraz możliwość aktualizacji – nowe funkcje można instalować na miejscu. Urządzenie oraz oprogramowanie na komputer PC są kompatybilne z systemami Windows 10 i 11. Napromieniowania jednokanałowe i wielokanałowe są przedstawiane numerycznie i graficznie, wraz z oscylogramami i ustawieniami. Parametry ustawia się bezpośrednio na urządzeniu i są one chronione hasłem. Urządzenie kontroluje napromieniowanie za pomocą referencyjnego czujnika UVC i wyłącza się po osiągnięciu dawki docelowej.
| Wyświetlacz | pojemnościowy wyświetlacz dotykowy, 5″ WVGA |
| Wyświetlane dane | natężenie napromienienia i dawka, widok oscyloskopowy |
| Częstotliwość zapisu danych | regulowana: od 1 s do 1 h |
| Okres zapisu | > 24 000 h |
| Interfejs pamięci | 1 × pamięć USB (do 32 GB) |
Numery zamówień, zakres dostawy, akcesoria i wersje
| Wersja | Numer zamówienia |
|---|---|
| Kolimator wiązki BSH-03CBD | 860915 |
Kolimator wiązki wytwarza równoległe pole UVC do wyznaczania fluencji zgodnie z metodą Boltona.
| Wersja | Numer zamówienia |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930CH |
Komora jest sterowana przez UV-MAT Touch. Mierzy on natężenie napromienienia za pomocą referencyjnego czujnika UVC, wyłącza się po osiągnięciu zadanej dawki i dokumentuje napromieniowanie.
| Oznaczenie | Numer zamówienia |
|---|---|
| Czujniki radiometrów | 814412 |
Komora współpracuje z wbudowanym czujnikiem referencyjnym UV; drugi czujnik UVC ułatwia ustawianie i pomiar pola napromieniowania. Kolejne zakresy widmowe znajdują się pod adresem czujniki radiometrów.
| Oznaczenie | Numer zamówienia |
|---|---|
| Lampa zamienna | 860814H |
| Usługa | Numer zamówienia |
|---|---|
| Wzorcowanie | CAL254 |
| Wzorcowanie 17025 | 17025 |
CAL254 to wzorcowanie kanału pomiarowego przy 254 nm; oferujemy również akredytowane wzorcowanie zgodnie z ISO/IEC 17025.
Publikacje wykorzystujące komory napromieniowania UV
Nie prowadzimy osobnej bibliografii dla tego pojedynczego urządzenia – w publikacjach zwykle podawana jest rodzina produktów, a nie model. Poniżej wymieniono 10 najnowszych prac, w których wykorzystano komory napromieniowania UV.
Downloads
Karty katalogowe są dostępne w języku niemieckim i angielskim. Wiążąca jest wersja angielska.
