準直光束裝置 BSM-03 CBD
準直光束裝置 BSM-03 CBD 是一種照射腔室，可對液體樣品進行可重現且劑量準確的準直光束紫外線照射。一支無臭氧型中壓汞燈搭配氣動控制快門，於室溫加 2 至 5 °C 條件下，對 60 × 40 × 25 cm 的樣品腔室進行照射。本裝置適用於 ECHA/EFSA 飲用水處理指引第 4.2.4.6 節所規定的紫外線照射。
歐洲化學總署（ECHA）與歐洲食品安全局（EFSA）所發布的「關於水處理程序對供飲用水生產所取之水中活性物質殘留物或其代謝物影響之指引文件」，為植物保護產品（PPP）及生物殺滅產品中所含活性物質之核准，以及該等產品之許可，提供了風險評估架構。
該指引可用於辨識飲用水生產過程中，因水處理而可能產生之有害化合物暴露所引起的實際健康疑慮。
其重點在於歐盟（EU）境內常見的水處理方法。該指引第 4.2.4.6 節所規定的紫外線照射，可透過 BSM-03 以可重現的方式實現。
BSM-03CBD 是一款高度發展且堅固耐用的照射腔室，專為依準直光束原理對液體樣品進行時間或劑量控制之紫外線照射而設計。
BSM-03CBD 是一款精密且堅固的照射腔室，依據平行光束原理設計，用於對液態樣品進行時間或劑量控制的紫外線照射。它特別適用於紫外線消毒領域的應用，以及用於研究水處理程序對活性物質殘留物或其代謝產物影響的科學實驗。
基於平行光束原理進行紫外線照射，可分析水處理程序對活性物質殘留物或其代謝產物的影響。這尤其包括轉化產物（TPs）的形成。
BSM-03CBD 非常適合進行紫外線消毒測試，並在受控條件下對樣品進行照射。輻射垂直向下發出，並藉助光圈均勻照射懸浮液。
在例如 150 mL 的持續攪拌容積及 1.6 cm 水深條件下，樣品可以精確地以 100 mJ/cm² 的紫外線劑量進行處理。
BSM-03CBD 具有數 mW/cm² 的高輻照度，通常在數秒至兩分鐘內即可達到所需的紫外線劑量，可實現快速且高效的樣品處理。
該腔室在運作期間也可安全開啟，以進行樣品的裝載與卸載。內部快門由 UV-MAT 控制，以確保劑量的精確性。安全監控可確保紫外線輻射不會外洩至腔室外部。
因此，BSM-03CBD 照射腔室是科學研究與工業紫外線消毒應用中可靠且精確的解決方案。其堅固的結構、安全性與易於操作的特性，使其成為水處理與化學分析中不可或缺的工具。
平行光束裝置的主要特點：
BSM-03CBD 配備一支輸出功率為 1 kW 的無臭氧型中壓燈管。此燈管可確保均勻且高強度的紫外線照射。
封閉式防護外殼可完全遮蔽 1 kW 中壓燈管的輻射。
60 × 40 cm 的照射區域可容納客戶自備的培養皿及磁力攪拌器──例如在 1.6 cm 水深下裝載 150 mL，以達到 100 mJ/cm² 的劑量。
- 用於劑量控制運作的參考紫外線感測器，可確保精確的紫外線劑量
- 第二個紫外線感測器可方便系統設定
- UV-MAT Touch 控制快門，透過紫外線參考感測器監控照射過程，並記錄每一次運作
- 受監控且可鎖定的門：安全機制可防止在門開啟時發射紫外線輻射
- 帶有螺紋孔的底板可用於測量照射場並使樣品可重複定位
- 調平腳座，可精確水平調整腔室
- 氣動式平板快門：中壓燈管維持運作狀態，曝光時間僅由快門決定
- 運作時間計數器──中壓燈管的典型使用壽命為 1,000 至 3,000 h
- PC 軟體可儲存原始資料並生成 PDF 格式的簡短報告；使用者管理功能提供兩種權限等級
BSM-03 CBD 或 BSH-03 CBD？
兩款腔室皆依據平行光束原理運作，並共用同一平台；兩者的差異在於輻射源。BSM-03 CBD 使用 1 kW 中壓水銀燈管，因此發射 200 至 400 nm 範圍的多色光。凡是需要光譜寬度的場合，例如有機微污染物的光解、結合臭氧、過氧化氫或氯進行的 AOP 實驗，以及水處理中活性物質殘留物的評估，皆適合選用此型號。若需在 254 nm 進行單色實驗──例如依據 DIN 19294-1 測定平均輻照率──則配備三支 UVC 汞齊燈管的 BSH-03 CBD 是相對應的合適機型。
訂購編號、供貨範圍、配件及型式
| 版本 | 訂購號碼 |
|---|---|
| 準直光束裝置 BSM-03CBD | 860914 |
此準直光束裝置配備中壓燈管，可產生平行、寬頻的 UV 場，用於劑量測定。
| 版本 | 訂購號碼 |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930C |
該腔室由 UV-MAT Touch 控制。它會量測輻照度、控制氣動式快門，並在達到目標劑量後自動關閉。
| 名稱 | 訂購編號 |
|---|---|
| 輻射計感測器 | 814412 |
該腔室配備紫外線參考感測器，用於劑量控制操作；第二個紫外線感測器可讓設定更為便利。其他光譜範圍請參閱輻射計感測器。
| 名稱 | 訂購號 |
|---|---|
| 更換燈管 | 860814H |
| 服務 | 訂購號碼 |
|---|---|
| 校正 200–300 nm | CALBSM300 |
| 17025 校正 | 17025 |
CALBSM300 為 200 至 300 nm 量測通道之校正；此外，本公司亦提供符合 ISO/IEC 17025 之認證校正。校正服務分為原廠校正與 ISO 17025 校正兩種，並可追溯至 PTB 標準。其他量測範圍與光譜範圍可依需求提供。
準直光束裝置的背景
準直光束裝置用於紫外線消毒與液體紫外線輻射照射領域中，進行精確且受控的實驗。Jim Bolton 是該領域的知名專家，對此類裝置的開發與推廣做出了重大貢獻。
準直光束裝置產生平行的紫外線光束，確保整個光束區域內的強度均勻一致。平行紫外線光束的優點如下：
- 均勻的輻射照射
- 沒有不同的入射角度
- 液體表面反射低
- 恆定的層厚與穿透深度
- 簡易的輻射計量測
- 可由輻照度求得劑量與通量（球面劑量）
劑量是指從一側入射到某表面元素上的輻射能量。它與通量有明顯不同，通量依定義是指從所有方向（球面）入射到球面表面元素上的輻射能量。
在紫外線反應器中，粒子在通過反應器時會從所有空間方向受到照射。這在實驗上極難測定。因此，校正是在最佳條件下，於準直光束裝置中進行。在此裝置中，由於幾何條件允許，劑量恰好等於通量。劑量與通量的單位為 J/m²。
CBD 主要用於研究實驗室，在受控條件下測試紫外線消毒的效率。
以下是其運作方式的基本步驟：
- 準備：將待測樣品（例如水、表面、空氣樣品）放置於合適的承載裝置中。
- 照射：將平行紫外線光束對準樣品照射。照射時間與紫外線劑量係依據實驗需求而定。
- 監測：感測器持續量測紫外線強度，以確保樣品獲得一致且精確的紫外線劑量。
- 分析：照射完成後，對樣品進行分析以判定紫外線消毒的效果。此分析可透過微生物檢測或化學分析進行。
紫外線輻射照射常用於消毒目的。UV-C 輻射的波長為 100 至 280 nm，已知可透過引發兩個胸腺嘧啶分子之間的反應（形成二聚體）而破壞 DNA。此方法對於去活化細菌與病毒非常有效，效果取決於水的紫外線穿透率。紫外線消毒一般使用中壓或低壓紫外線燈管。
中壓紫外線燈管於 200 至 400 nm 範圍內發射輻射，而低壓紫外線燈管主要於 253.7 nm 產生輻射。為防止在較低波長下形成不需要的副產物，中壓燈管配備有可濾除低於 240 nm 波長的石英管。
透過使用DVGW 感測器與 DVGW 參考輻射計，可持續量測並監控紫外線光束的強度。這使得能夠精確判定施加於樣品上的劑量。
在消毒應用中，通常施加約 20 至 70 mJ/cm² 的紫外線劑量。這些劑量相對較低，因此在此條件下，有機微污染物的光解反應通常效果不佳。
然而，紫外線輻射亦可與臭氧、過氧化氫或氯併用，從而形成氫氧自由基。此類程序在去除污染物方面非常有效。
