紫外線消毒屬於物理消（xiāo）毒方法，紫外線並不能直接殺死微生物，而是通過破壞微生物的繁殖能力（lì）進行滅活。微生物受到紫外線的照射時（shí），其遺傳物質核酸DNA和RNA大量吸取紫外線的能量而被摧毀，失（shī）去分裂複製（zhì）能力，最後自然死亡或（huò）是（shì）被免疫係統消滅，而失去對人體的致病能力。

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如圖電磁波譜所（suǒ）示，人眼可見的光譜範圍一般為400-700nm，波長大於100nm、小於400nm的電磁波就稱之為（wéi）紫外線。原子或分子外層電子獲得（dé）能量後受激（jī）發越（yuè）遷到激發態，電子在激發態不能穩定停留而（ér）向基態躍遷，在此過程（chéng）中以光子的形式輻射出（chū）能量（liàng），即紫外（wài）線。

按紫外線的生物效應（yīng）可將紫外線按波長從高到低劃分為以下（xià）四個波段：

UV-A(400-315nm)：也稱為黑光，波（bō）長最長，能量最低（dī），占有自然界紫外光的最大份額（é）。能引起皮膚的色素沉澱產生黑斑，故又（yòu）稱致黑斑紫（zǐ）外（wài）線;

UV-B(315-280nm)：是自然界紫外光中最具（jù）破壞性的部（bù）分，會導致皮膚（fū）曬傷，產（chǎn）生紅（hóng）斑，部分可被大氣臭氧層吸收，又稱致紅斑紫外線;

UV-C(280-200nm)：全（quán）部被大氣層吸收，通常隻能用人造光源生成。用於（yú）殺菌消毒的是波段中波長為的紫外線。

真空紫外線(200-100nm)：無法進入大（dà）氣層，存（cún）在於太空中。

如圖所示，從圖中可以看（kàn）出遺傳物（wù）質（zhì）核酸DNA和RNA對紫外線吸收光譜的範圍為250-280nm，傳統低壓汞燈的發（fā）光譜線主要（yào）有254nm和185nm兩條（tiáo），因（yīn）此當紫外燈（dēng）波長為254nm時，核酸對紫（zǐ）外線（xiàn）有最（zuì）大吸收（shōu），即殺菌效果最好。

隨著由白光（guāng）LED固態照明引（yǐn）發的第三次照明革命的火熱進（jìn）行，人們逐漸將研究重心轉向以（yǐ）高Al組分Ⅲ族氮化物為結構材料的紫（zǐ）外（wài）LED。紫外LED在醫療（liáo）、殺菌、印刷、照明、數據存（cún）儲（chǔ）、以及保密通信等方麵都有重大應用價值。並且與汞燈和疝燈等（děng）傳統氣體紫外光源相比，UV LED具有強大（dà）的優勢。

紫外光源（yuán）的誕生使得紫外線開始得到真正地應用（yòng）。氣（qì）體放電光源是深紫外LED誕生前傳統紫外光源的主要形式。氣（qì）體放電光源的光譜輻射範圍覆蓋紫外（wài）區域，效率最高為60%，壽命為100-1000小時。

氣體放電光源內（nèi）部主要充的是氬氣和汞蒸汽。按照（zhào）汞（gǒng）蒸（zhēng）汽在燈管內的壓力高低將汞燈分為低壓、高壓和超高壓汞燈（dēng）。根據使用電極的不同低壓汞燈又可分為熱陰極低壓汞燈和冷陰極低壓汞燈。熱陰極汞燈是弧光放電燈，采用三（sān）元鹽氧化物作陰極。冷熱陰極汞燈屬於輝（huī）光放電燈，采用純金（jīn）屬作陰極。

UVLED(紫外LED)的組成：由夾（jiá）在（zài）較薄GaN三明治結構中給一個或多個InGaN量子阱組成，形（xíng）成的（de）有源區為覆層。通過改變InGaN量子阱中InN-GaN的相對比例，發射波長可由（yóu）紫（zǐ）光變到其他光。AlGaN通過改變AlN比例能用於製作UVLED中的覆層（céng）和量子阱層，但這些器件的效率和成熟度較差。如果有源量子阱層是GaN，與之相對是InGaN或AlGaN合（hé）金，則器件發射（shè）的光譜範圍為350~370nm。

當藍色InGaN發光（guāng）二（èr）極（jí）管（guǎn）泵處短的電子脈（mò）衝時，則產生紫（zǐ）外線輻射。含鋁的氮化物，特別是AlGaN和AlGaInN可以製作更短波長的器件，獲（huò）得係列（liè）波長的UVLED。波長可達247nm的二極管已經商業化，基於氮化鋁、可發射210nm紫外線輻射的LED已研（yán）製成功，250~270nm波段的UVLED也在大力研製中。

新型紫外線輸出光源UV LED，與汞（gǒng）燈和疝燈等傳統氣體紫外光源相比（bǐ）具有強大的優勢，其主要特點如下：

(1)開閉次數不影響（xiǎng）使用壽命;而傳統紫外（wài）光源汞燈的紫外線福射強度隨著累計開（kāi）啟次（cì）數和點（diǎn）燃時間的增加而降低;

(2)使用壽命長，超過20000小時，傳統紫外光源的壽命為100-1000小時;

(3)高（gāo）效節（jiē）能，傳統紫外光源（yuán）的光電轉換效率最高位60%;

(4)光譜集中，紫外光占所有光輸出的98%以（yǐ）上，沒有傳統光源所（suǒ）附（fù）帶的紅外福（fú）射（shè）;

(5)體積小，體積僅（jǐn）為0.1cm3，能（néng）隨意組裝成各種形式的燈陣，應用於不同需求;

(6)主波峰狹窄單一：90%以上光輸（shū）出集中（zhōng）在主波峰附近±10nm範圍內;

(7)直流低壓驅動：適合便攜UV設備;

(8)輸出功率穩定（dìng）、連（lián）續可調;

(9)瞬間出（chū）光：不需要預熱（rè）時間，響應時間為微秒級;

(10)環保：不（bú）含汞，無重金屬（shǔ）汙染。

紫外線殺菌（jun1）UV燈可發出波長為（wéi）253.7nm的紫外線，最容易被細菌和病毒（dú）的蛋白質、核酸吸收，可使蛋（dàn）白質發生變性離解，核酸中形成胸（xiōng）腺嘧啶二聚體，破壞各種病毒和細（xì）菌（jun1）的DNA和RNA結構，從而在幾秒時間內導致細菌（jun1）和病毒死亡，殺菌效率高達99%，可以殺死其他消毒方法不能殺菌的細菌。

(1)細（xì）菌類(超過18種)，如：大腸肝菌、杆狀菌、埃希氏菌、克呂二氏杆菌、肺結核菌、奈瑟氏球菌、沙門氏菌等;

(2)黴菌（jun1）類(超過（guò）8種（zhǒng）)，如：青黴菌、黑黴菌、毛黴菌、大糞真菌等;

(3)濾過性病毒類(超過10種（zhǒng）)，如：肝炎病毒、流感病毒（dú）、小兒麻痹病毒等（děng）等。