Ottenere il picco di emissione UV ideale
La maggior parte delle lampade UV si definiscono “germicidiali”, ma c’è una grande differenza tra una semplice lampadina e uno strumento progettato appositamente per funzionare con precisione. Tutto dipende dal picco spettrale dell’emissione luminosa.
Ci concentriamo su una finestra estremamente ristretta: tra 253,7 nm e 254 nm. Se ci si allontana anche solo di pochi nanometri da questa soglia, il DNA e l’RNA non riescono più ad assorbire efficacemente i fotoni. Questo significa che è necessario far funzionare il sistema per più tempo o aumentare la temperatura per ottenere gli stessi risultati. È uno spreco di tempo ed energia.
La fisica complessa dell’arco elettrico
Per ottenere l’output desiderato, dobbiamo modificare la composizione del gas presente all’interno dell’involucro di quarzo, nonché la pressione interna. Il vapore di mercurio a alta pressione permette di ottenere un arco plasmatico più denso, il che produce un maggior numero di fotoni.
Tuttavia, c’è un compromesso da considerare: questa maggiore potenza esercita una grande pressione sugli elettrodi. Per evitare che si brucino troppo presto, utilizziamo filamenti di tungsteno toriato.
Un’avvertenza importante: se si inseriscono troppe watt in un tubo corto, si rischia uno shock termico. È necessario trovare il giusto equilibrio tra densità di potenza e spessore delle pareti di quarzo; altrimenti, il vetro potrebbe rompersi durante i cicli di accensione/spegnimento rapidi.
Perché il quarzo è importante
Il vetro standard funge da barriera, bloccando i raggi UV. Ecco perché utilizziamo quarzo sintetico ad alta purezza, con un contenuto molto basso di idrossili (OH). In questo modo, i fotoni a 254 nm riescono effettivamente a uscire dalla lampada, invece di rimanere intrappolati nel vetro. Ci assicuriamo che il quarzo abbia una trasmissione minima del 92%.
Il quarzo di qualità inferiore tende a ingiallire o a deteriorarsi nel tempo. È frustrante, perché l’output diminuisce molto prima che i filamenti si rompano davvero.
Considerazioni pratiche
Quando si collegano queste lampade in un sistema ad alto output, l’impedenza della lampada e quella del ballast devono essere perfettamente compatibili. Altrimenti, si rischiano problemi come lampeggiamenti fastidiosi o presse elettriche troppo calde.
Queste lampade sono state progettate per sostituire quelle utilizzate nei sistemi di condizionamento e trattamento dell’acqua industriale; quindi dovrebbero adattarsi perfettamente.
Un ultimo avvertimento: i raggi UV-C ad alta intensità possono danneggiare i plastici e i giunti. Se le installate in spazi ristretti, controllate bene i giunti. Se utilizzate materiali inadeguati, questi diventeranno fragili e si romperanno dopo pochi mesi.