紫外線消毒屬於物理消毒方法，紫（zǐ）外線並不能直接殺死微生物，而是通過破（pò）壞微生物的繁殖能力進（jìn）行（háng）滅活。微生物（wù）受到紫外（wài）線的照射時，其遺傳物質核酸DNA和RNA大量（liàng）吸取紫外線的能量而被摧毀（huǐ），失去分裂複製能（néng）力，最後自然死亡或（huò）是被免疫係統消滅，而失去對人體的致病能力。

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如（rú）圖電磁波譜所示，人眼可見的（de）光譜範圍（wéi）一般為400-700nm，波長大於100nm、小於400nm的電磁波就稱之為紫外線。原子或分子（zǐ）外層電（diàn）子獲得能量後受激發越遷到激發態，電子在激發態不能（néng）穩定停留而向（xiàng）基態躍遷，在（zài）此（cǐ）過程中以光子的形式（shì）輻射出能量，即紫外線。

按紫外線的生物效應可將紫外線按波長從高到低劃分為以下四個（gè）波段：

UV-A(400-315nm)：也稱為（wéi）黑光，波長最長（zhǎng），能量最低，占（zhàn）有自然界紫外光的最大份額。能引起皮膚的色（sè）素沉澱產生黑斑，故又稱（chēng）致黑斑紫外線;

UV-B(315-280nm)：是自然界紫（zǐ）外光中最具破壞性（xìng）的（de）部分，會導致皮膚曬傷，產生紅斑，部分可被大氣臭（chòu）氧層吸收，又稱致紅斑紫外線;

UV-C(280-200nm)：全部被大氣層吸收，通常隻能用人造光源生（shēng）成。用於殺（shā）菌消毒的是波段中（zhōng）波長為的紫外線。

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

如圖（tú）所示，從圖中可以看出遺傳物質核酸DNA和RNA對紫外線吸收光譜（pǔ）的範圍（wéi）為250-280nm，傳統低壓汞燈的發光譜（pǔ）線（xiàn）主要有254nm和（hé）185nm兩條，因此（cǐ）當紫外燈波（bō）長為254nm時，核酸對紫外線有最大吸收，即殺菌效果最好。

隨著由白光LED固態照明引（yǐn）發（fā）的第三次照明革命的火熱進行，人們逐漸將研究重心轉向以高Al組分Ⅲ族氮化物為結構材料的（de）紫外LED。紫外LED在（zài）醫（yī）療、殺菌、印刷（shuā）、照明、數據存儲（chǔ）、以及保密通（tōng）信等（děng）方麵都有重大應用價（jià）值。並且（qiě）與汞燈和疝燈等傳（chuán）統（tǒng）氣體紫外光源相（xiàng）比，UV LED具有（yǒu）強（qiáng）大的優勢。

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

氣體放電光源內部（bù）主（zhǔ）要充的是氬氣和汞蒸汽。按照汞蒸汽在（zài）燈管（guǎn）內（nèi）的壓力高低（dī）將汞燈分為低壓、高壓和超高壓汞燈。根據（jù）使用電極的不同低壓（yā）汞燈（dēng）又（yòu）可（kě）分為熱陰極低壓汞（gǒng）燈和冷陰極低壓汞燈（dēng）。熱（rè）陰極汞燈是弧光放電燈，采用三元鹽氧化（huà）物作陰極。冷（lěng）熱陰極汞燈屬於輝光（guāng）放（fàng）電燈，采用純金屬作（zuò）陰極。

UVLED(紫外LED)的組成（chéng）：由夾在較薄GaN三明治結構中給一個或多個InGaN量子阱組成，形成的有源區為覆層。通過改變InGaN量子阱中InN-GaN的相對比（bǐ）例（lì），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（yòng）於製作（zuò）UVLED中的覆層和（hé）量子阱層，但這些器（qì）件的效率和成熟度較差。如果（guǒ）有源量（liàng）子阱層是GaN，與之相對是InGaN或AlGaN合金，則器件發射的光譜範圍為350~370nm。

當藍色InGaN發光二極管泵處短的電子脈衝時（shí），則產生紫外線輻射。含鋁的氮化物，特別是AlGaN和AlGaInN可以製作更短波長的器件，獲得係列波長的UVLED。波長可達247nm的二極（jí）管已經商業化，基於氮（dàn）化鋁、可發射（shè）210nm紫外線輻射的LED已研製成功（gōng），250~270nm波段的UVLED也（yě）在大力研製中。

新型紫外線輸出（chū）光源UV LED，與汞燈和疝（shàn）燈等傳統氣（qì）體紫外光源相比具有強大的優勢，其主要特點如下：

(1)開閉次數（shù）不影響（xiǎng）使用壽命;而傳統紫外（wài）光源汞（gǒng）燈的紫外線福射強度（dù）隨著累計開啟次（cì）數和點燃（rán）時間的增（zēng）加而降低;

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

(3)高效節（jiē）能，傳統紫外（wài）光源的光電轉換效率最高（gāo）位60%;

(4)光譜集中（zhōng），紫外光占所有光輸出的98%以上，沒有傳統光源所附帶的紅外福（fú）射;

(5)體積小，體積僅為0.1cm3，能隨意組裝成各種形式的燈陣，應用於不（bú）同需求;

(6)主（zhǔ）波峰狹窄單一：90%以上光（guāng）輸出集中在主波峰附近±10nm範圍內;

(7)直流低壓驅動：適合便攜UV設備;

(8)輸出功（gōng）率穩定、連續可調;

(9)瞬間出光：不需要預熱時間，響應時間為微秒級;

(10)環保：不含汞，無重（chóng）金屬汙（wū）染。

紫外線殺菌UV燈（dēng）可發出波長為253.7nm的紫外線，最容易被細菌和病毒的蛋白質、核酸吸收，可使蛋白質發生變性離解（jiě），核（hé）酸中形成胸腺嘧啶二聚體，破壞各種病（bìng）毒和細菌的DNA和RNA結構，從而（ér）在幾秒時間內導致細菌和病毒死亡，殺菌效（xiào）率（lǜ）高達99%，可以殺死其他消毒方法不能殺菌的細菌（jun1）。

(1)細菌類(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)黴菌類(超過8種)，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（gān）炎病毒、流感（gǎn）病毒、小兒麻痹病毒等等。