Lampes UV - Applications
Principes Tech. 
PRINCIPES TECHNIQUES

ACTION UVC  
  

Les lampes germicides LightSources et LightTech à mercure basse pression sont particulièrement conçues pour produire la quantité la plus haute de radiation UVC où 90% de l'énergie est produite à 254nm. Cette radiation est très proche du sommet de la courbe d'efficacité germicide de 265nm, la longueur d'ondes la plus mortelle aux micro-organismes. 

Que sont ces rayons ultraviolets applicables à la désinfection ? 
Ces rayons ultraviolets sont de la même famille que les rayons créant notre lumière "Visible« . Cette "famille" est dite celle des rayonnements électromagnétiques. Ces rayons sont classés en fonction de leur longueur d'ondes, l'unité de mesure est le mètre ou l'un de ses multiples dont le nanomètre (symbole nm). 
Les rayonnements électromagnétiques 

Lumière visible
 
Elle se situe entre les longueurs d'ondes de 400nm à 800nm. Elle se décompose dans cette bande de longueurs d'ondes, selon les "Couleurs de l'Arc-en-ciel" que l'on peut observer après l'éclaircie suivant une bonne pluie d'orage.  
Lumière non- visible 
De chaque coté du spectre de lumière visible se trouve : 
Avant le rouge: l'Infrarouge (qui chauffe)
Au-delà du violet: l'Ultraviolet (qui détruit) 

Les rayons ultraviolets dits aussi "UV" 
Entre les longueurs d'ondes définies ci-dessus (400 à 100nm), ces "UV" sont classés en 3 familles principales:

UVA (400 à 315nm)  
L'effet principal des rayons UVA est la pigmentation de la peau. Ils trouvent leur application dans les équipements de bronzage et, également, pour les traitements médicaux, psoriasis.

UVB (315 à 280nm) 

Les UVB favorisent la production de vitamine D et sont utilisés pour les applications antirachitiques. Ceux-ci ont d’autres utilisations en particulier dans les systèmes de polymérisation en profondeur des adhésifs.  

UVC (280 à 100nm) 

C’est entre 250 et 270nm que se situe le pic d’efficacité germicide. Les lampes dites « GERMICIDES » émettent à 253.7nm. Le rayonnement à 185nm est "créateur d'ozone" à partir de l’oxygène. 
SOURCES UVC

Expertise de taille mondiale 
  

L’effet germicide par l’UVC, étudié depuis plus de 70 ans a bénéficié de la recherche de différents procédés produisant le rayonnement à 253.7nm.

Les tubes dits "au mercure" dont le fonctionnement est identique à celui des tubes "fluorescents" sont utilisés par ERIES® pour ce procédé. 
Ces lampes peuvent être de plusieurs types, principalement : 
  • Basse pression de mercure 
  • Moyenne pression de mercure 
  • Haute pression de mercure. 
Elles se différencient par le rendement en énergie UVC
rayonnée par rapport à la puissance électrique totale : 
  • 30 % pour les lampes basse pression 
  • 10 à 20 % les lampes moyenne pression 
  • 5 à 6 % pour les lampes haute pression 

Les lampes
(ou tubes, en appellation courante) 


La lampe est composée d’un tube quartz et d’une électrode à chaque extrémité.
Après l'amorçage de l’arc électrique entre les 2 électrodes, le "gaz" qui est en fait de la vapeur de mercure est ionisé par le passage de courant.
Le spectre d'émission du mercure ionisé se situe à 253.7 nm, très proche du pic d’absorption maximum par les micro-organismes, entre 250 et 270 nm. 

LAMPES GERMICIDES QUARTZ 

Le tube formant ces lampes est en quartz.

Il en existe plusieurs types dont la qualité est jugée ici par rapport à leur faculté à filtrer ou laisser passer certaines longueurs d'ondes. L'une de ces qualités de quartz filtre les rayonnements en dessous de 254 nm interdisant ainsi le passage du 185 nm. Ces lampes sont dites Low-Ozone (basse formation ozone) et ne sont considérées que comme germicides. Une autre qualité de quartz laisse passer également le 185 nm. Ces lampes sont dites Hight-Ozone (haute formation ozone) et sont considérées comme "germicides" plus un "effet oxydant" (utilisées pour le traitement des odeurs, en particulier). 
 
Lampes standard 

Le type de quartz utilisé pour faire le corps de la lampe germicide détermine l'émission de la longueur d'ondes de l'énergie UV. Les lampes «Low Ozone»  transmettent jusqu’au 90% de leur énergie à 254nm. Dans les lampes génératrices d’ozone son quartz spécial est plus clair aux UVC et permet la transmission d'énergie à 185nm et à 254nm.  


Lampes High Output – HO 

Les lampes HO (Haute puissance) offrent aux concepteurs des systèmes l’occasion unique de diminuer le nombre de lampes necessaires sans mettre en péril l'efficacité. Ceci a les avantages potentiels supplémentaires d'empreinte de système réduite, l‘amélioration de l’efficacité et/ou l’augmentation de la capacité du système.
Les lampes HO sont disponibles dans les mêmes configurations que les lampes Standard. Des longueurs personnalisées et des configurations peuvent aussi être adaptées aux exigences spécifiques du client. 


Lampes Amalgam 

Notre constructeur Light Sources fournit également une gamme de haute qualité. Cette gamme est la plus large des lampes à spot et pellet amalgam dans l'industrie aujourd'hui. Les lampes Amalgam à basse pression fonctionnent avec une efficacité égale tant horizontale que verticale. Les lampes Amalgam apportent jusqu'à trois fois la radiation UVC des lampes standard de la même longueur.

ERIES® bénéficie de plus de 20 ans de recherche et développement dans ce domaine.  
Vu l’avantage technologique offert par les lampes dites « Amalgam », il était important d’associer les électroniques du même niveau. Ces alimentations qualifiées pour ce type de lampes offrent la possibilité du report en local et à distance de l’information de bon fonctionnement des lampes. 

ÉNERGIE ET DOSES

Énergie UVC 
Chaque point d'une lampe UVC allumée émet un rayonnement dont l'intensité est exprimée en µw/cm² et qui diminue en fonction de la distance par rapport à la source. Il sera donc nécessaire de rechercher la disposition des lampes pour que le rayonnement sur l’élément à traiter soit optimisé et le plus homogène possible. 
Opacité  
Il est important de savoir que les UVC ne traversent pas les fluides et les matières transparentes comme le fait la lumière visible. Lorsqu’ils sont utilisés pour le traitement des liquides (et l’eau en particulier) les calculs doivent toujours tenir compte du coefficient de transmissibilité propre à chaque fluide (ce coefficient n'ayant aucune corrélation avec les impressions que l'on retient de la transmission de la lumière visible dans ce fluide. Par exemple: le "Vinaigre Cristal", totalement transparent à la lumière visible et absolument opaque aux UVC. 
Dose UVC 
Pour un micro-organisme donné soumis à l'action des UVC, l'effet de destruction est fonction de l'intensité (I) de la radiation qu'il reçoit et du temps d'exposition (t). 
DOSE = I (mW/cm²) x t (s)  mJ/cm²    
L'intensité " I " est caractérisé par la puissance de la lampe et sa distance par rapport à la surface à traiter.  Le temps est lié à la cadence du procédé ou au débit du fluide dans le générateur UVC.    
La DOSE est une caractéristique constante, correspondant à un micro organisme type et elle correspond à l’énergie UVC nécessaire pour une diminution de sa population d’un facteur 10 (90 %). 

Le concept de réduction logarithmique correspond
au pourcentage d’inactivation des germes présents.   
  • 90 % de diminution équivaut à 1 Log  
  • 99 % de diminution équivaut à 2 Log  
  • 99.9 % de diminution équivaut à 3 Log
  • etc...  
Pour passer de 90 % à 99 % de réduction, il faudra
doubler la dose et la tripler pour arriver à 99.9 %
(pour un type de germe déterminé).