นับตั้งแต่ WHO ประกาศอย่างเป็นทางการว่าโรคโควิด-19 เป็น "โรคระบาดใหญ่" ระดับโลกเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2563 ประเทศต่างๆ ทั่วโลกจึงมีมติเป็นเอกฉันท์ว่าการฆ่าเชื้อโรคเป็นแนวป้องกันด่านแรกเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโรคระบาด สถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์เริ่มสนใจการฆ่าเชื้อด้วยการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) มากขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อนี้ต้องการการดำเนินการด้วยตนเองเพียงเล็กน้อย ไม่เพิ่มความต้านทานต่อแบคทีเรีย และสามารถดำเนินการจากระยะไกลได้โดยไม่ต้องมีคนอยู่ด้วย การควบคุมและการใช้งานอัจฉริยะเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานที่สาธารณะแบบปิดซึ่งมีความหนาแน่นของฝูงชนสูง มีเวลาอยู่อาศัยนาน และบริเวณที่การติดเชื้อข้ามสายพันธุ์เกิดขึ้นได้มากที่สุด มันได้กลายเป็นกระแสหลักของการป้องกันการแพร่ระบาด การทำหมัน และการฆ่าเชื้อ เมื่อพูดถึงต้นกำเนิดของหลอดฆ่าเชื้อและหลอดฆ่าเชื้อด้วยแสงอัลตราไวโอเลต เราต้องเริ่มอย่างช้าๆ ด้วยการค้นพบแสง "อัลตราไวโอเลต"
รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นแสงที่มีความถี่ 750THz ถึง 30PHz ในแสงแดด ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่น 400nm ถึง 10nm ในสุญญากาศ แสงอัลตราไวโอเลตมีความถี่สูงกว่าแสงที่มองเห็นและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า นานมาแล้วผู้คนไม่รู้ว่ามันมีอยู่จริง
ริตเตอร์（โยฮันน์ วิลเฮล์ม ริตเตอร์，(1776~1810）
หลังจากที่นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เฮอร์เชล ค้นพบรังสีความร้อนที่มองไม่เห็น รังสีอินฟราเรด ในปี ค.ศ. 1800 โดยยึดมั่นในแนวคิดทางฟิสิกส์ที่ว่า "สิ่งต่าง ๆ มีความสมมาตรสองระดับ" นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวเยอรมัน โยฮันน์ วิลเฮล์ม ริตเตอร์ (ค.ศ. 1776-1810) ค้นพบในปี ค.ศ. 1801 มีแสงที่มองไม่เห็นเกินกว่าปลายสีม่วงของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ เขาค้นพบว่าส่วนที่อยู่นอกปลายสีม่วงของสเปกตรัมแสงแดดสามารถไวต่อฟิล์มภาพถ่ายที่มีซิลเวอร์โบรไมด์ได้ จึงค้นพบการมีอยู่ของแสงอัลตราไวโอเลต ดังนั้น Ritter จึงได้ชื่อว่าเป็นบิดาแห่งแสงอัลตราไวโอเลต
รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถแบ่งออกเป็น UVA (ความยาวคลื่น 400 นาโนเมตรถึง 320 นาโนเมตร ความถี่ต่ำและคลื่นยาว) UVB (ความยาวคลื่น 320 นาโนเมตรถึง 280 นาโนเมตร ความถี่กลางและคลื่นกลาง) UVC (ความยาวคลื่น 280 นาโนเมตรถึง 100 นาโนเมตร ความถี่สูงและคลื่นสั้น) EUV ( 100nm ถึง 10nm, ความถี่สูงพิเศษ) 4 ชนิด
ในปีพ.ศ. 2420 Downs and Blunt รายงานเป็นครั้งแรกว่ารังสีแสงอาทิตย์สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียในอาหารเลี้ยงเชื้อได้ ซึ่งยังเปิดประตูสู่การวิจัยและการประยุกต์ใช้การฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตอีกด้วย ในปี พ.ศ. 2421 ผู้คนค้นพบว่ารังสีอัลตราไวโอเลตในแสงแดดมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อได้ ในปี 1901 และ 1906 มนุษย์ได้ประดิษฐ์ส่วนโค้งของปรอท ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตเทียม และโคมไฟควอทซ์ที่มีคุณสมบัติการส่งผ่านแสงอัลตราไวโอเลตที่ดีกว่า
ในปี 1960 กลไกของการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตได้รับการยืนยันเป็นครั้งแรก ในด้านหนึ่ง เมื่อจุลินทรีย์ถูกฉายรังสีด้วยแสงอัลตราไวโอเลต กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ในเซลล์ชีวภาพจะดูดซับพลังงานโฟตอนอัลตราไวโอเลต และวงแหวนไซโคลบิวทิลจะก่อให้เกิดตัวหรี่แสงระหว่างกลุ่มไทมีนสองกลุ่มที่อยู่ติดกันในสายโซ่เดียวกันของโมเลกุล DNA (ไทมีนไดเมอร์) หลังจากที่ไดเมอร์ถูกสร้างขึ้น โครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA จะได้รับผลกระทบ การสังเคราะห์ไพรเมอร์ RNA จะหยุดที่ไดเมอร์ และฟังก์ชันการจำลองและการถอดรหัสของ DNA จะถูกขัดขวาง ในทางกลับกัน อนุมูลอิสระสามารถถูกสร้างขึ้นได้ภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ทำให้เกิดโฟโตไรเซชัน ดังนั้นจึงป้องกันจุลินทรีย์จากการขยายพันธุ์และการสืบพันธุ์ เซลล์มีความไวต่อโฟตอนอัลตราไวโอเลตมากที่สุดในแถบความยาวคลื่นใกล้กับ 220 นาโนเมตรและ 260 นาโนเมตร และสามารถดูดซับพลังงานโฟตอนในสองแถบนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงป้องกันการจำลองดีเอ็นเอ รังสีอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่ที่มีความยาวคลื่น 200 นาโนเมตรหรือสั้นกว่านั้นจะถูกดูดซับในอากาศ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะแพร่กระจายไปในระยะทางไกล ดังนั้นความยาวคลื่นรังสีอัลตราไวโอเลตหลักสำหรับการฆ่าเชื้อจึงมีความเข้มข้นระหว่าง 200 นาโนเมตรถึง 300 นาโนเมตร อย่างไรก็ตาม รังสีอัลตราไวโอเลตที่ถูกดูดซับต่ำกว่า 200 นาโนเมตรจะสลายโมเลกุลออกซิเจนในอากาศและผลิตโอโซน ซึ่งจะมีบทบาทในการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อโรคด้วย
กระบวนการเรืองแสงโดยการปล่อยไอปรอทอย่างตื่นเต้นเป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 19 โดยไอระเหยนั้นถูกห่อหุ้มไว้ในหลอดแก้ว และแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปที่อิเล็กโทรดโลหะสองอันที่ปลายทั้งสองข้างของหลอด ดังนั้น จึงทำให้เกิด “ส่วนโค้งของแสง”” ทำให้ไอน้ำเรืองแสง เนื่องจากในขณะนั้นการส่งผ่านของแก้วไปยังอัลตราไวโอเลตต่ำมาก จึงไม่ทราบแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตเทียม
ในปี 1904 Dr. Richard Küch แห่ง Heraeus ในเยอรมนีใช้แก้วควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงไร้ฟองเพื่อสร้างโคมไฟปรอทอัลตราไวโอเลตควอตซ์ตัวแรกในชื่อ Original Hanau® Höhensonne Küch จึงได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดอัลตราไวโอเลตปรอท และเป็นผู้บุกเบิกการใช้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์สำหรับการฉายรังสีของมนุษย์ในการบำบัดด้วยแสงทางการแพทย์
นับตั้งแต่หลอดปรอทอัลตราไวโอเลตควอตซ์หลอดแรกปรากฏในปี 1904 ผู้คนเริ่มศึกษาการประยุกต์ใช้ในด้านการฆ่าเชื้อ ในปีพ.ศ. 2450 หลอดอัลตราไวโอเลตควอตซ์ที่ได้รับการปรับปรุงได้ถูกจำหน่ายอย่างกว้างขวางเพื่อเป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการรักษาทางการแพทย์ ในปี 1910 ในเมืองมาร์เซย์ ประเทศฝรั่งเศส ระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในการผลิตการบำบัดน้ำประปาในเมือง โดยมีความสามารถในการบำบัด 200 ลบ.ม./วัน ต่อวัน ประมาณปี 1920 ผู้คนเริ่มศึกษารังสีอัลตราไวโอเลตในด้านการฆ่าเชื้อโรคในอากาศ ในปี 1936 ผู้คนเริ่มใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในห้องผ่าตัดของโรงพยาบาล ในปีพ.ศ. 2480 มีการใช้ระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นครั้งแรกในโรงเรียนเพื่อควบคุมการแพร่กระจายของโรคหัดเยอรมัน
ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 มนุษย์เริ่มใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในการบำบัดน้ำเสียในเมือง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2508 ถึง พ.ศ. 2512 คณะกรรมการทรัพยากรน้ำออนตาริโอในแคนาดาได้ทำการวิจัยและประเมินผลเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในการบำบัดน้ำเสียในเมือง และผลกระทบต่อการรับแหล่งน้ำ ในปีพ.ศ. 2518 นอร์เวย์เริ่มใช้การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต โดยแทนที่การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนด้วยผลพลอยได้ มีการศึกษาเบื้องต้นจำนวนมากเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในการบำบัดน้ำเสียในเมือง
สาเหตุหลักมาจากการที่นักวิทยาศาสตร์ในขณะนั้นตระหนักว่าคลอรีนที่ตกค้างในกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นพิษต่อปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในแหล่งน้ำที่รับ และถูกค้นพบและยืนยันว่าวิธีการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี เช่น การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีน สามารถก่อให้เกิดสารก่อมะเร็งและผลพลอยได้จากความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น ไตรฮาโลมีเทน (THMs) การค้นพบนี้กระตุ้นให้มนุษย์แสวงหาวิธีการฆ่าเชื้อที่ดีขึ้น ในปี 1982 บริษัทในแคนาดาได้คิดค้นระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบช่องเปิดระบบแรกของโลก
ในปี 1998 โบลตันได้พิสูจน์ประสิทธิภาพของแสงอัลตราไวโอเลตในการทำลายโปรโตซัว จึงส่งเสริมการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในการบำบัดน้ำประปาขนาดใหญ่ในเมือง ตัวอย่างเช่น ระหว่างปี 1998 ถึง 1999 โรงจ่ายน้ำ Vanhakaupunki และ Pitkäkoski ในเฮลซิงกิ ประเทศฟินแลนด์ ได้รับการปรับปรุงตามลำดับ และเพิ่มระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต ด้วยความสามารถในการบำบัดรวมประมาณ 12,000 ลบ.ม./ชม. EL ในเมืองเอดมันตัน ประเทศแคนาดา Smith Water Supply Plant ได้ติดตั้งเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตประมาณปี 2002 ด้วยความสามารถในการบำบัดรายวันที่ 15,000 ลบ.ม./ชม.
เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม 2023 จีนได้ประกาศใช้มาตรฐานแห่งชาติ "มาตรฐานหลอดฆ่าเชื้อโรคอัลตราไวโอเลตหมายเลข GB 19258-2003" ชื่อมาตรฐานภาษาอังกฤษคือ: หลอดฆ่าเชื้อโรคอัลตราไวโอเลต เมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน 2012 จีนได้ประกาศใช้มาตรฐานแห่งชาติ "มาตรฐานหลอดฆ่าเชื้อโรคอัลตราไวโอเลตแคโทดเย็นหมายเลขมาตรฐาน GB/T 28795-2012" ชื่อมาตรฐานภาษาอังกฤษคือ: หลอดฆ่าเชื้อโรคอัลตราไวโอเลตแคโทดเย็น เมื่อวันที่ 29 ธันวาคม 2022 จีนได้ประกาศใช้ "ค่าขีดจำกัดประสิทธิภาพพลังงานและจำนวนมาตรฐานระดับประสิทธิภาพพลังงานของบัลลาสต์สำหรับหลอดปล่อยก๊าซสำหรับระบบแสงสว่างทั่วไป: GB 17896-2022" มาตรฐานแห่งชาติ ชื่อมาตรฐานภาษาอังกฤษ: ค่าขั้นต่ำที่อนุญาตของประสิทธิภาพพลังงานและพลังงาน เกรดประสิทธิภาพของบัลลาสต์สำหรับหลอดปล่อยก๊าซสำหรับไฟส่องสว่างทั่วไปจะเริ่มใช้ในวันที่ 1 มกราคม 2567
ปัจจุบันเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตได้พัฒนาเป็นเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตจะค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมีแบบดั้งเดิม และกลายเป็นเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบแห้งกระแสหลัก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่าง ๆ ทั้งในและต่างประเทศ เช่น การบำบัดก๊าซเสีย การบำบัดน้ำ การฆ่าเชื้อบนพื้นผิว การฆ่าเชื้อในอากาศ เป็นต้น
เวลาโพสต์: Dec-08-2023