常见的紫外线辐射源及其危害

紫外线辐射广泛用于医疗和工业过程，以杀死细菌或产生荧光；这些包括油墨和塑料的光固化（UV-A 和 UV-B）、光刻胶工艺（所有 UV）、太阳模拟（所有 UV）、美黑（UV-A 和 UV-B）和牙科（UV-A） . UVR 还用于紫外线灯箱（透照器）、杀菌灯和紫外线交联剂。其他人造紫外线光源是固态光源，例如发光二极管 (LED) 和激光器。此外，紫外线辐射是焊接和等离子切割等工艺的副产品。

杀菌灯

杀菌灯用于以消毒为主要问题的各种应用中，例如空气和水净化、食品和饮料保护以及敏感工具（如医疗器械）的消毒。它们几乎只发出 UV-C 范围内的辐射。最有效的波长是 253.7 nm，它定义了杀菌类别。杀菌灯通过使它们的繁殖能力失活来破坏细菌、病毒和其他病原体的繁殖能力。

产生波长短于 250 nm（特别是 185 nm）的能量的灯在产生臭氧方面非常有效，臭氧是某些应用氧化有机化合物所必需的。杀菌灯通常用于层流通风柜或生物安全柜。在某些情况下，杀菌灯可能会用于特殊的顶灯灯具，以对整个房间进行消毒；应极其谨慎地对待这些问题。

使用杀菌灯的安全提示

紫外线透照器

紫外线透射仪或紫外线灯箱在生物技术中用于凝胶电泳和溴化乙锭染色后的核酸（DNA 或 RNA）可视化。样品被放置在照明窗上并由紫外线照射。设备在几个波段之一工作，具体取决于样品的类型。标准波段为 254 nm、312 nm 和 365 nm。大多数这些仪器是固定式的，但少数手持式仪器与固定式型号具有相同的危险。

切勿使用没有防护罩的透照仪。

紫外线交联剂

一种称为 UV 交联剂的装置用于“交联”，使用诸如 Southern 印迹、Northern 印迹、斑点印迹和菌落/菌斑提升等技术将核酸共价连接到表面或膜上。由于 DNA 将在适当位置使用，因此使用 254 nm 波长以最大限度地提高粘附性。

使用透照仪和交联剂的安全提示

太阳模拟器

太阳模拟器（也称为人造太阳）是一种提供接近自然阳光的照明的设备。太阳能模拟器的目的是为太阳能电池、防晒霜、塑料和其他材料和设备的测试提供可控的实验室条件 。三种主要类型的太阳模拟器是连续的、闪烁的和脉冲的，具体取决于用途。用作太阳模拟器光源的灯类型包括氙弧灯、金属卤化物灯和 LED 灯。

使用太阳能模拟器的安全提示

紫外线固化系统

UV 固化是一种快速固化过程，其中使用高强度紫外线产生光化学反应，立即固化油墨、粘合剂和涂料。固化系统广泛用于光学、光纤、电子、激光、微电子和半导体应用。固化可以是小面积点固化、泛光固化、手持式或传送带固化。紫外线系统使用各种紫外线/可见光弧光灯作为紫外线光源：汞蒸气灯（含有铁和镓等添加剂）、荧光灯和 LED。

使用紫外线固化系统的安全提示

等离子蚀刻机

等离子蚀刻机设计用于在硅晶片和其他基板上进行沉积和蚀刻工艺。它们设计为模块化系统，使用射频 (RF) 和微波功率在处理室内产生等离子体。多种危害，包括有害的工艺气体和化学品，都与等离子蚀刻机有关。紫外线辐射通常是等离子体的二次危害。UV 光也可以从系统的其他部分逸出（例如，电感耦合等离子体源和下游等离子体放电管）。需要仔细过滤和屏蔽以避免紫外线照射。

腔室视口被认为是一个特定的风险区域。一些视口可防止紫外线发射和射频能量发射，并包含内爆防护装置。它们配有透明塑料紫外线过滤器和金属网格，可屏蔽射频辐射。视口通常由玻璃或石英制成。确保这些视口正确组装且未损坏。如果过滤器未正确安装，或者不确定是否正确安装，请在操作设备前联系制造商寻求建议。视口组件内的紫外线过滤器对操作员的安全至关重要。

系统安全联锁已到位，以保护不同的功能，例如启用射频功率和启用工艺气体。不幸的是，紫外线过滤器不是联锁系统的一部分。

如果 RF 和 UV 过滤器未安装到位或任何面板已被拆除，切勿操作设备。

便携式紫外线源

氙气闪光灯

氙弧灯是一种特殊类型的气体放电灯，它通过在高压下使电通过电离的氙气而发光。它产生一种非常接近自然阳光的明亮白光。氙弧灯用于剧院的电影放映机、探照灯以及工业和研究中以模拟阳光。其他应用包括空气污染分析、生化分析、血液或尿液分析、颜色传感、工厂自动化、气体分析、精密光度法、半导体检测、形状检测和分光光度法。

卤钨灯

卤钨灯是分光光度计的理想光源，因为它们提供从紫外线到可见光，再到红外线到 5 微米的宽带光谱辐射。它们非常适合染色细胞和组织切片的明视野检查、显微照相和数字成像，以及用于工业制造和开发的众多反射光应用。

汞灯

汞蒸气灯是一种气体放电灯，它使用电弧穿过汽化的汞来产生光。电弧放电通常限于安装在较大硼硅酸盐玻璃灯泡内的小型熔融石英弧光管。透明水银灯产生带蓝绿色调的白光（水银光谱线组合的结果）。

在低压汞蒸气灯中，仅存在 184 nm 和 253 nm 处的谱线。在中压汞蒸气灯中，存在 200 到 600 nm 的谱线。灯可以构造为主要发射 UV-A（约 400 nm）或 UV-C（约 250 nm）。高压汞蒸气灯通常用于一般照明目的。它们主要发出蓝光和绿光。

发光二极管灯（LED）

LED 灯产生单一波长的光，无需单色器。由于 LED 寿命几乎是无限的，而且光谱稳定，带宽变化很小，因此 LED 是一种适用于简单应用的有吸引力的低成本解决方案。

氘弧灯

氘弧灯（或简称为氘灯）是一种低压气体放电光源，常用于光谱学，当需要在 UV 区域获得连续光谱时。氘弧灯在 190–370 nm 的紫外线区域发射。因为灯在高温下工作，所以普通玻璃外壳不能用于外壳。取而代之的是，根据灯的具体功能，使用熔融石英、紫外线玻璃或氟化镁外壳。

只要有可能，应在完全封闭、互锁的条件下使用紫外线灯。除非危害得到很好的控制，否则不得故意破坏联锁。

使用便携式紫外线源的安全提示

与紫外线相关的其他危害

高压力

请勿用裸露的皮肤接触灯泡。热灯上的皮肤油会永久腐蚀石英（失透），导致局部过热。应变积累会导致过早的灾难性故障。安装前用酒精擦拭灯泡是一种有用的预防措施。

高压灯有爆炸的可能；因此，在拆卸或更换此类灯时必须小心，以保护眼睛和皮肤免受飞溅的碎片。尝试卸下之前，请等待灯完全冷却。

臭氧

臭氧是由氧气吸收短波长紫外线产生的。臭氧是一种强大的氧化剂，会损害细胞，尤其是肺部。使用短波 UV-B 和 UV-C 的强源时，确保有足够的通风。

光气

当氯化烃溶剂或 PVC 暴露于紫外线辐射或强热时，会形成光气。即使是极少量的光气与肺中的任何水分接触也会产生氯化氢并损害肺组织。

注意与特定人工紫外线源相关的危害；如果对安全存在任何不确定性或疑虑，请联系非电离辐射 (NIR) 计划的联系人寻求建议。

紫外线照射限制

没有联邦或加利福尼亚州安全标准规定允许的紫外线辐射职业暴露水平。在大多数情况下，职业安全与健康管理局 (OSHA) 的“一般责任条款”涵盖了紫外线照射，该条款要求雇主保护工人免受可识别的危害。但是，联邦法律 (10 CFR 851) 要求应用美国政府工业卫生学家会议 (ACGIH) 制定的紫外线暴露水平（阈值限值，或 TLV）。TLV 是健康工人日复一日反复接触化学物质而不会对健康产生不利影响的限值。对健康的不利影响包括红斑（类似于晒伤的发红）或光结膜炎。伯克利实验室按照 10 CFR 851 的要求实施 2016 ACGIH TLV。

暴露于紫外线辐射的 TLV 以每平方厘米表面积的毫焦能量 (mJ/cm 2 ) 为单位提供。它们表示为 180 nm 至 400 nm 波长的函数，用于需要使用称为 相对光谱辐照度的参数计算的波长相关曝光时间。TLV 值表示以下内容：

最危险的紫外线辐射的波长在 240 纳米到 300 纳米之间。在此波长范围内，TLV 小于 10 mJ/cm 2，最小 TLV（最危险的辐射）为 270 nm（TLV = 3 mJ/cm 2）

危害最小的紫外线辐射的波长超过约 315 nm（UV-A 辐射）。高于该波长，TLV 始终超过 1,000 mJ/cm 2，并且它稳步攀升至高于该波长，这表明随着波长的增加，辐射的危害性较小。

在 180 nm 和 240 nm 之间，辐射变得越来越危险，在 240 nm 处辐射高达 10 mJ/cm 2  。

如果可以获得或容易测量来自紫外线源的累积暴露信息，则与暴露限值进行比较可以确定可能需要采取哪些控制措施。然而，辐射测量很难准确进行，而且往往无法测量暴露，因此必须采取预防措施。

限制紫外线照射

必须采取控制措施来限制眼睛和皮肤的暴露并防止累积暴露。所需的预防措施取决于风险评估。必须尽可能实施旨在从源头消除暴露于紫外线风险的控制措施，例如工程和行政控制以及个人防护设备 (PPE)。实现减少 UVR 暴露目标的一个关键因素是员工培训和意识。

工程控制

地点

将设备放置在单独的房间、壁龛或实验室的低流量区域是理想的选择。为帮助防止接触其他员工，请避免将设备直接放置在办公桌区域或其他设备附近。

外壳

使用不透光的柜子和外壳是防止暴露的首选方法。如果无法完全封闭紫外线源，请使用屏幕、防护罩和屏障。设备在使用时不得拆除盖子或部分外壳。如果它们以任何方式变色、退化或损坏，则应更换它们。

互锁

有些设备带有联锁装置。互锁不得被篡改。出现故障时应更换或修理。

行政控制

典型的管理控制包括限制对紫外线源的访问，确保人员意识到潜在的危险，并为人员提供培训和安全工作指导。

训练

工作人员应仔细阅读产生紫外线的设备的制造商手册并熟悉其使用方法。制造商的手册提供了特定的安全相关信息（需要的眼睛/皮肤保护类型、通风要求等），在使用设备之前必须完全理解这些信息。切勿偏离安全操作说明，这一点很重要。如果对产生紫外线的设备的安全使用存在任何不确定性或疑虑，请联系制造商进行澄清。

实验室人员在使用紫外线灯或在紫外线灯周围工作时，至少应熟悉以下内容：

正确使用产生紫外线的设备

警告标志和标签

正确使用制造商提供的防护设备（例如，紫外线防护罩/外壳）以及 PPE

紫外线照射的症状

尽量减少曝光

切勿直接查看紫外线灯。尽管平方反比定律适用于非激光束紫外线辐射，但不建议在任何距离处直视任何紫外线源（例如弧光灯）。

将暴露时间保持在最短，并且在源未封闭或屏蔽的情况下，尽可能远离它。

限制与紫外线源操作直接相关的人员接触。

危险警告标志

警告标志是必要的，除非紫外线辐射是完全封闭的，并且在使用和维护过程中没有暴露的风险。在适用的情况下，应使用警告标志来表明存在潜在的 UVR 危害、限制进入并选择适当的 PPE。

下面显示的是紫外线危险警告标志的一些变体。