紫外线

紫外线(ultraviolet rays)指的是电磁波谱中波长从10nm～400nm辐射的总称，不能引起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可以用来灭菌，过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。

紫外线的分类

紫外线(UV)基于波长可分为：近紫外线(UVA)远紫外线(UVB)和超短的紫外线(UVC)。紫外线辐射对人体皮肤渗透程度是不同的。波长越长，对人类皮肤紫外线损伤越大。UVA射线可以通过真皮，中波才能进入真皮。

短波紫外线：

简称UVC。波长280～100nm的紫外线。UVC辐射对生物危害是最大的，但是会被臭氧层全部吸收。

中波紫外线：

简称UVB。波长315～280nm的紫外线。UVB对皮肤有一定的生理功能，这样一部分紫外线被皮肤表皮吸收，无法穿透到皮肤上。但由于阶能高，产生强烈的光损伤皮肤，被照伤部分真皮血管扩张，皮肤会出现肿胀等症状，水泡。

照射皮肤会出现很长一段时间的红斑，炎症，皮肤老化，严重情况下会导致皮肤癌。UVB也称为紫外线(UV)晒伤段，是应该关注和防治紫外线的波段。

长波紫外线：

简称UVA。波长400～315nm的紫外线。UVA射线穿透性比UVB强，可以达到的深层真皮，可以对表皮黑色素起作用，使皮肤黑色素沉积，使皮肤变黑。所以长波紫外线也称为“晒黑段”。UVA射线不会引起急性皮肤炎症，但对皮肤的功能可能很缓慢，需要很长一段时间。积累是皮肤老化的原因之一，对皮肤造成严重的损害。

UVA可分为UVA-2(320～340nm)和UVA-1(340～400nm)。

UVA-1渗透力是最强的，可能达到真皮，对皮肤的伤害是最大的，但也很容易被忽视，特别是在夏天，UVA-1虽然力量很弱，但仍然存在，由于积累了很长一段时间，会造成皮肤损伤。尤其是老化皮肤松弛，皱纹，失去弹性，黑色素沉淀。UVA-2也可以到达皮肤表皮，它会导致晒伤、皮肤变红而，太阳角性疾病(老年斑)，透明会损失。

紫外线辐射的强度的影响因素

紫外线(UV)辐射是10到400nm波长范围的辐射。不同波长范围的波长的紫外线(UV)辐射有不同的影响，在研究和应用中，通常认为紫外线辐射分为：A段(400～320nm);B段(320～280nm);C波段(280～200nm);真空紫外波长(200～10nm)。小于200纳米波长紫外辐射由于大气吸收，它不能通过空气传播。

1、太阳高度：太阳在天空中越高，紫外线辐射水平就越高。

2、纬度：接近赤道，紫外线辐射水平就越高。

3、天气：万里无云的天空，紫外线辐射水平最高。然而，即使有云，紫色外辐射水平也可以很高。

4、海拔高度：每隔1000米高度，紫外线辐射强度增加约5%。

5、臭氧：臭氧吸收一些太阳的紫外线辐射。当臭氧层消失，到达地球表面的紫外线辐射更多。

6、地面反射：许多反射面反射阳光，增加整体的紫外线辐射(例如，草，土壤和水反射小于10%的紫外线辐射，新鲜的雪反射80%;沙滩反映出15%，25%水泡沫反射)。

因此，为了防止紫外线损害人体皮肤，主要防止UVB的照射，防UVA，是为了避免皮肤。在欧洲和美国，人们认为晒黑是健美的象征，因此把晒黑剂加在化妆品，因此，没有考虑保护UVA射线。这种观点已经改变，承认UVA射线会造成长期严重伤害人体，所以人们开始加强UVA射线的保护。

日积月累地在阳光下暴晒则导致皮肤变厚、变糙、出现暗点，变得像皮革一样。因此要适当避免日光曝晒可以缓解这些影响。通常被认为由老化引起的可见皮肤变化中，有90%实际是日光曝晒造成的。

紫外线辐射生物效应

1、红斑效应

紫外线照射后，皮肤的自由基增多。自由基损伤脂质膜，使溶酶体不稳定，可溶酶的释放相应的酶。18小时后紫外线辐射，皮肤吸疱液乳酸脱氢酶和磷酸二氢酯Ⅰ浓度显著增加，这将会影响到皮肤组织的新陈代谢。

紫外线照射皮肤，大多数被皮肤吸收，产生一系列的光化学反应，导致蛋白质变性分解，促进皮肤前列腺素的合成，导致多种神经递质。实验表明，紫外线照射后的红斑，局部皮肤的组胺，花生四烯酸，前列腺素E1，E2，D2等浓度显著增加。因此，组胺和内源性前列腺素细胞炎症发射机紫外线红斑反应部分是由组胺和前列腺素是一种神经递质。

除了紫外线红斑的机理和体液因素，神经系统的功能状态也有重要意义。当神经损伤、神经炎和中枢神经系统病变，红斑反应显著降低。

紫外线照射一个人的皮肤，潜伏期后，皮肤会出现红斑，有明显的红斑边界，这是由于紫外线照射，使皮肤表面细胞产生组胺和其他物质，引起的毛细血管扩张。照顾人体的紫外线辐射产生红斑反应机理非常复杂，这与内分泌系统，神经系统和其他体液有关。紫外线红斑反应区有两个最敏感的波长，波即长297nm和254nm紫外线最可能引起皮肤红。所以当紫外线剂量必须与波长紫外线红斑反应密切相关，红斑反应低于两座山峰。

UVB辐射引起的254nm红斑和UVB-297海里红斑，有许多不同的地方。深度的红斑，红斑温度，潜伏期和消失时间、红斑的烧灼感等是不同的。

2、佝偻病

从275nm到320nm波长紫外线有抗佝偻病的作用。

3、灭菌效果

在240～280纳米波长范围的紫外线最能杀死细菌和病毒的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构增加细胞死亡和(或)再生细胞死亡，达到杀菌的效果。

特别是在253.7峰值波长的紫外线杀菌的效果。这个波段与微生物细胞核的脱氧核糖核酸(DNA)的紫外吸收和光化学感光范围重叠。

RNA和DNA的吸收光谱范围是240～280nm紫外线杀菌，吸收峰在260nm。普遍认为紫外线能够改变和破坏结构突变，改变细胞的遗传转录功能，使人体蛋白质合成和复制繁殖能力.其他蛋白质吸收(芳环的苯丙氨酸，色氨酸和酪氨酸吸收峰在280nm)也可能发挥作用的紫外灭菌过程。

阳光穿透地面后，紫外线(UV)波长平均在287～390nm。紫外线消毒的最佳波长范围(250～285nm)。主要吸是收大气臭氧层小于290纳米的紫外线太阳光谱强度速度降低，所以阳光杀菌能力比特殊的紫外线杀菌灯弱。

紫外线杀菌效果更强，但对于对象的渗透非常弱。它适用于手术室、烧伤病房之间的空间，感染病房无菌和不耐热物品和台面表面消毒。

UVB射线是到达地球表面的最有生物活性紫外线，是光生物学研究的主要对象。概述的DNA，尿酸，活性氧系列中，细胞因子，和调节性T细胞，特别是注意补充UVB导致免疫抑制。

UVB照射皮肤后，能使真皮C3衍生，同时在一些因素的影响下，血液单核细胞迁移到真皮和表皮。表面受体，他们配体可以提高白介素-10，并削减白介素-12，监管和分裂原激活蛋白激酶，特别是增加细胞外信号激酶的活性。

紫外线的危害

紫外线是指波长在100～400nm的电磁波，不同波长的紫外线对人体的危害不同。

1、电光性眼炎：波长250～320nm紫外线照射，可引起角膜炎、结膜炎等，过强的紫外线还可造成眼底损伤。

2、诱变和致癌作用：紫外线照射可引起基因突变，导致皮肤癌。波长 320nm的紫外线诱发皮肤癌的可能性较大。

3、波长 250nm的紫外线作用于空气中的一些物质，还可产生光化学烟雾和有毒气体，刺激呼吸道引起不适感。

4、皮肤红斑反应：紫外线照射可灼伤皮肤，受照的皮肤潮红，有痛感，严重时会形成红斑甚至水泡。

5、光感性皮炎：是指在接触某些化学物质如沥青的同时，再接受紫外线照射而发生的皮肤病变。

紫外线主要来源有自然界和人工紫外线。

自然界的主要紫外线光源为太阳，地面阳光紫外线波长一般在280~400nm之间。

人工紫外线主要来源于电焊、气焊、电炉炼钢、探照灯和水银石英灯等高温辐射。

电焊作业可使物体温度达2000-20000℃，会产生高强度的紫外辐射。研究发现，电焊紫外辐射可引起焊工皮肤红斑、皮肤烧灼感和皮肤癌等。

目前紫外线灯使用较为普遍，医院用于杀菌的紫外线灯发出的紫外线波长为180~290nm，而这种具有杀菌作用的紫外线的波长恰好与对人体有害的紫外线的波长相似，极易损害眼睛和皮肤。

紫外线的防护

紫外线无处不在，想要完全避免是不可能的。但我们可以对紫外线进行防护;在紫外线照射较强的环境下，如海边、雪山以及参加各类户外活动时，对紫外线的防护尤为重要。视觉保健专业人士应牢记，人们只会坚持使用相对简单、舒适和便捷的防护措施。

宽边帽和遮阳帽常被说成是有效的阳光防护工具，然而它们只能阻挡约50%的入射光线。眼镜是保护眼睛免受紫外线伤害的简单、有效、舒适的工具;这里所说的眼镜不只是太阳眼镜。尽管紫外线是阳光的一大组成部分，但阳光和紫外线之间并不能划等号。太阳眼镜能保护眼睛免受过量的阳光照射和消除眩光(通过在镜片上镀减反射膜)，以改善视觉舒适度。

紫外线防护完全取决于镜片的材料，而与镜片的颜色无关。大部分无色透明的处方镜片都具有一定的紫外线防护功能。完全阻断紫外线A和紫外线B是必要的。如果镜片不仅具有100%的紫外线防护功能，还可以根据实际需求控制光线和减少炫光，集阻断紫外线、保持对比度、降低眩光等功能于一身，为戴镜者提供良好的视觉质量、舒适度以及便捷度，那自然是更加理想。

镜架的选择与设计也会对眼镜的紫外线防护功能起到一定的影响。镜框越大，效果越好，因为在保护眼睛的同时，还能保护脆弱的眼睑皮肤。镜眼距越短，即镜片距离眼睛越近，保护效果也相对更好。

标准太阳眼镜的镜片为固定染色镜片，只需使用合适的镜片材料，即可提供卓越的紫外线防护。它们还能降低过度的亮光，改善眼睛的舒适度;若镀有减反射膜，还能有效减少眩光。固定染色镜片的问题是，镜片的颜色始终如一，因而会造成对比度下降，在光线条件较弱的情况下还会影响视觉。因此，许多人只在户外佩戴太阳眼镜。

然而，紫外线无处不在，我们在任何时候都需要进行紫外线防护。在这种情况下，既能根据实际情况控制光线，又能提供100%紫外线防护的光致变色镜片则显得更加灵活、便捷和安全。

防紫外线方法、原理及应用

春、夏阳光中紫外线的含量最高，很多时候紫外线辐射强度会突破四级。纬度越低的地区紫外线越强，海拔较高和空气清澈的山地，紫外线的强度也很大。 紫外线对人的危害...[查看全部]

紫外线穿透力 ： 紫外线

我们都知道紫外线对我们的皮肤有伤害，但是紫外线的强度有多强，它的穿透力有多大呢?如果你了解到紫外线的穿透力，就可以进一步防范紫外线对人体造成的伤害了。

穿透力和波长、频率的关系

当电磁波传播的时候，波段半径和物体半径相近的时候就会能量转移。

由此就很容易解释，频率的绕射能力和穿透力了。

1、首先在真空的时候能量并没有损失。

2、频率越低则波段越长，分子原子不容易获取能量，所以更不容易丢失能量，具体表现就是绕射能力越强。

3、频率越高则波段越小，越接近分子原子半径，则更容易能量转移，具体表现就是穿透力越强。

4、空气环境，都是用长波，即采取绕射能力强的波段，空气分子原子密度不够，因此更易于绕射，而不易于穿透;

5、固体环境，都是用短波，即采取穿透能力强的波段，分子原子密度大，便于能量转移给分子原子，并且无更多空间给予能量移动。

相关官方解释：

电磁波波长λ=c/f(c是光速，λ是波长，f是电磁波频率)

所以：频率越低，波长越长，绕射能力越强;频率越高，波长越短，绕射能力越差。

电磁波能量E=hv(E是能量，h是普朗克常数，v是频率)

所以：频率越高电磁波的能量就越强，穿透能力越强，与物质发生作用的机会就越多，穿透的时候损耗就越大。

频率越低电磁波的能量就越弱，穿透能力越弱，与物质发生作用的机会就越少，穿透的时候损耗就越小。

紫外线穿透性的影响因素

1、紫外线的穿透力较差，可受尘粒与湿度的影响。空气中含尘粒多，杀菌效能就会降低;相对湿度增高，杀菌效能也会降低。

2、紫外线在液体中的穿透力，可随着液体深度的增加而降低，水中杂质对穿透力影响就更大，溶解的盐类、糖类与各种有机物均可降低紫外线的穿透力。

3、对固体物质的穿透力，有些可见光能透过的物体，紫外线是不能透过的，如玻璃、糊窗纸、聚氯乙烯薄膜、尘土等都能阻挡紫外线的透过，而影响其杀菌作用。

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紫外线应用 ： 紫外线

紫外线亦称“紫外光”、“紫外辐射”，其波长范围10～400nm，在电磁波谱中位于紫光和伦琴射线(X射线)之间，与其它波长的电磁波一样，具有其共性，都遵守电磁运动的基本规律。

紫外线不能引起视觉(即在可见光范围之外)。可见光能透过的物质，对于紫外线的某些波段却会强烈的吸收。地球大气中的氧和臭氧几乎全部吸收了太阳辐射中波长小于290nm的紫外线。

水银灯和电弧的光中有250～390nm之间的强紫外辐射，是常用的紫外线光源。紫外线通常用光电元件和感光乳胶来检测。紫外光谱是研究原子结构的重要手段，紫外线在工农业生产、生物学和医学以及人们日常生活等各方面都有重要应用价值。

紫外线在生物学上的应用

1、红斑形成作用

无色素沉着的动物皮肤，在紫外线作用下能出现特殊的红斑。这种红斑不是在紫外线照射后立即出现，一般是在照射后6～12h后出现，并能维持2～3d之久。出现红斑的同时出现局部的炎症症状(局部热，痛及轻度肿胀。经过4～5d坏死的表皮脱落，皮肤着色)。

紫外线照射皮肤后局部产生的红斑是由于细胞蛋白质与核酸吸收大量紫外线，使细胞核及蛋白质肿胀、变性及蛋白分解。由于蛋白分解，使组氨酸变成组织胺和类组织胺的特殊物质进入血液后，使血管扩张、渗透性增强、从而出现无菌性炎症。

因这种光化学反应要经过一定时间才完成，这是紫外线红斑在照射后须经6～12h潜伏期才出现的原因。而这种红斑的产生并不是一个单纯的血管反应，而是神经系统起主导作用。紫外线红斑疗法在兽医临床上应用广泛，具有消炎、止痛、促进创口愈合和脱敏的作用。

2、色素形成作用

紫外线照射后可于皮肤内形成色素沉着，其原因是皮肤在紫外线照射后于皮内形成黑色素。

3、抗佝偻病作用

对佝偻病幼畜，紫外线照射能使磷酸离子含量增高，血浆中钙的含量增加，排出量减少，吸收增加。紫外线的这种作用是由于它能使维生素D元转变为抗佝偻病的VD2和

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防紫外线方法、原理及应用 ： 紫外线

春、夏阳光中紫外线的含量最高，很多时候紫外线辐射强度会突破四级。纬度越低的地区紫外线越强，海拔较高和空气清澈的山地，紫外线的强度也很大。

紫外线对人的危害很大，主要表现为对皮肤的伤害，轻者会使皮肤灼伤，晒后皮肤显得干燥、粗糙、易生皱纹，显得衰老，严重时还可能诱发皮肤癌。此外，紫外线对眼睛的伤害也很严重，特别是对老年人，会明显增加患白内障的机会。如何防紫外线呢?

紫外线等级

炎炎夏日，烈日当空，紫外线对人体健康(主要是皮肤)的影响，越来越受到关注。气象部门也适时做出紫外线指数预报，以供人们出行时采取防御措施，避免和减轻紫外线对皮肤的伤害。

紫外线指数值一般从0开始，一直到15为止，预报等级划分为五级。具体如下：

指数值0～2，一般为阴或雨天，此时紫外线强度最弱，预报等级为一级;

指数值3～4，一般为多云天气，此时紫外线强度较弱.预报等级为二级;

指数值5～6，一般为少云天气，此时紫外线强度较强，预报等级为三级;

指数值7～9，一般为晴天无云，此时紫外线强度很强，预报等级为四级;

指数值≥10，多为夏季晴日，紫外线强度特别强，预报等级为五级。

当紫外线等级为三级或三级以上时，就要采取适宜的防晒措施，如戴墨镜、打遮阳伞(最好是有防紫外线功能的伞)、涂防晒油等，防止皮肤受到大的伤害。

紫外线对人体皮肤的影响

根据波长的不同，人们将紫外线命名为长波紫外线UVA、中波紫外线UVB和短波紫外线UVC三种。随着波长的增加，紫外线的穿透能力越来越强。

UVA的波长在320nm～400nm，其能穿透臭氧层，到达地面的辐射量可达95%以上，会对人体的皮肤造成损伤，使其过早衰老。

UVB的波长在280nm～320nm，其大部分被臭氧层吸收，只有不足2%的UVB到达了地面，其作用是UVA的1000倍，过量暴晒可引起皮肤癌、白内障等疾病。

UVC的波长在100nm～280nm

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阴天要防紫外线吗？ ： 紫外线

很多女性认为“阴天没有太阳，也没有紫外线”，于是就“粉黛不施”地上街了，如果你还抱着如此“轻敌”的想法，那您的整盘防晒计划很可能功亏一篑了。

阴天的时候，太阳同样照常升起，只是有时被乌云遮住了而已。有人说：“紫外线被厚厚的云层挡着，不会对我们造成伤害的。”这是种完全错误的观点，真实情况是，云层对紫外线几乎起不到任何隔离作用，90%的紫外线都能穿透云层。

紫外线辐射强度与各影响因子的相关分析

通常情况下，到达地面的紫外线辐射强度除了由太阳辐射强度、海拔高度、地理位置、不同季节、不同时间等因素决定外，还与平流层臭氧量、空气污染程度和气象条件等有着密切的关系。由于臭氧量、地理位置、海拔高度等因素相对稳定，因此选取常规气象观测资料中的云量、相对湿度、风速、能见度、气温、气压和空气质量监测中的PM10、SO2、NO2因子，分析与紫外线辐射强度的相关关系，见下表。

1、紫外线辐射强度与气象因子的相关关系

由上表可知，各月相对湿度、总云量、能见度与紫外线辐射强度显著相关，1～5、8～12月低云量与紫外线辐射强度显著相关，2～10、12月气温与紫外线辐射强度显著相关，1、3、5～6、10～12月风速与紫外线辐射强度显著相关，气压只有10月份与紫外线辐射强度显著相关，因此，气压不是紫外线辐射的重要影响因子。

风速(除9月外)、能见度、气温与紫外线辐射强度呈正相关，尤其是能见度与紫外线辐射相关性更高，各月相关系数在0.487～0.733。能见度对紫外线辐射的作用主要体现在通过大气中的气溶胶、污染物以及水汽对紫外线的衰减;当风速较大时有利于空气中污染物的稀释和扩散，空气清洁度较高，阳光透射率高，紫外线辐射强度加强。

总云量、低云量、相对湿度与紫外线辐射强度为负相关，尤其是总云量与紫外线辐射的相关性更高，各月相关系数在-0.443～-0.681。一般来说，当天空有云时，云层对紫外线有

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极紫外光刻技术 ： 紫外线

极紫外光刻，常称作EUVL，它以波长为10~14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为13.4nm 的软X射线。极紫外线就是指需要通过通电激发紫外线管的K极然后放射出紫外线。

极紫外光刻技术历史、现状

20世纪80年代后期，日本和美国的研究人员首次提出了极紫外光刻概念，用波长10~30nm范围内的软X射线作为投影光刻光源。

1997年美国主要半导体生产厂商成立联合机构(Extreme Ultraviolet Limited Liability Company，EUV LLC)来促进极紫外光刻各单元技术的研发和商业化进程，日本也成立了类似的机构(Semiconductor Leading Edge Technologies，Inc.Selete)。

2005年两套全场α型投影光刻系统首次问世。2010~2012年期间六套用于生产预演的投影系统交付使用。

极紫外光刻不同于193nm的投影光刻系统，它采用了全新的制造流程，光源波长仅为13.5nm，由于物质对此波长的光都存在一定的吸收，所以曝光过程必须在高真空环境下进行，使用反射式掩模板替代传统的透射式掩模板进行光刻投影。

光源、掩模板、光刻材料是极紫外光刻技术三大组成部分，成为半导体行业每年一届极紫外光刻国际会议讨论的主要议题。近几年来科研人员和产业专家依托日、美半导体厂家成立的联合机构对于极紫外光刻适用在线宽22nm光刻节点做了大量富有成效的研发工作，技术发展速度加快，但从规模生产的需求来看，还存在很大的差距，这也是极紫外光刻至今未能正式投产的主要原因之一。

极紫外光刻技术面临的主要挑战有：

1、缺乏大功率的光源。目前光源功率水平大约为10W，而规模生产需要的功率水平大约为200W，如果应用到16nm节点则需要更大功率的光源。大幅度提高光源功率水平无疑具有很大的难度，可行性不被看好，开发出高灵敏度的

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