Lys energi - fra lampe til UV lys udnyttelse, af Jeppe G. Kaas

Side 1
af 26
Lys energi
Fra lampe til UV lys udnyttelse
Uddannelsessted: Syddansk Universitet - Det tekniske fakultet
Projekt vejleder: Knud Bjørnholt
Projekt: Faglig Fordybelse
Antal normalsider: 24,5
Jeppe G. Kaas
ingeniør i integreret design, 6. semester
Opgaven giver en forståelse for hvad lys er, samt hvordan lys energi udnyttes i dag. Opgaven tager udgangspunkt i
forskellige lamper, og går derefter i dybden med UV lamper og belysning, for at afslutte med desinfektion af
mikroorganismer ved brug af UV belysning.

Side 2
af 26
Indholdsfortegnelse
3 Indledning
3 Hvorfor faglig fordybelse?
5 Hvad er lys?
5 Lysets historie,
8 Forskellige lamper
8 Glødepærer,
9 Spare pærer (CFL-pære)
10 Black-light:
11 LED
12 UV lamper
13 Hvad er UV lys
13 UV lys historie:
15 UV lamper
15 Lavtryks kviksølv lampe
17 Medium tryk kviksølv lampe,
17 Højtryks kviksølv lampe,,
18 Valg af lampe
19 Lysspektrum for lavtryks UV lamper
19 Lysspektrum for medium/højtryks UV lamper
20 Udnyttelse af UV lys
20 Desinfektion ved hjælp af UV-C stråling,
22 Inaktivering af mikroorganisme ved UV-C,
:
24 Afslutning og perspektivering
25 Kildekritik
26 Kildeliste

Side 3
af 26
Indledning
I sommeren 2014 var jeg på besøg hos Narva- GLE, Berlin, hvor jeg snakkede med Bert Ebert
der er tysk lystekniske ingeniør, og jeg fik i den forbindelse et særligt indblik i hvordan sådan en
lampe bliver fremstillet.
Ovenstående udmøntede sig i flere spørgsmål, hvilket satte gang i min personlige faglige
fordybelse. Løbende er der kommer flere spørgsmål, efterhånden som de første blev besvaret. Det
sagt, er nogle af spørgsmålene kommet hen ad vejen, efterhånden som fordybelsen i emnet er
fundet sted. Spørgsmålene neden for vil blive forsøgt besvaret i denne rapport.
Hvad er lys og hvilke sammenhæng kan det udnyttes i?
Hvordan virker forskellige typer lamper?
Hvad er lysenergi og bølgelængde udnyttelse?
Hvordan kan det lade sig gøre at lave en lampe som udnytter lysenergien?
Hvordan fremstilles en UV lampe mere specifikt?
Hvilken virkning har UV lys biologisk og hvor udnyttes dette?
Hvorfor faglig fordybelse?
Grunden til at jeg har valgt dette emne til faglig fordybelse, er fordi jeg syntes det forbinder
mange fag på en spændende måde. Biologi, fysik, elektronik, produktudvikling, design, osv. hvor
jeg i faglig fordybelse kun beskæftiger mig med de områder jeg i forvejen ikke ved særlig meget
om. Der er dog en chance for at jeg som færdig ingeniør vil ende med at udvikle produkter der
er inden for dette område. Denne faglige fordybelse er skrevet således at jeg om x antal år kan
tage den frem, læse den, og få en god grund forståelse omkring udnyttelse af lysenergi fra lamper.
Ligeledes skal rapporten kunne læses af en som ikke har nogen teknisk viden inden for området,
og efterfølgende have en god forståelse for hvordan udnyttelse af UV belysning virker.
Læsevejledning
Opgaven er lavet ud fra princippet om at starte med en bred viden, for derefter at dykke ned i et
emne. Når der vides nok om det valgte emne kan det igen spredes ud i underpunkter til emnet,
hvorfra der kan gås i dybden med en af detaljerne. Denne detalje kan igen spredes ud således at
der kan dykkes dybere. Denne fremgangsmåde er vist grafisk på næste side.
Eftersom rapporten er skrevet til mig selv vil der ikke blive diskuteret refleksion undervejs i
rapporten.
Kildekritik og perspektivering vil blive diskuteret til sidst inden litteraturlisten.

Lamper: LED - sparepærer - glødepærer - UV-lampe - sortlys-lampe
Hvad er lys
Hvad er UV-lys
UV-lamper: Højtryks - mediumtryks - lavtryks
Lysspektrum (UV): Højtryks/mediumtryks lampe - lavtryks lampe
UV-C udnyttelse: Drikkevand - spildevand - madvarer - elektronisk industri - osv.
Desinfektion vha. UV-C: Inaktivering af mikroorganismer

Side 5
af 26
Hvad er lys?
For at få en god forståelse for hvad lys er, gennemgås historikken der har været for forståelsen af hvad lys er,
ganske kort, men dog mere uddybende jo mere teknisk det bliver.
Lysets historie1,2
965-1039 E.Kr. Ibn al-Haytham beviste som den første at lys er rundt om os. Det ”at se noget” blev beskrevet
som en proces involverende lys stråler der ”bouncer” fra et objekt til en persons øje.
Hollanske matematik-astronom Christiaan Huygens kom i 1690 op med ”Treatise on Light”, hvori han be-
skriver ”the undulatory theory” om lys. Han beskriver lys som en bølge, der opfører sig som en bølge.
I 1704 foreslog sir Isaac Newton at lys er partikler. Han argumenterede at det er partikler, fordi det opfører sig
som partikler, når det f.eks. ”bouncer” fra et objekt - ingen kunne dog set partiklerne fordi de er for små og
bevæger sig for hurtigt.
De 3 første var mest af historisk betydning. Fortsat vil det være hvordan lys er forstået i dag:
Elektromagnetisme3
:
I 1860’erne beskrev den Skotske fysiker James Clerk Maxwell elektromagnetismen. Deri beskrev han lys som
en meget speciel bølge. En bølge som består af et elektrisk og magnetisk felt. ”Feltet” vibrerer en rigtig vinkel
i forhold til retningen af bevægelsen af bølgen, og den rigtige vinkel ift. hinanden (bølgerne). Fordi lys både
har et elektrisk og et magnetisk felt kaldes det elektromagnetisk stråling. Lys behøver ikke et materiale at
bevæge sig i, og i vakuum bevæger det sig med lysets hastighed (cirka 300.000 km/s).
Lysfrekvenser4
:
En bølgelængde er målt fra top til top eller bund til bund. Synligt lys ligger imellem 400 og 700 nanometer.
Alle bølgelængder går helt fra 0,1 Nm for Gamma stråling til flere centimeter og meter for radiobølger.
Lys har også en frekvens (amplitude), som er hvor mange bølger der passerer et punkt på 1 sekund. Det bliver
målt i Hertz (cyklusser pr. sekund.). Frekvensen går fra 3 milliarder hertz for radiobølger til 3 milliard millar-
der hertz (3 x 1019
) for gamma stråling.
1 http://science.howstuffworks.com/light.htm - 17/10-14
2 http://science.howstuffworks.com/light1.htm - 17/10-14
Figur 1 - er ikke i skala, da det synlige lys er kun 1 tusindedel af hele spektret4
.
Figuren 2 - viser hvordan bølgelængden og amplituden måles. (http://goo.gl/
XJnwBZ)

Side 6
af 26
Lys som partikler5
:
Den 20. december 1900 kom Max Planck frem med en ny teori, om at lys
har en lille smule energi med sig. Og energien kan blive målt i hf, hvor h
er Planck’s konstant og f er frekvensen af strålingen. Planck’s konstant an-
giver hvornår grænsen for klassisk mekanik må erstattes med kvanteme-
kaniske naturbeskrivelser. Planck’s konstant h er = 6,626*10-34
J x s [jou-
lesekund]. I mange tilfælde bruges i stedet elektronvolt, da det er en mere
praktisk enhed i dag. Her er konstanten h = 4,136*10-15
eV. For at finde ud
af hvor meget energi et lyspartikel har bruges følgende formel:
ε = h x c / λ, hvor h er planck’s konstant, c er lysets hastighed i vakuum og
λ er fotonens bølgelængde.
I 1905 lavede Albert Einstein et forsøg hvor han lyste UV lys på metal, og
det var derefter muligt at se en ændring i metal overfladen. Derved beviste
han at lys må have fotoner tilknyttet sig, som hiver atomerne i stykker i metal bindingerne.
I 1913 foreslog Niels Bohr at elektroner eksisterer i diskret energi omkring et atom, og når de flytter sig fra
en bane til en anden, afgiver de energi i form af et foton. På denne måde opstod kvanteteorien om lys. Lys
eksisterer i form af små pakker, eller partikler, kaldet fotons.
Bølge-partikel lys6
:
Eftersom lys opfører sig på to forskellige måder kan enten bølgeform eller partikelformen udnyttes, alt efter
hvad det skal bruges til. Man siger at lys har dobbelt effekt ”wave-particle duality”.
Den moderne definition på lys er følgende:
“Light is a collection of one or more photons propagating through space as electromagnetic waves.”
På dansk vil det sige at lys er en samling af en eller flere fotoner, der formerer sig igennem rummet som elek-
tromagnetiske bølger.
Der er et berømt forsøg hvor lys spaltes (opfundet af Thomas Young), hvor lyset bevæger sig væk fra lyskilden
som en elektromagnetiske bølge. Når lyset støder på spalten bliver det opdelt i to bølger. Dog, i det bølgen
rammer væggen forsvinder bølgefeltet og et foton kommer frem som et enkelt ”spot”. Dette er på grund af
quantum mekanismer, og bliver kaldt at ”sprede-ud” bølger ”kollapser” til et lille punkt.
En lyskilde (så som en lampe) udsender milliarder af lysfotoner. Disse lysfotoner reflekteres så af forskellige
objekter, og derfra går det ind i for eksempel et øjne hvor det absorberes og derfor kan mennesker se.
Lys som stråler7
:
Refleksion: Lys vil reflektere når det rammer en glat overflade (så som et spejl), i en
matematisk vinkel – indgangsvinkel er lig med udgangsvinklen. Men ikke alle over-
flader er 100 % glatte, og derfor kan der være tale om spredning af lysstrålerne. Hvis
materialet der rammes er ujævnt, vil der ske (i nogle tilfælde) tydelig spredning.
Brydning: Hvis en lysstråle går fra et medium (f.eks. luft) til et andet (f.eks. vand), så
vil der ske en brydning af lysstrålen. Brydningen vil bøje enten mere eller mindre end
den normale linje, alt efter materialet der rammes. Diamant er derfor anderledes end
vand.
Linser, briller, osv. udnytter dette, ved at bryde lyset, så objekter virker enten tættere
eller længere væk.
Absorption8
: I dette tilfælde vil absorption være når lys(energi) trænger ind i et stof
og optages. Et transparent materiale vil ikke absorberer særlig meget, i forhold til
f.eks. en sort bildør. Når der tales om infrarød stråling og mikrobølger vil det i langt
de fleste tilfælde blive absorberet ved at energien overføres til materialets atomer i
form af bevægelse. Dette gør at materialet opvarmes.
8 http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Klassisk_mekanik_og_kvantefysik/absorption - 17/10-14
Figur 3 - et karbon atoms opbyggelse (http://
www.universetoday.com/56469/atom-dia-
gram/).
Figur 4 - refleksion (reflection).
Figur 5 - brydning (refraction).

Side 7
af 26
Produceren af et lysfoton9
:
Rundt om et atom kredser elektroner i forskellige baner (skaller), alt efter hvor meget energi der er i dem. Når
en elektron skifter fra en bane med høj energi til en med lavere energi udskiller elektronnet noget energi –
den energi kaldes for et (lys)foton. Hvis der tilføres energi til et atom (f.eks. natrium som har 11 elektroner),
så vil elektronerne skifte skal til en skal med højere energi end ”normal-skallen for det enkelte elektron”. Når
elektronen så falder tilbage til normal-skallen, så udskilles et foton. Fotonet har en mængde energi, og den
energi svarer til hvor stort et spring elektronnet sprang i skaller. Fotonets energi kan også kaldes for bølge-
længden, eftersom bølgelængden bestemmer hvor meget energi der er i et foton. Figur 6 illustrerer at (E)
energi sendes til et atom, som forudsager et elektron til at skifte til en højere bane. Når dette elektron falder
tilbage til sin ”normale-skal” udsendes et lys foton.
Figur 6 - lys emission fra elektron.

Side 8
af 26
Forskellige lamper
For at finde ud af hvordan menneskeskabt lys fungerer er der her undersøgt hvordan forskellige lamper
virker. Der er ikke arbejdet i dybden med lamperne, men mere overordnet hvordan de virker samt hvilken
historie og betydning de har, og hvad de bliver brugt til.
Glødepærer10,11
Historie:
Den første til at lave en glødepærer var fysiker Joseph Wilson Swan, som i 1879 lavede en glødepærer ved
hjælp af en kulstof glødetråd. Senere dannede han firma sammen med Thomas Edison, og de havde den
første forretning af at sælge glødetrådspærer. Thomas Edison bliver ofte omtalt som den første der opfandt en
glødetrådslampe.
Hvordan det virker12
:
En normal 75Watt glødetrådslampe bruger elektricitet til at generere varme. Elektriciteten løber igennem
materialet tungsten som er lavet tyndt, så resistansen hurtigt omdanner elektronisk energi til varme energi.
Tungstenet sidder inde i en lampe lavet af gennemsigtigt glas. Tungsten13
, også kaldet Wolfram, er godt at
bruge fordi det har et højt smeltepunkt (det højeste for metaller), så glødetråden kan være utrolig varm, uden
at det smelter og går i stykker. Inde i lampen er der enten vakuum eller en inaktiv gas, så som argon. Hvis
ikke glødetråden var beskyttet af glas, ville oxygen gøre at lampen gik i brand. Glødetråden lyser hvid-varmt
lys. Lampen er utrolig ineffektivt (helt ned til 10 %) og lyser måske kun 15 lumens per watt, hvorimod et lys-
stofrør kan lyse 50 til 100 lumens pr. watt.
Lumen14
er en lysteknisk måde at angive hvor meget lys der kommer fra
et objekt (f.eks. en lampe). 1 lumen (lm) svarer til 1 candela steradian (cd
x sr), som er en gammel måleenhed. 1 cendela svarer til et stearinlys, og
figur 7 illustrerer definitionen på 1 lm. Hvis et stearinlys er i midten af en
enhedskugle, så svarer den belysning der rammer en tilfældig udskåret m2
af siden for 1 lm.
Her er vist hvordan en glødetrådslampe er opbygget15
:
1. Glas(lampe) skal.
2. Vakuum/inaktiv gas miljø inden i glas skallen.
3. Tungsten glødetråd.
4. Ledning der går til negativ elektricitetskilde.
5. Ledning der går til positiv elektricitetskilde.
6. Støtte til at holde tråden oppe.
7. Glas støtte alt er sat sammen på.
8. Elektrisk positiv udgang.
9. Skrue til at forbinde lampen med lampeholder og skabe elektrisk
tilslutning.
10. Isolation.
11. Elektrisk negativ udgang.
10 http://www.bulbs.com/learning/incandescent.aspx - 31/10-14
12 http://www.indepthinfo.com/gadgets/light-bulb.shtml - 31/10-14
13 http://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten - 31/10-14
14 http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/M%C3%A5l_og_v%C3%A6gt/lumen?highlight=lumens - 31/10-14
15 http://www.bulbs.com/learning/incandescent.aspx - 31/10-14
Figur 7- viser definitionen på 1 lumen.

Side 9
af 26
Fordele:
• Billig at producere.
• Fungerer godt på både jævnstrøm og vekselstrøm.
• Kan nemt bruges både udenfor og indenfor.
Hvor bliver de brugt:
• Huse (indenfor og udenfor), transportable lamper, bilers forlygter, lygter, osv.
Spare pærer (CFL-pære)
Historie:
Grundet den dårlige effektivitet for en glødepærer var det nødvendigt at
opfinde noget bedre. Den lave effektivitet gør at man spilder meget energi, hvilket
er unødig brug af miljøet, og derfor unødig miljøskade og højere elforbrug end
nødvendigt. Derfor var der pres på for at opfinde en billig pærer, og en CFL pære
(Compact fluorescent light bulb) blev buddet. Oversat betyder ”CFL bulb” kom-
pakt fluorescerende pære. Et andet ord for dette vil være gaslampe, og princippet
stammer fra et lysstofrør, der derefter er videreudviklet til denne lampe.
Hvordan det virker16
:
En CFL-pære indeholder argon og kviksølvdamp indespærret i en spiralformede tube. Derudover indeholder
pæren en integreret ballast, der skaber en elektrisk leder som gør at gasmolekylerne bliver tilført energi. Det
tager lidt tid at få gasblandingen til at frigive lysfotoner, men efterhånden som pærerne blive bedre, så går det
hurtigere (i starten få sekunder). Gassen frigiver ultraviolet lys ved hjælp af elektroluminescens, men UV-lys
er ikke synligt for mennesker, så derfor er indersiden af lysstofrøret belagt med et fluorescerende stof, fosfor,
der skaber flourescens.
Fordele17
:
- En CFL-pære bruger cirka 75% mindre energi end en glødetrådspære.
- Der skal ikke bruges mange watt (9-watt CFL-pære er normalt) = elektricitet er sparet.
- Når der spares energi belastes miljøet mindre.
- Kan bruges udendørs/indendørs og i lamper.
Ulemper18
:
- CFL-pærer indeholder kviksølv gas, som er giftigt.
- Pæren skal afskaffes forsvarligt, til genbrug.
Elektroluminescens19
: Elektroluminescens er udsendelse af lys fra visse
materialer, når de er i forbindelse med et ydre elektrisk felt. På figur 9 er vist
hvordan elektroluminescens foregår når et ydre elektriske felt tilfører energi i
atomerne (1), som får dem til et højere energistadie (2) (hopper en skal op),
for derefter at falde ned til grundtilstanden, imens der udsendes et lysfoton
(3).
Fluorescens20
: Fluorescens proces er at elektroner absorberes i et stof, og om-
danner lysenergi, til lysenergi med en længere bølgelængde. Dette sker typisk i
løbet af 10-8
sekund ved spontan emission (udsendelse af lysfoton).
16 http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/sustainable/cfl-bulb.htm - 31/10-14
17 http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/sustainable/cfl-bulb1.htm - 31/10-14
18 http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/sustainable/cfl-bulb2.htm - 31/10-14
19 http://www.denstoredanske.dk/It%2c_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Optiske_egenskaber_af_faste_stoffer/elektroluminescens -
31/10-14
20 http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Svingninger_i_faste_stoffer,_v%C3%A6sker_mv./fluorescens?hig-
hlight=Fluorescens - 31/10-14
Figur 9 - viser elektroluminescens princippet.
Figur 8- viser en CFL-pære.

Side 10
af 26
Black-light:
Hvad er sort lys21
:
Sort lys er bare en anden måde at sige UV-lys på. Sort lys
bruges dog primært til at lyse andre ting op, som ikke lyser
op, når de ikke er belyst med UV-lys. Det som lyser op er
fosfor, som vil være at finde i ”usynlige” stempler, ”usynlig
blæk” eller en nyvasket hvid t-shirt, fordi vaskemiddelet
indeholder fosfor som er et fluorescerende stof. Fosfor ud-
sender synligt lys, fordi det omdanner energien fra UV-A til
synligt lys (samme princip som på indersiden af en CFL-pærer).
Den type UV lys der bliver brugt er UV-A, som er den mindst skadelige, fordi UV-A har længst bølgelæng-
de22
. Som det ses på figur 10 er sort lys utrolig tæt på synligt lys, da synligt lys går ned til 400 nanometer (nm)
lysbølger.
Hvordan virker det23
:
Lampen virker som et lysstofrør eller spare pærer, med nogle få (dog vigtige) ændringer. Der foregår også her
elektroluminescens og lampen indeholder argon og kviksølv. Kviksølv atomerne udsender energi i form af
lysfotoner, som primært ligger i UV spektrummet (dog lidt synligt lys også, hvilket giver den blåt-violet farve
fra lampen).
Der er en vigtig belægning tilført på indersiden af den sort lampe (se figur 11), der
absorberer de små mængder UV-B og UV-C stråler der kommer.
Anvendelses områder24
:
Der er mange anvendelsesområder for et lys som dette. Nogle få er nævnt her:
• Det ses som stempel for diskoteker og andre steder i denne genre, hvor det bruges som
adgangsstempel.
• Diskoteker kan bruge det i opsætningen for at få hvide T-shirts eller neon farve til at lyse.
• Det bruges til at opdage forfalskninger af antik malerier, fordi mange nye malerier vil indeholde
fosfor, men dette gør gamle ikke.
• Det bruges til at finde ”usynlige” små huller i maskiner. Der bliver sprøjtet et fluorescerende farvestof
ind i brændstofforsyningen og belyser det med sort lys. På denne måde er det nemt at se hvor hullet
er.
• Det bruges også til at identificere falske pengesedler. Mange lande har et mærke med et
fluorescerende stof på, som vises under sort lys.
21 http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/black-light.htm - 4/11-14
22 http://www.prozeed.no/hjem/produkter/lykter-lys/uv/hva-benyttes-uv-lys-til-/ - 4/11-14
23 http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/black-light1.htm - 4/11-14
24 http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/black-light2.htm - 4/11-14
Figur 10 - ses en god måde at illustrere forskelligt UV lys på, hvor der
nævnes områder hvor de forskellige UV-bølgelængder udnyttes.
Figur 11 - er eksempler på black-light lamper, som når de
er tændt vil lyse blå-violet.

Side 11
af 26
LED
Historie25
:
Der har manglet en billig lyskilde som kunne erstatte glødepæren og gas pærer. Denne
løsning blev LEDs (Light Emitting diodes), som har en langt længere levetid og giver fint
lys. LED er derudover det som blandt andet har revolutioneret Tv’et.
,27
:
Selve dioden virker som en halvleder, og selve det ledende materiale er typisk
aluminium-gallium-arsenid (AlGaAs). For at dioden kan være elektrisk ledende tilfø-
res ekstra elektroner, således at der f.eks. bliver overfyldt med positivt ladede elektroner
(p-type), hvilket gør at materialet er positivt ladet. Dette skaber ubalance, og gør at
negativt ladede elektroner gerne vil i forbindelse med de positive. Elektronerne bevæger
sig fra det positivt ladede område over til det negativt ladede område. Det modsatte gør
sig gældende, hvis der blev tilført ekstra negativt ladede elektroner.
En diode består af en sektion med negativt ladet materiale og en med positivt laet mate-
riale, med en elektrode i hver ende. Dette gør at dioden kun virker i en retning, for når
dioden ikke er tilsluttet elektrisk forbindelse, så vil systemet balancerer sig selv, via deple-
teringszonen imellem materialerne.
Den måde elektroner strømmer i en LED når den er forbundet med strøm, gør at de
positivt ladede atomer eksisterer i et lavere energi niveau end det negativt ladede. Når et
negativt elektron forbinder sig med et positivt ladet atom, vil elektronen gå et niveau ned
i energi, og det overskydende energi bliver skudt væk i form af et lys foton. Den energi lys
fotonet har svarer til den energi der er tilovers for elektron springet.
Det er vigtigt at man bruger de rigtige materialer, fordi størstedelen af lysenergien vil
blive optaget i selve dioden i de fleste tilfælde.
Fordele ved LED28
:
• LED holder meget længere end traditionelle lamper (gas- og glødetrådspærer), i
alt cirka 50.000 timer.
• LED kan fås meget små, hvilket giver mange muligheder.
• LED er langt mere effektivt end traditionelle lamper, fordi meget af energien vil forsvinde i form af
varmeenergi i traditionelle lamper.
• LED giver flere lumens pr. watt end traditionelle lamper. (Phillips L Prize LED giver 940 lumens med
9,7 watt29
).
25 http://electronics.howstuffworks.com/led.htm - 4/11-14
26 http://electronics.howstuffworks.com/led1.htm - 7/11-14
29 http://led-light-bulbs-review.toptenreviews.com/ - 7/11-14
Figur 12 - grafisk illustration som
viser hvorledes et LED fungerer.
Figur 13 - grafisk figur der viser hvordan en LED
er opbygget.

Side 12
af 26
UV lamper
Dette afsnit er utrolig kort, for at undgå gentagelser, da UV lamper vil blive beskrevet i dybden i den videre
fordybelse.
:
En UV lampe har kviksølv (Hg) i enten flydende eller gasform, og en inert gas (ofte argon). Om Hg er
flydende eller i gasform afhænger af hvor højt tryk lampen opererer i. Der arbejdes med begrebet lavtryks UV
lampe, medium og højtryks UV lampe. Selve gasblandingen samt trykket inde i lampen udgør de to
væsentligste punkter for hvilke bølgelænger der bliver emissioneret. Det at lampen udsender bølgelængder
kaldes også at lampen udsender stråling. Måden dette foregår på er ved at overføre elektrisk energi til UV
stråling, ved hjælp af elektroluminescens. Et billede af dette ses på figur 14.
Lavtryks lamper udsender strålingen i helt specifikke ”pinde” med en bestemt bølgelængde, og dette kaldes
monochromatisk. Medium og højtryks lamper udsender polychromatisk stråling, som vil sige at de bølge-
længder der sendes ud ligger inde for et spektrum, hvor der er specifikke bølgelængder som har høj energi,
og andre bølgelængder som har lav energi.
30 http://www.fluidquip.com.au/contractors/how-does-a-uv-lamp-work/
Figur 14 - en tændt UV lampe set tæt på (http://www.jrputman.com/uv-lights/ - 28/11-14).

Side 13
af 26
Hvad er UV lys
UV lys historie31
:
For at give en god grundforståelse for hvad UV lys er, startes der med at fortælle om historien bag. Lys fra
solen indeholder blandt andet UV stråler, så der har altid været UV lys på jorden. Det er dog ikke før 1877
hvor Downes og Blunt begyndte at undersøge virkningen af sollysets strålingsenergi. Dette var starten til at
der i 1900 tallet blev forsket i hvordan UV lys kan udnyttes, samt fremstillings metoder.
Synligt lys ligger som tidligere beskrevet med bølgelængder mellem cirka 400 til 700 Nm, og UV lys ligger så
fra 400 til cirka 10 Nm32
. Ultraviolet lys er opdelt i flere regioner, hvilket vil have betydning senere, fordi de
forskellige bølgelængder interagere med forskellige ting. Ligesom med synligt lys, så blev UV lys også mere
og mere detaljeret igennem historien og derfor har specifikke UV bølgelængder navne, opkaldt efter
opdageren.
Figur 15 neden for viser opdelingen af den ultraviolete skala33
, hvor det primært er UV-A, UV-B og UV-C
som er vist. Hvis bølgelængden kommer under 10 nm, så betegnes det som x-rays, og kommer det under 0,1
nm, så er det gamma-rays.
Tabel 1 giver en mere nøjagtig definition på UV bølgelængders navne definition:
Hele UV lysets område kaldes for kemiske bølger (eller aktiniske bølger), hvor områder med længere bølge-
længder kaldes for termiske bølger. Grunden til at UV lys betegnes som kemiske bølger, er fordi deres
frekvens kan gå ind og lave direkte biologiske ændringer på et molekylært niveau (f.eks. aktivering,
ionisering, dissociation, osv.)
31 Ultraviolet Light in Water and Wastewater Sanitation, by Willy J. Masschelein, ph.D. – Published 2002 – Edited for English by Rip G.
Rice, ph.D. – Kapitel 1.1 (Herfra vist som; ULWW, by Willy J. Masschelein – kapitel x.x)
32 ULWW, by Willy J. Masschelein – Kapitel 1.3.2
Tabel 1 - tabellen viser forskellige navne til de forskellige bølgelængder.
Figur 15 - detaljeret visning af opdelingen af ultraviolet lys.

Side 14
af 26
Eksempel med udnyttelse af UV stråler34
:
Som et eksempel kan den UV stråling der kommer fra solen bruges. Solen sender UV stråler i et stort spek-
trum mod jorden, men atmosfæren og ozonlaget gør at de korte bølgelængder bliver sorteret fra. Tilbage er
UV stråling ned til 295 nm. Den maksimale effekt af UV stråling i forhold til hudpegmentering ligger på 360
nm, men erytem35
(daglig tale forbrænding) af huden ligger den maksimale effekt ved omkring 300 nm. Det-
te er grunden til at mennesker får forbrændinger og udslæt hvis de udsættes for direkte kontakt med sollys
for længe. På figur 16 kan ses hvordan UV stråling er målt, hvor de forskellige bølgelængder har forskellige
virkning på erytem, og det ses tydeligt at omkring 300 nm er det værste.
35 http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/Hud-_og_k%C3%B8nssygdomme/erytem - 10/11-14
Figur 16 - på grafen ses hen ad x aksen lysbølger målt i nanometer. Op ad y aksen
ses relativ procent effekt i forhold til at erytem effekten er værst ved 300 nm.

Side 15
af 26
UV lamper
Nedenfor vil være en beskrivelse af forskellige UV lamper. Eftersom der vil blive arbejdet i dybden med ud-
nyttelse af den stråling en lavtryks lampe udsender, vil beskrivelsen om lavtryks lampen være væsentlig mere
detaljeret end de øvrige typer lamper. Det grundliggende princip for hvordan lamperne virker er dog det
samme, imens væsentlige detaljer er ændret, deriblandt trykket.
Lavtryks kviksølv lampe36
Denne type bruger kviksølv, og alt efter hvordan trykket inde i lampen er, kan der varieres i den UV
strålingen lampen udsender. Trykket er cirka 101
til 104
Pa og glasset er cylinderformet. Når trykket ikke er
større vil der altid være en smule kviksølv i flydende form, på grund af det termiske ligevægt forhold der er i
lampen. Lampen fungerer ved at udsende lysfotoner fra kviksølvet. Der kan reguleres med tryk, temperatur,
tilsætningsstoffer og udformning af selve lampen, for at ændre den UV stråling der udsendes fra lampen.
Typisk ændres ovenstående for at ændre intensiteten af stråling lampen udsender. Lavtryks lamper udsender
monochromatisk lysenergi, som vil sige at specifikke bølgelængder har klart større energi end andre. Disse
bølgelængder ligger på henholdsvis 185 nm og 253,7 nm, og vil blive beskrevet nærmere under Lysspektrum
for lavtryks lamper.
Kemisk eksempel på emission fra en lavtryks kviksølv lampe37
:
Den mere detaljeret beskrivelse af hvordan et kviksølv (Hg) atom udsender et lysfoton vil nu blive
gennemgående. Her regnes det med at den inerte gas er argon (Ar):
Ioniseringen af kviksølv atomet sker ved at overføre kinetisk energi fra elektronerne med en kollision med
kviksølv atomet:
Hg + e = 2e + Hg+
I teorien vil det ioniserede kviksølv atom være proportional med elektronens densitets afladnings strøm. Men
der kan nemt ske elektron-ion rekombination38
, hvilket rekonstituere (genopretter) kviksølv atomet.
Hele ioniserings processen indeholder flere trin, hvoraf Penning effekten39
af den inerte gas er vigtig, især i
tændings perioden af lampen:
e + Ar = Ar*(+e)
Ar*(+e) + Hg = Hg* + e + Ar
I en permanent ordning af afladningen, har elektronerne i lavtryks kviksølv plasmaet (ioniserede gas) ikke
nok kinetisk energi til at fremtvinge en direkte ionisering i ét enkelt tilfælde (eller kollision), derfor skal der
flere kollisioner til før lys bliver dannet, og dette sker med ”mellemliggende” kviksølvs atomer.
e + Hg = Hg*(e)
Hg*(e) + e = 2e + Hg+
Reaktionen hvorved et lysfoton opstår kommer fra ovenstående (ophidset stadie) af kviksølv atomet, fordi
kviksølv atomet derfra ”hopper” tilbage til grundstadiet:
Hg* (ophidset stadie) Hg (grundstadie) + hv
Her vil hV være lysfotonet der udsendes. Og når nu kviksølv er tilbage til grundstadiet, så kan processen
starte forfra.
Emissionen af lysfotonet er reversibel, hvilket vil sige at når et foton bliver udsendt, så er der en chance for at
det bliver absorberet af et andet kviksølv atom. Dette kaldes for ”egen-absorption”, og forekommet oftere jo
37 ULWW, by Willy J. Masschelein – Kapitel 2.4.1.1
38 http://www.denstoredanske.dk/Natur_og_milj%C3%B8/Genetik_og_evolution/Genetik/rekombination - 14/11-14
39 http://en.wikipedia.org/wiki/Penning_mixture - 14/11-14

Side 16
af 26
højere koncentrationen af ioner der er i gasfasen, og jo længere fotonerne skal flytte sig for at blive udsendt
som lys (jo højere diameteren er på lysrøret). For kviksølvs lamper er egen-absorption mest forekommende
ved 185- og 253,7 nm linjer, da det er her energien er klart højest.
Elektrisk tilføring til tryklamper40
:
Der findes to typer af lamper når der snakkes om tryklamper med kviksølv; kold og varm katode type.
Den kolde katode type er en massiv konstruktion med elektroner, som kommer fra enten jern eller nikkel.
Dette kræver en enorm mængde energi af elektroner (op til 2 kV), for at elektronerne bliver optaget af plas-
maet i lampen. Denne type er mindre anvendt, grundet det store elektriske behov.
Den varme katode type baseres på emission af elektroner ved en meget høj temperatur. Dette foregår ved at
en op-spundet tungsten tråd belagt med alkaliske oxider (stoffer med en pH over 7 (CaO, BaO eller SrO)).
Ved opvarmning lægger der sig et lag af metal (f.eks. barium) på den oxid belagte tungsten tråd, og ved om-
kring 800o
C begynder elektronerne at være så afladt at emissionen starter (den kemiske proces til at danne
lysfotoner). Under normale omstændigheder vil temperaturen dog komme helt op omkring 2000o
C. Den
kæmpemæssige fordel ved denne type lampe, er at den ikke kræver mere end f.eks. 220 V for at virke.
Figur 18 til højre viser hvordan katode og anode typisk sidder i hver sin ende af lampen. Det er især vigtigt at
ligge mærke til at der er noget som hedder ”Faraday dark zone”, hvor der ingen UV lys er. Dette er vigtigt at
tage med i designet af lampe udformningen, men vil ikke blive beskrevet yderligere.
Figur 18 - eksempel på opbygning af en lampe
Figur 17 - eksempel på mål og opsætning for en UV lampe.

Side 17
af 26
Medium tryk kviksølv lampe41,42
Denne lampe arbejder også med kviksølv, og har et tryk på 1 til 3 bar (0,1 til 0,3 MPa). Der er under normale
forhold ingen flydende kviksølv i medium UV lamper. Denne lampe fungerer som ved lavtryks lampen ved
emission fra kviksølv, og har en indvendig lampe temperatur på ned til 5000 K. Dette er fordi elektronerne
og atom ionernes temperatur har ligevægt grunden den givne temperatur og tryk. Dette vises på figur 20.
Medium tryk lamper giver et mere kontinuerligt spektre af UV stråling end lavtryks lamper, og de kan derfor
udnyttes andre steder.
Højtryks kviksølv lampe43,44,45
Højtryks UV lamper bruges til at få et kontinuerligt spektre af UV stråling. Denne type er derfor ikke ligeså
anvendelig til specifikke opgaver, men kan udnyttes hvis der skal bruges et bredt spektre der rammer man-
ge forskellige bøgelængder. Trykket inde i lampen kan være fra omkring 3 bar (0,3 MPa) og op til 50 bar (5
MPa). Overgangen fra medium til højtryks lamper er glidende, medium lamper vil ofte ikke blive nævnt,
eftersom der er klart den største forskel fra medium/højtryk til lavtryks lamper. Figur 21 viser en tegning af
en typisk medium/højtryks lampe. De kan dog fås i mange forskellige størrelser, og forskellige tryk. Hoved-
ideen er dog at højtryks lamper har et kontinuerligt strålings spektre (polychromatisk spektrum) og lavtryks
lamper har stråling i linjer (monochromatisk spektrum).
45 http://www.ushio.co.jp/en/products/list/lamp/lamp_02.html - 24/11-14
Figur 21- tegning af hvordan en lampe ser ud set fra siden af.
Figur 20 - Plasma temperatur for kviksølv i en elektrisk UV lam-
pe. Te er for elektronerne og Tg er for kviksølv gassen. X-aksen
er formentlig i bar.
Figur 19 - eksempel på en medium tryk UV lampe. (http://
goo.gl/2FCoEt)

Side 18
af 26
Valg af lampe46
For at vælge hvilken lampe der skal bruges skal der først ses på hvad lampen skal bruges til! Der findes mange
forskellige lamper til mange forskellige formål, og mulighederne for at ændre strålingen, er som nævnt
tidligere, store. Alt efter hvor UV lampen skal installeres, er der forskellige krav der er nødvendige at
overholde for at lampen fungerer optimalt.
Eksempel på installation
Hvis en UV lampe kan installeres korrekt i et vand bassin, kræves det at der er visse ting i orden. Dette
eksempel er givet for en undervands UV lampe til desinfektion af mikroorganismer, men mange af
punkterne går igen inden for alle installationer af UV lamper:
• UV lampen skal være i en beskyttede beholder, således at selve lampen er beskyttet.
• Alle materialer der er brugt i selve lampen skal være UV bestandigt.
• Der skal være et overvågningsudstyr der holder styr med desinfektionen.
• UV sensor der holder øje med ældnings processen af UV lampen.
• UV lampe-funktions monitor.
• UV lampe-omskiftnings tæller.
• Tidsindikator.
• Derudover kan der påføres flowmåler, temperaturmåler og turbiditetsmåler.
46 Ultraviolet Disinfection in Water Treatment, by figawa-Working Group on ”UV Water Treatment” – 2009, figawa Köln, all rights reser-
ved - kap. 3 (Herfra vist som; UDWT, by figawa-Working Group – kap.)

Side 19
af 26
Lysspektrum for lavtryks UV lamper47
De mest almindelige lavtryks lamper genererer et lysspektrer i veldefineret linjer (se figur 22). Dette kaldes
også at lavtryks lamperne udsender monochromatisk stråling Ved lavtryks lamper ligger de klart største linjer
ved 253,7 Nm og ved 185 Nm. Alt efter hvad lampen skal bruges til, gælder det at den største procentdel af
sin emission, skal være der, hvor bølgelængderne passer til hvad lysenergien skal fokuseres på. F.eks. ved des-
infektion af vand er 253,7 nm god, fordi det bruges til mikroorganismer. Ved en lavtryks lampe til netop dette
bruges en lampe der udsender 85% af sit totale UV i 253,7 nm linjen (dette fremgår også tydeligt af figur
22 og tabel 248
). Under brug vil der oftest forsøges på at frasortere 185 nm linjen, da den er ubrugelig, samt
udgør en chance for at lave side reaktioner der ikke er ønsket. Måden der frasorteres en bestemt linje på, vil i
dette tilfælde være, at belægge undersiden af lampe glasset med dopet titanium dioxid.
Lysspektrum for medium/højtryks UV lamper49
De væsentligste forskellige fra lavtryks lamper til medium og højtryks lamper er forskellen i tryk, samt at
kviksølvet inde i lampen udelukkende er i gas-form. Dette gør også at temperaturen er højere (fra 400o
C til
800o
C). Spektrummet for disse lamper kaldes for polychromatisk emission. Dette vil sige at spektrummet
spreder sig over mange forskellige bølgelængder, så der er bølgelængder i form af UV, synlige og infrarødt
(IR) lysspektrum.
Figur 23 viser bølgelængde spektrummet for en UV medium tryk Hg lampe (100% emission defineret ved
313 nm). Som det kan ses er der synligt lys, mest omkring 400, 440, 540 og 580 nm. Hvis figuren viste kortere
og længere bølgelængder ville der også være emission der, men ikke lige så meget som i det viste område.
Figur 23 - relativ UV stråling (313 nm sat til 100 %).
Figur 22 - relativt (linje 253,7 er sat til100 %) emission af UV lys for en lavtryks lampe.
Tabel 2 - viser figur 21 med specifikke tal.

Side 20
af 26
Udnyttelse af UV lys50
UV lys bliver udnyttet til mange forskellige ting, og der vil her blive kigget på desinfektion ved hjælp af UV-C
lys. Inden uddybelsen af UV-C lys bliver beskrevet nævnes neden for eksempler på forskellige områder UV
lys bliver udnyttet:
• Efterforskning i drabssager, vold eller indbrud, om det har fundet sted, ved at vise alt der har en
fluorescens (blod, sæd, bakterier, fingeraftryk, urin, osv.)
• Desinfektion af bakterier.
• UV belysning på toiletter, der gør at det er svært at se blodåre (så junkier ikke bruger toilettet).
• Indgangs stempel til diskoteker, arrangementer, osv.
• ”Usynlig” blæk er blæk der kun kan ses ved hjælp af UV lys. Dette er blevet brugt meget til skjult
meddelelser.
• Hud forbrændinger om sommeren grundet for meget sol på huden.
• Afmærkning på pengesedler og pas.
Desinfektion ved hjælp af UV-C stråling51,52
Desinfektion ved UV-C forekommer fordi bølgelængden 253,7 nm går ind og aktiverer visse dele af mikroor-
ganismer. Hvilket bliver specificeret senere (under inaktivering af mikroorganismer ved UV-C), men dette kan
gå ind og enten deaktiverer mikroorganismer, eller dræbe dem. Figur 24 neden for viser hvor celleinaktive-
ring forekommer mest i forhold til lysenergi. Som det kan ses så har lysenergi størst virkning med
bølgelængder på omkring 270 nm. Som vist på figuren virker bølgelængden 253,7 nm også rigtig godt, og
eftersom det kan lade sig gøre at lyse UV lys med bølgelængder på 253,7 nm fra en lavtryks lampe, (næsten)
uden andre former for bølgelængder der kan interagerer med cellen, er dette at foretrække frem for en høj-
tryks lampe som også giver stråling der ikke er brug for.
Forskellige områder inden for desinfektion ved hjælp af UV stråling:
• Drikkevand
• Produkt og brugsvand
• Mad og drikkevareindustri
• Farmaceutiske, kosmetiske og elektronisk industri
• Havearbejde/gartneri og kunstvanding
• Spildvand (kommunalt og industrielt)
50 http://www.prozeed.no/hjem/produkter/lykter-lys/uv/hva-benyttes-uv-lys-til-/ - 24/11-14
51 http://ultraviolet.com/what-is-germicidal-ultraviolet/ - 18/11-14
52 UDWT, by figawa-Working Group – kap. 2
Figur 23 - y-aksen viser procentmæssig udnyttelse af UV lys, og x-aksen viser bølgelængder (nm).
Den sorte graf er celleinaktivering og den blå er en lavstryks UV lampe.

Side 21
af 26
Nedenfor vil der blive nævnt to væsentlige fordele ved UV desinfektion.
Drikkevand53
:
Hvis ikke det kan sikres 100 % at drikkevand er bakteriefri, så skal det
desinficeres. UV desinfektion har længe været brugt meget til netop dette,
men efterhånden som UV belysning bliver bedre og bedre, så bliver det brugt
mere og mere. Med UV stråling kan sikres at parasitter som
cryptosporidiose54
og giardiasis55
er pålideligt inaktive. Fordelen ved UV strå-
ling er at det er ”ikke kemisk” desinfektion, så vandet ”forbedres” kun, uden
at der kommer dårlige tilsætningsstoffer i. Dette er også derfor UV belysning
oftest bliver brugt som sidste led i desinfektionen af drikkevand. På figur 25
ses et UV system til installation i hjemmet, lige inden vandet kommer ud af
vandhanen.
Spildevand og brugsvand56
:
Der bliver arbejdet meget med at få spildevand og brugsvand til at være så bakteriefri at det kan drikkes,
grundet manglende drikkevand mange steder i verden. UV stråling er oftest sidste trin ved desinfektion af
dette vand. Eftersom restvand indeholder flere organiske organismer bliver vandets absorptionen af UV-C
meget højere, og det kræver derfor mere energi at desinfektioner vandet – det kræver cirka en faktor 3 til 10
(med en given volumenstrøm) mere energi at desinfektioner sådanne vand. Grundet dette kræver det typisk
flere UV lamper at desinfektioner vandet, samt at flowet i vandet er designet til at flyde langsomt. Der vil
typisk blive belyst for at nedsætte fækale bakterier og virusser, og dette gøres med 400 til 800 J/m2.
Som eksempel skal spildevand have en mikrobiologisk colibakterier på minimum 100-200 pr. 100 ml før det
må bruges til badevand.
53 UDWT, by figawa-Working Group – kap. 4.1
54 https://www.sundhed.dk/sundhedsfaglig/laegehaandbogen/infektioner/tilstande-og-sygdomme/protozoer-og-ormer/cryptosporidiose/
- 18/11-14
55 https://www.sundhed.dk/sundhedsfaglig/laegehaandbogen/mave-tarm/tilstande-og-sygdomme/tarminfektioner/giardiasis/ - 18/11-14
56 UDWT, by figawa-Working Group – kap. 4.8
Figur 26 - billeder fra google søgning på ” Disinfection of utility water /
sewage”, og viser vand desinfektion ved brug af UV belysning.
Figur 25 - UV belysning til privat brug (http://
ultraviolet.com/biologic-uv-water-purifiers/ -
27/11-14)

Side 22
af 26
Inaktivering af mikroorganisme ved UV-C57,58
:
Inaktivering af patogene (bakterier eller andre mikroorganismer som kan danne sygdom) ved hjælp af UV
stråling, virker på grund af en fotokemisk reaktion i patogenernes informations og replikations center. UV-C
kaldes også for bakteriedræbende UV lys, hvilket er fordi UV-C går ind og ændrer DNA sammensætningen
af patogenerne. Mere specifikt er det den genetiske information der deaktiveres. Hvordan dette finder sted vil
blive forklaret løbende.
Sammenhængen imellem absorptions spektrummet af DNA og det effektive bakteriedræbende spektrum er
derfor meget ens, og kan begge karakteriseres med stor absorption ved 250-280 nm (se figur 27). De bakte-
riedræbende stråler siges at ligge i det nævnte område, men der forskes hele tiden i nye former for UV strålig,
ved at ændre sammensætningen i lampen. Ny forskning fra USA har f.eks. vist at 263 nm og 271 nm er der
hvor specielle typer af mikroorganismer har 100 % effektivitet ved belysning. Forskellen ligger dog i det
enkelte mikroorganisme. Derfor er det vigtigt at vide hvilke organismer der skal dræbes, og derefter vælge
lampen til dette.
UV-C laver DNA ændring:59
Den store fordel ved at bruge UV lys til at bekæmpe mikroorganismer er at det
dræber organismen, uden at den har en chance for at gøre sig immun over for
strålingen. Ved kemisk bekæmpelse af patogener er der en chance for at de med
tiden vil blive immune. På figur 28 til højre viser hvorledes et lysfoton går ind i
selve mikroorganismen og lysfotonet bliver absorberet i DNA (Deoxyribose
Nucleic Acid) sammenhængen, og ændrer DNA sammensætningen således at
bakterien ikke kan videregive sin ”information”.
Dette forklares nærmere på næste side.
57 UDWT, by figawa-Working Group – kap. 2 action mechanism
58 http://www.fluidquip.com.au/contractors/ultraviolet-disinfection-explained/ - 24/11-14
59 http://www.fluidquip.com.au/contractors/ultraviolet-disinfection-explained/ - 24/11-14
Figur 27 - viser hvor UV lys anses for mest bakteriedræbende
(germicidal), og sammenhængen med normaliseret absorbation
af thymin i DNA. (http://sterilinnovations.com/technology.html
- 24/11-14)
Figur 28 - viser en meget grafisk
tegning af hvordan specifik DNA
ophører når det er belyst med UV-C.
(http://sterilinnovations.com/techno-
logy.html - 24/11-14)

Side 23
af 26
DNA består af linier kædet af nitrogen baser kaldet puriner (adenin og guanin) og pyrimidiner (thymin og
cytosin), som er forbundet med kæden ved hjælp af et
sugger-fosfat. Langt (nærmest alt) DNA er dobbelt kædet, hvor adenin altid sidder modsat thymin, og disse
er så kædet sammen ved hjælp af en hydrogen kobling. Det samme gør sig gældende for guanin og
cytosin. Disse kaldes base par, og når UV-C er absorberet af pyrimidin basen (oftest thymin) så sprænges
hydrogen båndet. Dette betyder at der vil danne sig en bro imellem to base-par, en dimer (se figur 29). Der
er altså en forstyrrelse i DNA sammensætningen, og når cellen laver mitose (deler sig for at sprede sig), så vil
det ikke kunne lade sig gøre, da bindingen er bristet. Dette vil føre til at bakterien vil dø når den forsøger på
at dele sig. Alt dette sker inden for en brøkdel af et sekund, hvilket er derfor UV-C er så bakteriedræbende
som det er.
Figur 29 - viser hvordan en dimer opstår imellem to baser. (http://sterilinnovations.com/techno-
logy.html - 24/11-14)

Side 24
af 26
Afslutning og perspektivering
Denne rapport slutter ved hvordan desinfektion af mikroorganismer ved UV stråling foregår, og derfra vil det
være åbenlyst at gå et skridt tilbage og se på hvor forskellige steder hvor netop desinfektion med UV stråling
kan udnyttes. Dette vil dog ikke blive gjort i denne rapport, men den grundlæggende forståelse for hvordan
UV belysning bruges er nu personligt for mig god nok til at kunne gå i dybden inden for forskellige områder
af UV udnyttelse. Da det fra starten var meningen at jeg kun skulle få et godt indblik i hvordan UV stråling
kan udnyttes, må det siges at være opnået. Hvis jeg skal arbejde med UV belysning i fremtiden er der dog
forskellige ting der skal undersøges før at jeg vil føle at jeg kan bidrage med ekspert viden som ingeniør.
Mere teknisk forståelse for hvor meget energi der skal bruges til forskellig udnyttelse af UV belysning.
Mere forståelse for forskellige udregninger der kan laves inden for emnet, samt begynde at bruge dem.
Gå i dybden med én slags UV belysning, således at der undersøges selve mekanikken i hvordan en specifik
lampe virker.
Hvordan opsætningen af lampen skal finde sted, før den korrekte mængde energi opnås og udnyttes.
Undersøge andre former for udnyttelse af UV lys (madvarer industrien, osv.)
For at opnå ovennævnte ting vil det være oplagt at snakke med en ekspert inden for området, i tilfælde af at
jeg skal arbejde som ekspert.
Som en helt anden retning kan lys energi også udnyttes på andre måder end UV belysning. Dette er ikke no-
get jeg har beskæftiget mig med, men forståelsen for hvordan lys kan udnyttes med UV belysning gør at jeg
hurtigt ville kunne blive sat ind i andre former for udnyttelse af lys energi.

Side 25
af 26
Kildekritik
I opgaven er der brugt mange forskellige kilder, og i dette afsnit vil det blive diskuteret hvor pålidelige de
mest brugte sider er, og hvorfor de eventuelt ikke er pålidelige.
Den hjemmeside der er brugt mest til den grundlæggelse forståelse for lys er http://howstuffworks.com/ og
http://science.howstuffworks.com/. Begge to giver meget præcise forklaringer, og regnes som en pålidelig
hjemmeside, fordi de har mange referencer på hver enkelt artikel. Neden for er et eksempel på referencer fra
deres beskrivelse af lys ”How Light Works”:
• Consumer Reports. Compact fluorescent light bulbs: ”Don’t fall for these common myths about these long-lasting, energy-saving
lights.” Oct. 2008. (June 23, 2009)
• http://www.consumerreports.org/cro/home-garden/home-improvement/hardware-building-supplies/lightbulbs/cfls/overview/cfl-ov-.
htm
• ENERGY STAR. ”Learn About CFLs.” (June 23, 2009)http://www.energystar.gov/index.cfm?c=cfls.pr_cfls_about
• Fishman, Charles. How Many Light Bulbs Does it Take to Change the World? One. And You’re Looking At It. Fast Company. Dec. 19,
2007. (June 23, 2009)http://www.fastcompany.com/magazine/108/open_lightbulbs.html
• GE Consumer and Industrial Lighting. ”Compact Fluorescent Bulb FAQs.” (June 23, 2009)http://www.gelighting.com/na/home_
lighting/ask_us/faq_compact.htm
• Johnson, Alex. ”Shining a light on fluorescent bulbs.” MSNBC. April 7, 2008. (June 23, 2009)http://www.msnbc.msn.com/id/23694819/
• Masamitsu, Emily. ”The Best Compact Fluorescent Light Bulbs: PM Lab Test.” Popular Mechanics. May 2007. (June 23, 2009)http://
www.popularmechanics.com/home_journal/home_improvement/4215199.html
• Matson, John. ”Are Compact Fluorescent Light bulbs Dangerous?” April 10, 2008. (June 23, 2009)http://www.scientificamerican.com/
article.cfm?id=are-compact-fluorescent-lightbulbs-dangerous
• Peterson, Josh. ”Are You Ready for LED Light Bulbs?” Planet Green. April 22, 2009. (June 23, 2009)http://planetgreen.discovery.com/
home-garden/led-light-bulb.html
Enkelte ord er ofte slået op på http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/, fordi den
hjemmeside giver en detaljeret forklaring på tekniske ord. Grunden til at den regnes for at være pålidelig, er
at det er en anerkendt hjemmeside, som også sælger bøger der beskriver de samme ord.
Til den mere dybdegående forståelse af UV desinfektion er brugt http://www.fluidquip.com.au/contractors/,
som giver en god beskrivelse af hvordan desinfektion virker, men det er ikke den mest pålidelige kilde.
Grunden til dette er at samme hjemmeside sælger UV lamper, så de ”gode ting” ved UV belysning er måske
blevet overdrevet lidt. Samtidig med dette er hjemmeside opbygningen ikke så professionel som de oven-
nævnte hjemmesider. Dog anses de fleste informationer fra hjemmesiden sande, da de stemmer overens med
hvad der er undersøgt i de to tekniske bøger der er brugt.
Bogen ”Ultraviolet Light in Water and Wastewater Sanitation, by Willy J. Masschelein, ph.D. – Published
2002 – Edited for English by Rip G. Rice, ph.D.” er brugt fordi den giver en god dybdegående beskrivelse for
desinfektion af vand, samt en god grundforståelse for UV lamper og UV lys. Bogen er fra 2002, hvilket gør
at oplysningerne er forældet, men det forventes at der ikke er sket den store forandring i hvordan UV belys-
ning opfattes og forklares. Bogen regnes som troværdig, fordi den i sin tid blev beskrevet som en af de eneste
tekniske forklaringer på desinfektion af vand (dette er dog skrevet af forfatteren af bogen).
PDF’en ”Ultraviolet Disinfection in Water Treatment, by figawa-Working Group on ”UV Water Treatment”
– 2009, figawa Köln, all rights reserved.” er en teknisk rapport over desinfektion af vand, og beskriver et
nuanceret billede af UV belysning. Dette stemte overens med hvad der stod i fornævnte bog, men var skre-
vet kortere og mere præcist - derfor er denne brugt i stedet for på de mest tekniske punkter, da min tekniske
viden ikke rakte til alt beskrevet i bogen ”Ultraviolet Light in Water and Wastewater Sanitation”.
Et eksempel på en hjemmeside som jeg valgte ikke at bruge er: http://www.wildfirefx.com/resources/tutori-
als/index.aspx. Denne hjemmeside har dog en god gennemgang af hvad UV lys er, men fordi de sælger UV
belysning, og generelt er en reklamations hjemmeside, blev denne ikke brugt. Derudover var det ikke alt
information der stemte 100 % over ens med de øvrige kilder.

Side 26
af 26
Kildeliste
1. http://science.howstuffworks.com/light.htm - 17/10-14
2. http://science.howstuffworks.com/light1.htm - 17/10-14
8. http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Klassisk_mekanik_og_kvantefysik/absorption - 17/10-14
10. http://www.bulbs.com/learning/incandescent.aspx - 31/10-14
12. http://www.indepthinfo.com/gadgets/light-bulb.shtml - 31/10-14
13. http://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten - 31/10-14
14. http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/M%C3%A5l_og_v%C3%A6gt/lumen?highlight=lumens -
31/10-14
15. http://www.bulbs.com/learning/incandescent.aspx - 31/10-14
16. http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/sustainable/cfl-bulb.htm - 31/10-14
17. http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/sustainable/cfl-bulb1.htm - 31/10-14
18. http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/sustainable/cfl-bulb2.htm - 31/10-14
19. http://www.denstoredanske.dk/It%2c_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Optiske_egenskaber_af_faste_stoffer/elektrolumine
scens - 31/10-14
20. http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Svingninger_i_faste_stoffer,_v%C3%A6sker_mv./fluore
scens?highlight=Fluorescens - 31/10-14
21. http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/black-light.htm - 4/11-14
22. http://www.prozeed.no/hjem/produkter/lykter-lys/uv/hva-benyttes-uv-lys-til-/ - 4/11-14
23. http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/black-light1.htm - 4/11-14
24. http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/black-light2.htm - 4/11-14
25. http://electronics.howstuffworks.com/led.htm - 4/11-14
26. http://electronics.howstuffworks.com/led1.htm - 7/11-14
29. http://led-light-bulbs-review.toptenreviews.com/ - 7/11-14
30. http://www.fluidquip.com.au/contractors/how-does-a-uv-lamp-work/
31. Ultraviolet Light in Water and Wastewater Sanitation, by Willy J. Masschelein, ph.D. – Published 2002 – Edited for English by
Rip G. Rice, ph.D. – Kapitel 1.1 (Herfra vist som; ULWW, by Willy J. Masschelein – kapitel x.x)
32. ULWW, by Willy J. Masschelein – Kapitel 1.3.2
35. http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/Hud-_og_k%C3%B8nssygdomme/erytem -
10/11-14
37. ULWW, by Willy J. Masschelein – Kapitel 2.4.1.1
38. http://www.denstoredanske.dk/Natur_og_milj%C3%B8/Genetik_og_evolution/Genetik/rekombination - 14/11-14
39. http://en.wikipedia.org/wiki/Penning_mixture - 14/11-14
45. http://www.ushio.co.jp/en/products/list/lamp/lamp_02.html - 24/11-14
46. Ultraviolet Disinfection in Water Treatment, by figawa-Working Group on ”UV Water Treatment” – 2009, figawa Köln, all
rights reserved - kap. 3 (Herfra vist som; UDWT, by figawa-Working Group – kap.)
50. http://www.prozeed.no/hjem/produkter/lykter-lys/uv/hva-benyttes-uv-lys-til-/ - 24/11-14
51. http://ultraviolet.com/what-is-germicidal-ultraviolet/ - 18/11-14
52. UDWT, by figawa-Working Group – kap. 2
53. UDWT, by figawa-Working Group – kap. 4.1
54. https://www.sundhed.dk/sundhedsfaglig/laegehaandbogen/infektioner/tilstande-og-sygdomme/protozoer-og-ormer/crypto
sporidiose/ - 18/11-14
55. https://www.sundhed.dk/sundhedsfaglig/laegehaandbogen/mave-tarm/tilstande-og-sygdomme/tarminfektioner/giardiasis/ -
18/11-14
56. UDWT, by figawa-Working Group – kap. 4.8
57. UDWT, by figawa-Working Group – kap. 2 action mechanism
58. http://www.fluidquip.com.au/contractors/ultraviolet-disinfection-explained/ - 24/11-14
59. http://www.fluidquip.com.au/contractors/ultraviolet-disinfection-explained/ - 24/11-14

Lys energi - fra lampe til UV lys udnyttelse, af Jeppe G. Kaas

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

Lys energi - fra lampe til UV lys udnyttelse, af Jeppe G. Kaas