แสง UV คืออะไร?

What is UV light?

แสง UV จัดอยู่ในช่วงแสงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (Invisible Light Wavelength) มีความยาวคลื่นสั้นกว่าช่วงที่แสงที่มองเห็นได้ (Visible Light Wavelength) แต่ยาวกว่ารังสี X-Rays

แสง UV มีคุณสมบัติพิเศษคือพลังงานสูง ส่องทะลุผ่านผิววัตถุได้ง่ายกว่าแสงที่เห็นทั่วๆไป

แสง UV มาจากไหน?

Where does UV light come from?

แหล่งกำเนิดของแสง UV มีมากมาย ทั้งที่มาจากธรรมชาติซึ่งก็คือดวงอาทิตย์ และที่มาจากการสังเคราะห์ขึ้น ได้แก่ Black Light, UV Lamp, UV LEDs, UV Laser เป็นต้น 

โดยธรรมชาติแสงที่มาจากดวงอาทิตย์จะเป็นสเปคตรัม ที่ประกอบด้วยแสงหลายๆความยาวคลื่นเข้าด้วยกัน ได้แก่ Radio waves, Infrared, Visible Light, X-Rays, Gamma Rays และ Cosmic Rays  โอโซนในชั้นบรรยากาศจะทำหน้าที่ดูดซับปริมาณส่วนมากไว้ เพื่อป้องกันไม่ให้เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ส่วนที่ทะลุผ่านมาถึงผิวโลกได้โดยมากจะเป็นแสงยูวีประเภท UVA

แสง UV มีกี่ประเภท?

Types of UV rays

แสง UV สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทตามช่วงความยาวคลื่น ได้แก่ UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm) และ UVC (200-280 nm) โดย UVC จะมีความยาวคลื่นน้อยสุด ส่งผลให้มีพลังงานสูงสุดในกลุ่มตามไปด้วย

  1. UVA มีความยาวคลื่นมาก รู้จักกันในนาม “Black Light” ถูกใช้ในการทำ Skin Tanning และการรักษาโรคที่เกี่ยวกับความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับผิวหนัง
  2. UVB มีความยาวคลื่นระดับกลาง ส่งผลอันตรายต่อผิวหนังและตาได้ โดยมากจะดูดซับไว้โดยชั้นโอโซนของโลก
  3. UVC มีความยาวคลื่นสั้นที่สุด มักถูกนำไปใช้ประโยชน์เกี่ยวกับการฆ่าเชื้อโรคในอากาศ พื้นผิวและน้ำ ระดับความยาวคลื่นที่ 253.7 nm จะส่งผลให้ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อมีมากที่สุด แสงยูวีประเภทนี้มีอันตรายต่อผิวหนังและตามากที่สุดในกลุ่ม

อะไรคือ UVGI?

What is UVGI?

UVGI (Ultraviolet Germicidal Irradiation) หมายถึงระบบการใช้แสง UV ที่มีความเข้มข้นสูงพิเศษ (Germicidal Range) เพื่อทำลายเชื้อโรคต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น Virus Bacteria Fungi และ Yeast & Mold ที่อยู่บนพื้นผิวและในอากาศ

เมื่อเชื้อโรคต่างๆได้รับปริมาณ UVC และระยะเวลาที่เพียงพอ (Dosing) ระบบสืบพันธุ์ (DNA) จะถูกทำลาย และทำให้เชื้อโรคเหล่านั้นตายในที่สุด

ระบบ UVGI ที่ได้รับการคำนวณออกแบบอย่างถูกต้องจะช่วยลดปริมาณเชื้อโรคในอากาศ (Microbial Content) ป้องกันการเกิดโรคติดต่อทางระบบหายใจ (Respiratory Airborne Diseases) เช่น ไข้หวัด2009 (H1N1) ไข้หวัดนก (H5N1) วัณโรค (Tuberculosis) แม้กระทั่ง Anthrax และอาการภูมิแพ้ หอบหืดจากสารจำพวก Allergens รวมทั้งยกระดับคุณภาพอากาศภายในอาคาร (Indoor Air Quality) ได้ด้วยการลงทุนไม่มากนัก

 

ประวัติการใช้ระบบ UVGI

History of UVGI

การใช้แสง UV เพื่อกำจัดเชื้อโรคนั้นมีมานานแล้ว เริ่มจากในน้ำก่อน แล้วจึงพัฒนามาใช้กับอากาศในภายหลัง
 
ปัจจุบันหน่วยงานมากมายได้รับรองการกำจัดเชื้อโรคด้วยระบบ UVGI เช่น CDC (Centers for Disease Control and Prevention) สำหรับใช้ในโรงพยาบาล, ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) กับการใช้ในระบปรับอากาศ รวมทั้ง WHO (World Health Organization) ที่แนะนำเพื่อควบคุมการแพร่กระจายของวัณโรค (Tuberculosis)
 

Year

Event

Reference

1892

พบว่าส่วนของแสงยูวีในแสงแดด มีคุณสมบัติในการกำจัดเชื้อโรค

Ward (1892)

1904

หลอดประเภท Quartz Lamp ถูกพัฒนาครั้งแรกเพื่อสังเคราะห์แสงยูวี

Lorch (1987)

1906

แสงยูวีอยู่นำไปใช้กำจัดเชื้อโรคในน้ำเป็นครั้งแรก (Water Disinfection)

Recklinghausen (1914)

1909

ประเทศในยุโรปเริ่มประยุกต์ใช้แสงยูวีในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ

AWWA (1971)

1916

ประเทศสหรัฐอเมริกาเริ่มประยุกต์ใช้แสงยูวีในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ

AWWA (1971)

1932

แสงยูวี ที่ระดับ 253.7 nm ซึ่งมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรค ถูกสังเคราะห์ได้ครั้งแรก

Ehrismann (1932)

1936

ระบบ UV ที่ติดเหนือหัว (Upper Air UV) ถูกนำมาใช้ในโรงพยาบาลเป็นครั้งแรก

Wells and Wells (1936)

1937

ระบบ UV ที่ติดเหนือหัว (Upper Air UV) ถูกนำมาใช้ในโรงเรียนเป็นครั้งแรก

Wells (1938)

1954

ระบบ UV ถูกนำมาใช้ร่วมกับระบบปรับอากาศ

MRC (1954)

1994

CDC ยอมรับและแนะนำการใช้ระบบ UVGI เพื่อกำจัดวัณโรค (TB)

CDC (2005)

1999

WHO ยอมรับและแนะนำการใช้ระบบ UVGI เพื่อกำจัดวัณโรค (TB)

WHO (1999)

2003

CDC แนะนำระบบ UVGI สำหรับโรงพยาบาลอย่างเป็นทางการ

CDC (2003)

2003

ASHRAE แต่งตั้งหน่วยงานเพื่อรองรับระบบ UVGI สำหรับการกำจัดเชื้อโรคในอากาศและพื้นผิวโดยเฉพาะ

Martin et al. (2008)

2005

รัฐบาลของประเทศสหรัฐอเมริการะบุให้ใช้ระบบ UVGI ในการกำจัดเชื้อโรคที่ระบบปรับอากาศ (Cooling Coil Disinfection)

GSA (2003)

UVGI เพื่ออากาศที่ดีขึ้น

UVGI for indoor air quality

ปัจจุบันมลพิษทางอากาศกำลังเป็นปัญหาใหญ่ เชื้อโรคที่ติดต่อได้ทางระบบหายใจ (Respiratory Airborne) มีมากมาย เช่น ไข้หวัด2009 (H1N1) ไข้หวัดนก (H5N1) SARS และเชื้อวัณโรค (Tuberculosis) เป็นต้น รวมทั้งอาการภูมิแพ้ หอบหืด อันเกิดมาจากสภาพอากาศภายในอาคารบ้านเรือน (Indoor Air Pollution)

การออกแบบอาคาร บ้านเรือนให้เป็นระบบปิด (Closed System) เพื่อรักษาพลังงาน และประหยัดค่าใช้จ่ายเป็นอีกสาเหตุทำให้เชื้อโรคเหล่านี้ถูกเก็บสะสมในอาคาร ก่อให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บต่างๆในระยะยาวโดยไม่รู้ตัว (Sick Building Syndrome; SBS)     

ปัญหาเหล่านี้ครอบคลุมตั้งแต่ บ้านเรือนที่อยู่อาศัย (Residential Building) ไปถึงอาคารพาณิชย์ (Commercial Building) โดยเฉพาะ โรงพยาบาล โรงแรม โรงภาพยนตร์ห้างสรรพสินค้า รวมทั้งโรงงานอุตสาหกรรมอาหารและยา 

นอกจากนี้ระบบปรับอากาศภายในอาคารก็เป็นอีกสาเหตุ โดยสามารถเปรียบเครื่องปรับอากาศได้กับตู้ฟักเชื้อโรค (Incubator) เนื่องจากภายใน Cooling Coil และ Air Duct มักมีความชื้น อุณหภูมิ เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของเชื้อโรค เมื่อเชื้อโรคถูกดูดเข้ามาพร้อมอากาศจากภายนอก เพิ่มปริมาณ ถึงระยะเวลาที่เหมาะสมมันก็จะออกมากับอากาศ สร้างปัญหาให้กับผู้อยู่อาศัย