ブラックライト

使用例を示す2本のブラックライト蛍光管。上段はF15T8/BLB型、18インチ、15ワットの蛍光管で、標準的なプラグイン式蛍光灯器具に使用されている。下段はF8T5/BLB型、12インチ、8ワットの蛍光管で、ペットの尿探知器として販売されている携帯型電池式ブラックライトに使用されている。

蛍光ブラックライト管は、通常、通常の蛍光管と同じ方法で製造されますが、管の内側に可視白色光ではなくUVA光を発する蛍光体が使用されています。ブラックライトに最も一般的に使用されるタイプは、業界ではブラックライトブルーまたは「BLB」と呼ばれ、管に濃い青色のフィルターコーティングが施されており、ほとんどの可視光を遮断することで蛍光効果を観察できます。^{[ 9 ]}これらの管は動作時にかすかな紫色の光を発します。フィルターコーティングがなく、より明るい青色の「ブラックライト」または「BL」管と混同しないでください。^{[ 10 ] [ 9 ]}これらは、可視光の放出が製品の性能を妨げない「虫除け器」などの昆虫トラップで使用するために作られています。368～371ナノメートル付近の発光ピークに通常使用される蛍光体は、ユーロピウムをドープしたフッ化ストロンチウム（SrB） です。₂ F₈ :Eu ²⁺）またはユーロピウム添加ストロンチウムホウ酸塩（Sr_3B​₂ O₆ :Eu ²⁺350～353ナノメートル付近のピークを生成するために使用される蛍光体は 鉛ドープバリウムシリケート（BaSi）である。₂ O₅ :Pb ⁺「ブラックライトブルー」ランプは365  nmでピークを示す。^{[ 11 ]}

ブラックライト管にはメーカーによって異なる番号付けシステムが使用されています。フィリップスのシステムは（2010年現在）時代遅れになりつつありますが、（ドイツの）オスラムのシステムは北米以外では主流になりつつあります。次の表は、最も強いピークの波長が短い順に、青色、UVA、UVBを生成する管を一覧にしたものです。^{[ a ]}利用可能なタイプの概要として、おおよその蛍光体組成、主要メーカーのタイプ番号、およびいくつかの用途が示されています。「ピーク」の位置は、最も近い 10  nm に近似されています。「幅」は、ピークの肩にある強度が 50% である点間の測定値です。

虫除け器

UV蛍光灯の別の種類は、虫除け器での使用を目的として設計されています。昆虫は、目に見えるUV光に引き寄せられ、その後、この装置によって感電死します。これらの電球は、フィルター付きブラックライトと同じUV-A発光蛍光体ブレンドを使用していますが、可視光出力を抑制する必要がないため、電球内に紫色のフィルター材料を使用していません。普通のガラスは、可視水銀発光スペクトルをあまり遮断しないため、肉眼では薄い青紫色に見えます。これらのランプは、北米の照明カタログの一部では「ブラックライト」または「BL」という名称で呼ばれています。これらのタイプは、「BLB」管^{[ 13 ]}ランプの低い可視光出力を必要とする用途には適していません。

ブラックライトは、一般的な白熱電球のエンベロープにウッドガラスなどのUVフィルターコーティングを施すだけでも生成できます。これが、最初のブラックライト光源を作るために使用された方法です。白熱電球は蛍光灯よりも安価ですが、フィラメントから放出される光の大部分が遮断しなければならない可視光であるため、UV光の生成効率は非常に低いです。白熱電球は黒体放射スペクトルを持つため、そのエネルギーの0.1%未満しかUV光として放射しません。白熱UV電球は、可視光の吸収が必要なため、使用中に非常に高温になります。実際、このような電球では、フィラメントが高温になると放出される黒体放射中のUVAの割合が増加するため、この熱はむしろ促進されます。この高温動作により、ランプの寿命は通常の1,000時間から約100時間に短縮されます。

高出力水銀蒸気ブラックライトランプは、100～1,000ワットの出力定格で製造されています。これらのランプは蛍光体を使用せず、種類に応じて5～10標準気圧（500～1,000 kPa）の高圧放電によって増幅され、わずかに広がった水銀の350 ～ 375 nmのスペクトル線を利用しています。これらのランプは、ウッドガラスまたは同様の光学フィルターコーティングを施した外殻を使用して、可視光と、目や皮膚に有害な184.4 nmと253.7 nmの水銀の短波長（UVC）線をすべて遮断します。ウッドガラスの透過帯域である300～400 nmの範囲内にある他のいくつかのスペクトル線も出力に寄与します。これらのランプは主に劇場やコンサートの照明に使用されます。蛍光灯よりも単位消費電力あたりのUVA生成効率が優れています。    

紫外線は一部の発光ダイオードによって生成できますが、380nmより短い波長は まれであり、発光ピークが広いため、主に非可視光の中で、最もエネルギーの低い紫外線光子のみが放出されます。

ウッドランプは皮膚科で使用される診断ツールで、患者の皮膚に紫外線（波長約365ナノメートル）を照射し、その後の蛍光を検査技師が観察します。例えば、一部の皮膚疾患に関連するポルフィリンはピンク色に蛍光を発します。紫外線光源を生成する技術は、 1903年にロバート・ウィリアムズ・ウッドが「ウッドガラス」を用いて考案しましたが、この技術が皮膚科で毛髪の真菌感染症の検出に用いられたのは1925年のことで、マルガロとデヴェーズによって開発されました。蛍光を発する疾患を他の疾患と区別したり、疾患の正確な境界を特定したりするなど、多くの用途があります。

また、以下の診断にも役立ちます。

• 真菌感染症。白癬菌の一種であるトリコフィトン・トンスランスなどは蛍光を発しない。^{[ 17 ]}
• 細菌感染症^{[ 18 ]}
  • コリネバクテリウム・ミヌティシマムはサンゴのような赤色をしている。
  • シュードモナスは黄緑色
• ニキビの原因となる細菌であるCutibacterium acnesは、ウッド灯の下でオレンジ色に光る。 ^{[ 19 ]}

ウッド灯は、不凍液の摂取の結果としてエチレングリコール中毒にかかっているかどうかを迅速に評価するために使用できます。エチレングリコールを含む不凍液の製造業者は、一般的にフルオレセインを添加しており、これにより患者の尿がウッド灯の下で蛍光を発します。 ^{[ 20 ]}

ウッド灯は、結節性硬化症^{[ 21 ]}や紅斑症（コリネバクテリウム・ミヌティシマムによって引き起こされる、上記参照）^{[ 22 ]}などの疾患の診断に有用である。 さらに、ウッド灯で照射すると尿がピンク色に変色する場合、ポルフィリン症皮膚型遅発症の検出が可能になることがある^{[ 23 ]。}ウッド灯は、白斑などの色素脱失と低色素沈着を区別するためにも使用されてきた。白斑患者の皮膚は、ウッド灯の下では黄緑色または青色に見える。メラノーマの検出にウッド灯が使用されたという報告もある^{[ 24 ] 。}

ブラックライトは、油絵、骨董品、紙幣の真贋鑑定によく用いられます。また、多くの国では、正規の紙幣にはブラックライトの下でのみ見える蛍光マークが印刷されているため、偽札と本物の通貨を区別することも可能です。さらに、紙幣の印刷に使用される紙には、市販の紙がブラックライトの下で蛍光を発する原因となる蛍光増白剤が一切含まれていません。これらの特徴により、偽札は容易に発見でき、偽造はより困難になります。同様のセキュリティ機能は、パスポートや運転免許証などの身分証明書にも適用できます。

その他のセキュリティ用途としては、一般的に柔らかいペン先を持つ蛍光インク入りのペンを使用し、物品に「目に見えない」マーキングを施す方法があります。マーキングされた物品が盗難された場合、ブラックライトを使ってこれらのセキュリティマーキングを探すことができます。一部の遊園地、ナイトクラブ、その他の終日（または終夜）イベントでは、蛍光マークがゴム印でゲストの手首に押印され、ゲストは一度退場しても、再度入場料を支払うことなく再入場できるオプションを行使できます。

蛍光物質は分子生物学における数多くの用途で非常に広く使用されており、多くの場合、目的の物質（例えばDNA）に結合する「タグ」として用いられ、それによって物質の可視化を可能にする。

世界中の何千人もの蛾や昆虫の収集家が、写真撮影や収集のために蛾や昆虫の標本を引き寄せる目的で、様々な種類のブラックライトを使用しています。ブラックライトは、夜間に昆虫や蛾を引き寄せるための好ましい光源の一つです。また、肉眼では必ずしも見えない動物の排泄物（尿や嘔吐物など）を照らすこともできます。

ブラックライトは非破壊検査で広く用いられている。金属構造物に蛍光液を塗布し、光を照射することで、亀裂などの欠陥を容易に検出できる。

冷蔵庫やエアコンのシステムに漏れが疑われる場合、コンプレッサーの潤滑油と冷媒の混合物とともに、UVトレーサー染料をシステムに注入します。その後、システムを稼働させて染​​料を配管や部品全体に循環させ、ブラックライトランプでシステムを検査します。蛍光染料の痕跡があれば、交換が必要な漏れ箇所を特定できます。

ブラックライトは、蛍光塗料で描かれた絵画、特に黒いベルベットに描かれた絵画を照らすために使用され、自己発光の錯覚を強めます。このような素材の使用は、多くの場合、紫外線ライトを当てた感覚室でタイル状にして見る形で、英国では重度および複数の学習障害を持つ生徒の教育によく用いられています。^{[ 25 ]}特定の繊維、特に蛍光増白剤の残留物を含む繊維からのこのような蛍光は、例えばジェームズ・ボンド映画『美しき獲物たち』のオープニングクレジットに見られるように、娯楽効果にも使用できます。ブラックライト人形劇は、ブラックライト劇場で上演されます。

ブラックライトは、岩石探査や鉱物の蛍光による識別によく用いられる道具です。紫外線の下で光る最も一般的な鉱物や岩石は、蛍石、方解石、アラゴナイト、オパール、アパタイト、玉髄、コランダム（ルビーとサファイア）、灰重石、亜セレン石、スミソナイト、閃亜鉛鉱、ソーダライトです。鉱物の蛍光を最初に観察したのは、1852年のジョージ・ストークスでした。彼は、蛍石が紫外線で照らされると青く光ることに気づき、この現象を蛍石にちなんで「蛍光」と名付けました。蛍石やその他の蛍光鉱物の鉱脈を可視化するために使用されるランプは鉱山でよく使われますが、それらは工業規模のものが多いです。この目的に使えるランプは、波長が短く、科学グレードである必要があります。UVP社の携帯型UVランプは、この目的に最適で、地質学者が鉱山や潜在的な新規鉱山で蛍石の最適な供給源を特定するために使用しています。透明なセレナイト結晶の中には、紫外線照射下では自然光では見えない「砂時計」状の模様を示すものがある。これらの結晶は燐光性も持つ。石灰岩、大理石、トラバーチンは方解石の存在により発光することがある。花崗岩、閃長岩、花崗岩質ペグマタイトも発光することがある。

紫外線は、特定の接着剤、樹脂、インクを硬化させるために使用できます。これは、これらの物質内部で光化学反応を引き起こすことによって起こります。この硬化プロセスは「硬化」と呼ばれます。紫外線硬化は、印刷、コーティング、装飾、ステレオリソグラフィー、およびさまざまな製品や材料の組み立てに適用できます。他の技術と比較すると、紫外線エネルギーによる硬化は、低温プロセス、高速プロセス、および溶剤フリープロセスであると言えます。これは、硬化が蒸発ではなく直接重合によって起こるためです。1960年代に初めて導入されたこの技術は、製造業の多くの産業で合理化と自動化の向上をもたらしました。紫外線による硬化の主な利点は、材料を処理できる速度です。プロセスの硬化または乾燥ステップを高速化することで、インクやコーティングが湿っている時間を短縮し、欠陥やエラーを減らすことができます。これにより、完成品の品質が向上し、より高い一貫性を実現できる可能性があります。製造時間を短縮するもう1つの利点は、乾燥ステップが完了するまで使用できないアイテムを保管するために必要なスペースが少なくて済むことです。紫外線エネルギーは様々な材料と独特な相互作用を示すため、紫外線硬化によって他の方法では実現できない特性を持つ製品を作り出すことが可能です。このため、強度、硬度、耐久性、耐薬品性など、多くの特性の変化が求められる製造業や技術分野において、紫外線硬化は不可欠な技術となっています。

第二次世界大戦中、アメリカ、イギリス、日本、ドイツが夜間飛行や全天候飛行のために採用した革新的な技術の一つに、計器盤を照らすための紫外線（UV）室内照明の使用があった。これは、ラジウム塗料で塗装された計器盤面や指針に代わるより安全な方法であり、また、航空機の位置を露呈させるような可視光を発生させることなく、容易に明るさを調整できるという利点があった。この技術は、UV蛍光インクでマーキングされたチャートの印刷や、UVで視認できる鉛筆やE6Bなどの計算尺の提供にまで及んだ。

また、ブラックライトの下で蛍光を発するLSDの検査にも使用できますが、 25I-NBOMeなどの一般的な代替物質は蛍光を発しません。^{[ 26 ]}

日焼けマシンでは、強力な長波長紫外線光源が使用されています。^{[ 3 ]}

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