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Para otros usos, consulte Black Light (desambiguación) .
Tubos fluorescentes de luz negra. El resplandor violeta de una luz negra no es la luz ultravioleta en sí, sino la luz visible que escapa y es filtrada por el material del filtro en la envoltura de vidrio.
Una colección de minerales fluorescentes bajo una luz negra.
Pintura corporal fluorescente. Las pinturas y decoraciones que emiten fluorescencia bajo luz negra se utilizan en el teatro y en varias formas de arte.

Una luz negra (o, a menudo luz negro ), también conocida como la luz UV-A , la lámpara de Wood o luz ultravioleta , es una lámpara que emite onda larga ( UVA ) de luz ultravioleta y muy poca luz visible . [1] [2] [3] [4]

Un tipo de lámpara tiene un material de filtro violeta , ya sea en la bombilla o en un filtro de vidrio separado en la carcasa de la lámpara, que bloquea la mayor parte de la luz visible y deja pasar los rayos UV, [3] por lo que la lámpara tiene un brillo violeta tenue cuando está en funcionamiento. [5] [6] Las lámparas de luz negra que tienen este filtro tienen una designación de la industria de la iluminación que incluye las letras "BLB". [3] [5] Esto significa "luz negra azul".

Un segundo tipo de lámpara produce ultravioleta pero no tiene el material de filtro, por lo que produce más luz visible y tiene un color azul cuando está en funcionamiento. [3] [4] [5] Estos tubos están hechos para su uso en trampas para insectos " mata insectos" y están identificados con la designación industrial "BL". [5] [6] Esto significa "luz negra".

Las fuentes de luz negra pueden ser lámparas fluorescentes , lámparas de vapor de mercurio , diodos emisores de luz (LED), láseres o lámparas incandescentes de diseño especial ; aunque las incandescentes casi no producen luz negra (excepto un poco más para los tipos de halógeno), por lo que no se consideran verdaderas fuentes de luz negra. [5] [6] En medicina , medicina forense y algunos otros campos científicos, esta fuente de luz se conoce como lámpara de Wood, que lleva el nombre de Robert Williams Wood, quien inventó los filtros UV de vidrio originales de Wood .

Aunque muchos otros tipos de lámparas emiten luz ultravioleta con luz visible, las luces negras son esenciales cuando se necesita luz UV-A sin luz visible, particularmente para observar la fluorescencia , [4] [5] el resplandor de color que muchas sustancias emiten cuando se exponen a los rayos UV . Las luces negras se emplean para efectos de iluminación decorativos y artísticos, usos diagnósticos y terapéuticos en medicina, [3] la detección de sustancias etiquetadas con tintes fluorescentes , la búsqueda de rocas , la detección de dinero falso , el curado de resinas plásticas, la atracción de insectos [4 ] y la detección de fugas de refrigerante que afecten a los refrigeradores.y sistemas de aire acondicionado . En las camas de bronceado se utilizan fuentes potentes de luz ultravioleta de onda larga . [4]

Los rayos UV-A presentan un peligro potencial cuando los ojos y la piel están expuestos, especialmente a fuentes de alta potencia. Según la Organización Mundial de la Salud , los rayos UV-A son responsables del bronceado inicial de la piel y contribuyen al envejecimiento y las arrugas de la piel. Los rayos UV-A también pueden contribuir a la progresión de los cánceres de piel. [7] Además, los rayos UV-A pueden tener efectos negativos en los ojos tanto a corto como a largo plazo. [8]

Tipos [ editar ]

Fluorescente [ editar ]

Dos tubos fluorescentes de luz negra, que muestran el uso. La parte superior es un tubo F15T8 / BLB de 18 pulgadas y 15 vatios, que se utiliza en un dispositivo fluorescente enchufable estándar. La parte inferior es un tubo F8T5 / BLB de 12 pulgadas y 8 vatios, que se utiliza en una luz negra portátil a batería que se vende como detector de orina para mascotas.

Los tubos de luz negra fluorescente generalmente se fabrican de la misma manera que los tubos fluorescentes normales , excepto que se usa un fósforo que emite luz UVA en lugar de luz blanca visible. El tipo más comúnmente utilizado para luces negras, designado como negro luz azul o "BLB" por la industria, tiene un revestimiento de filtro azul oscuro en el tubo, que filtra la mayor parte de la luz visible, de modo que se pueden observar los efectos de fluorescencia . [9] Estos tubos tienen un brillo violeta tenue cuando están en funcionamiento. No deben confundirse con los tubos de "luz negra" o "BL", que no tienen revestimiento de filtro y tienen un color azul más brillante. [10] [9] Estos están hechos para usar en " bug zapper"trampas para insectos donde la emisión de luz visible no interfiere con el rendimiento del producto. El fósforo que se usa típicamente para un pico de emisión cercano a los 368 a 371 nanómetros es fluoroborato de estroncio dopado con europio ( SrB
4O
7F : UE2+
) o borato de estroncio dopado con europio ( SrB
4O
7: Eu2+
) mientras que el fósforo utilizado para producir un pico de alrededor de 350 a 353 nanómetros es silicato de bario dopado con plomo ( BaSi
2O
5: Pb+
). Las lámparas de "luz negra azul" alcanzan su punto máximo a 365 nm. [11]

Bombilla de luz negra fluorescente compacta (CF)

Los fabricantes utilizan diferentes sistemas de numeración para los tubos de luz negra. Philips utiliza un sistema que se está volviendo obsoleto (2010), mientras que el sistema Osram (alemán) se está volviendo dominante fuera de América del Norte. La siguiente tabla enumera los tubos que generan azul, UVA y UVB, en orden de longitud de onda decreciente del pico más intenso. [a] Las composiciones de fósforo aproximadas, los números de tipo de los principales fabricantes y algunos usos se dan como una descripción general de los tipos disponibles. La posición del "pico" se aproxima a los 10 nm más cercanos. "Ancho" es la medida entre puntos en los hombros del pico que representan el 50% de intensidad.

Varias composiciones de fósforo utilizadas en luz negra [a]

Mezcla de fósforo		Pico
( nm )		Ancho
( nm )
Sufijo de Philips		Osram
sufijo		Tipo de EE. UU.Uso típico
-45050-/ 71-hiperbilirrubinemia , polimerización
SrP
2O
7: Eu		42030/ 03/ 72-polimerización fotoquímica
SrB
4O
7: Eu		37020/ 08/ 73("BLB")[b] forense , lapidario , clubes nocturnos
SrB
4O
7: Eu		37020-/ 78("POR")[c] atracción de insectos, polimerización, psoriasis , camas de bronceado
BaSi
2O
5: Pb		35040/ 09/ 79"LICENCIADO EN DERECHO"[c] atracción de insectos, camas de bronceado
BaSi
2O
5: Pb		35040/ 08-"BLB"[b] dermatología , lapidaria , forense , clubes nocturnos
SrAl
11O
18: Ce		34030---fotoquímica
MgSrAl
10O
17: Ce		31040---aplicaciones médicas, polimerización
Espectro de un tubo fluorescente de luz negra. El ancho de banda espectral FWHM del pico de 370 nm es de aproximadamente 20 nm. El pequeño pico secundario (2) es la luz de la línea de vapor de mercurio a 404 nm que se filtra a través del filtro, lo que le da a la lámpara su brillo púrpura.

Tubos "Bug Zapper" [ editar ]

Otra clase de bombilla fluorescente ultravioleta está diseñada para su uso en trampas para insectos voladores " eliminadores de insectos ". Los insectos son atraídos por la luz ultravioleta, que pueden ver, y luego son electrocutados por el dispositivo. Estas bombillas utilizan la misma mezcla de fósforo emisor de UV-A que la luz negra filtrada, pero como no necesitan suprimir la salida de luz visible, no utilizan un material de filtro púrpura en la bombilla. El vidrio simple bloquea menos del espectro de emisión de mercurio visible, lo que los hace parecer azul violeta claro a simple vista. Estas lámparas se denominan "luz negra" o "BL" en algunos catálogos de iluminación de América del Norte. Estos tipos no son adecuados para aplicaciones que requieren la salida de luz visible baja de "BLB"tubos [13] lámparas.

Incandescente [ editar ]

Bombilla de luz negra incandescente de 100 vatios

También se puede formar una luz negra simplemente usando un revestimiento de filtro UV como el vidrio de Wood en la envoltura de una bombilla incandescente común . Este fue el método que se utilizó para crear las primeras fuentes de luz negra. Aunque las bombillas incandescentes de luz negra son una alternativa más barata a los tubos fluorescentes, son excepcionalmente ineficaces para producir luz ultravioleta, ya que la mayor parte de la luz emitida por el filamento es luz visible que debe bloquearse. Por su cuerpo negroespectro, una luz incandescente irradia menos del 0,1% de su energía como luz ultravioleta. Las bombillas incandescentes UV, debido a la necesaria absorción de la luz visible, se calientan mucho durante su uso. Este calor, de hecho, se fomenta en tales bombillas, ya que un filamento más caliente aumenta la proporción de UVA en la radiación de cuerpo negro emitida. Sin embargo, esta alta temperatura de funcionamiento reduce drásticamente la vida útil de la lámpara, de unas 1.000 horas típicas a unas 100 horas.

Vapor de mercurio [ editar ]

Una luz negra de vapor de mercurio de 160 vatios

Vapor de mercurio de alta potenciaLas lámparas de luz negra se fabrican con potencias de 100 a 1000 vatios. Estos no utilizan fósforo, sino que se basan en la línea espectral de mercurio de 350 a 375 nm intensificada y ligeramente ampliada procedente de descargas de alta presión entre 5 y 10 atmósferas estándar (500 y 1000 kPa), según el tipo específico. Estas lámparas utilizan envolturas de vidrio de Wood o revestimientos de filtros ópticos similares para bloquear toda la luz visible y también las líneas de longitud de onda corta (UVC) de mercurio a 184,4 y 253,7 nm, que son dañinas para los ojos y la piel. Algunas otras líneas espectrales, que se encuentran dentro de la banda de paso del vidrio de Wood entre 300 y 400 nm, contribuyen a la salida. Estas lámparas se utilizan principalmente para fines teatrales y presentaciones de conciertos. Son productores de UVA más eficientes por unidad de consumo de energía que los tubos fluorescentes.

LED [ editar ]

LED UV

Algunos diodos emisores de luz pueden generar luz ultravioleta , pero las longitudes de onda inferiores a 380 nm son poco comunes y los picos de emisión son amplios, por lo que solo se emiten los fotones UV de energía más baja , dentro de la luz predominante no visible.

Aplicaciones médicas [ editar ]

Una lámpara de Wood es una herramienta de diagnóstico utilizada en dermatología por el cual la luz ultravioleta se brilla (a una longitud de onda de aproximadamente 365 nanómetros) sobre la piel del paciente; luego, un técnico observa cualquier fluorescencia posterior . Por ejemplo, las porfirinas , asociadas con algunas enfermedades de la piel, se tornarán rosadas fluorescentes. Aunque la técnica para producir una fuente de luz ultravioleta fue ideada por Robert Williams Wood en 1903 utilizando " vidrio de Wood ", fue en 1925 cuando la técnica se utilizó en dermatología.de Margarot y Deveze para la detección de infecciones fúngicas del cabello. Tiene muchos usos, tanto para distinguir condiciones fluorescentes de otras condiciones como para localizar los límites precisos de la condición.

Infecciones fúngicas y bacterianas [ editar ]

También es útil para diagnosticar:

  • Infecciones por hongos . Algunas formas de tiña , como Trichophyton tonsurans , no emiten fluorescencia. [14]
  • Infecciones bacterianas [15]
    • Corynebacterium minutissimum es rojo coral.
    • Pseudomonas es amarillo verdoso
  • Cutibacterium acnes , una bacteria involucrada en lacausa del acné , exhibe un brillo anaranjado bajo una lámpara de Wood. [dieciséis]

Intoxicación con etilenglicol [ editar ]

Fluoresceína brillando bajo luz ultravioleta

Se puede utilizar una lámpara de Wood para evaluar rápidamente si una persona sufre de intoxicación por etilenglicol como consecuencia de la ingestión de anticongelante . Los fabricantes de anticongelantes que contienen etilenglicol comúnmente agregan fluoresceína , que hace que la orina del paciente tenga fluorescencia bajo la lámpara de Wood. [17]

Otro [ editar ]

La lámpara de Wood es útil para diagnosticar afecciones como la esclerosis tuberosa [18] y el eritrasma (causado por Corynebacterium minutissimum , ver más arriba). [19] Además, la detección de porfiria cutánea tarda a veces se puede realizar cuando la orina se vuelve rosa al iluminarse con la lámpara de Wood. [20] Las lámparas de Wood también se han utilizado para diferenciar la hipopigmentación de la despigmentación, como ocurre con el vitíligo . La piel de un paciente con vitiligo aparecerá de color amarillo verdoso o azul bajo la lámpara de Wood. [ cita requerida ] Se ha informado de su uso en la detección del melanoma . [21]

Ver también [ editar ]

Luz Bili . Tipo de fototerapia que utiliza luz azul con un rango de 420 a 470 nm, que se utiliza para tratar la ictericia neonatal .

Seguridad [ editar ]

El vidrio de uranio brilla bajo la luz ultravioleta.
Ver también: subtipos del espectro ultravioleta

Aunque las luces negras producen luz en el rango UV, su espectro se limita principalmente a la región UVA de onda larga, es decir, la radiación UV más cercana en longitud de onda a la luz visible, con baja frecuencia y, por lo tanto, energía relativamente baja. Si bien es bajo, todavía hay algo de potencia de una luz negra convencional en el rango UVB. [22] UVA es el más seguro de los tres espectros de luz ultravioleta , aunque la alta exposición a los rayos UVA se ha relacionado con el desarrollo de cáncer de piel en humanos. La energía relativamente baja de la luz UVA no causa quemaduras solares . Sin embargo, los rayos UVA pueden dañar las fibras de colágeno , por lo que tienen el potencial de acelerar el envejecimiento de la piel y causar arrugas.. Los rayos UVA también pueden destruir la vitamina A en la piel.

Se ha demostrado que la luz UVA causa daño al ADN , pero no directamente, como los rayos UVB y UVC. Debido a su longitud de onda más larga , se absorbe menos y llega más profundamente a las capas de la piel , donde produce intermediarios químicos reactivos como radicales hidroxilo y oxígeno , que a su vez pueden dañar el ADN y resultar en un riesgo de melanoma . Sin embargo, la débil emisión de luces negras no se considera suficiente para causar daños en el ADN o mutaciones celulares de la forma en que lo hace la luz solar directa del verano, aunque hay informes de que la sobreexposición al tipo de radiación ultravioleta que se usa para crear bronceados artificiales en las camas solares.puede causar daño al ADN, fotoenvejecimiento (daño a la piel por exposición prolongada a la luz solar), endurecimiento de la piel, supresión del sistema inmunológico, formación de cataratas y cáncer de piel. [23] [24]

Los rayos UV-A pueden tener efectos negativos en los ojos tanto a corto como a largo plazo. [8]

Usos [ editar ]

La radiación ultravioleta es invisible para el ojo humano, pero iluminar ciertos materiales con radiación ultravioleta provoca la emisión de luz visible, lo que hace que estas sustancias brillen con varios colores. Esto se llama fluorescencia y tiene muchos usos prácticos. Se requieren luces negras para observar la fluorescencia, ya que otros tipos de lámparas ultravioleta emiten luz visible que ahoga el tenue resplandor fluorescente.

La luz negra se usa comúnmente para autenticar pinturas al óleo , antigüedades y billetes . Las luces negras se pueden utilizar para diferenciar la moneda real de los billetes falsos porque, en muchos países, los billetes legales tienen símbolos fluorescentes que solo se muestran bajo una luz negra. Además, el papel utilizado para imprimir dinero no contiene ninguno de los agentes abrillantadores que hacen que los papeles disponibles comercialmente emitan fluorescencia bajo luz negra. Ambas características hacen que los billetes ilegales sean más fáciles de detectar y más difíciles de falsificar con éxito. Las mismas características de seguridad se pueden aplicar a tarjetas de identificación como pasaportes o licencias de conducir .

Otras aplicaciones de seguridad incluyen el uso de bolígrafos que contienen tinta fluorescente, generalmente con una punta blanda, que se pueden usar para marcar artículos de manera "invisible". Si los objetos que están así marcados son posteriormente robados, se puede usar una luz negra para buscar estas marcas de seguridad. En algunos parques de atracciones , clubes nocturnos y en otros eventos que duran todo el día (o toda la noche), se estampa una marca fluorescente en la muñeca de un invitado que luego puede ejercer la opción de irse y poder regresar nuevamente sin pagar a otro. Cuota de admisión.

En medicina, la lámpara de Wood se usa para verificar la fluorescencia característica de ciertos hongos dermatofitos como las especies de Microsporum que emiten un resplandor amarillo, o Corynebacterium que tienen un color rojo a naranja cuando se ven bajo una lámpara de Wood. Esta luz también se utiliza para detectar la presencia y extensión de trastornos que provocan una pérdida de pigmentación, como el vitíligo . También se puede utilizar para diagnosticar otras infecciones fúngicas como la tiña , Microsporum canis , tinea versicolor ; infecciones bacterianas como eritrasma ; otras afecciones de la piel que incluyen acné , sarna, alopecia , porfiria ; así como raspaduras en la córnea , cuerpos extraños en el ojo y conductos lagrimales bloqueados. [25]

Los materiales fluorescentes también se utilizan muy ampliamente en numerosas aplicaciones en biología molecular, a menudo como "etiquetas" que se unen a una sustancia de interés (por ejemplo, el ADN), lo que permite su visualización. La luz negra también se puede utilizar para ver excrementos de animales, como orina y vómitos, que no siempre son visibles a simple vista.

La luz negra se usa ampliamente en pruebas no destructivas. Los fluidos fluorescentes se aplican a las estructuras metálicas y se iluminan con una luz negra que permite detectar fácilmente las grietas y otras debilidades en el material. También se utiliza para iluminar cuadros pintados con colores fluorescentes, particularmente sobre terciopelo negro , lo que intensifica la ilusión de autoiluminación. El uso de estos materiales, a menudo en forma de mosaicos que se ven en una sala sensorial con luz ultravioleta, es común en el Reino Unido para la educación de estudiantes con dificultades de aprendizaje profundas y múltiples. [26] Tal fluorescencia de determinadas fibras textiles, especialmente las que llevan abrillantador ópticoresiduos, también se pueden utilizar para el efecto de recreo, como se ve, por ejemplo, en los créditos de apertura de la James Bond película una vista a un Kill . Los títeres de luz negra también se realizan en un teatro de luz negra.

Una de las innovaciones para los vuelos nocturnos y para todo tipo de clima utilizada por EE. UU., Reino Unido, Japón y Alemania durante la Segunda Guerra Mundial fue el uso de iluminación interior UV para iluminar el panel de instrumentos, lo que brinda una alternativa más segura a las caras de los instrumentos pintadas con radio y punteros, y una intensidad que podría variarse fácilmente y sin iluminación visible que delatara la posición de un avión. Esto llegó incluso a incluir la impresión de gráficos marcados con tintas fluorescentes UV y el suministro de lápices UV visibles y reglas de cálculo como el E6B .

Miles de recolectores de polillas e insectos en todo el mundo utilizan varios tipos de luces negras para atraer especímenes de polillas e insectos para fotografiarlos y recolectarlos. Es una de las fuentes de luz preferidas para atraer insectos y polillas por la noche.

También se puede usar para probar el LSD , que emite fluorescencia bajo luz negra, mientras que los sustitutos comunes como el 25I-NBOMe no lo hacen. [27]

Además, si se sospecha una fuga en un refrigerador o un sistema de aire acondicionado , se puede inyectar un tinte trazador UV en el sistema junto con el aceite lubricante del compresor y la mezcla de refrigerante. Luego, el sistema se ejecuta para hacer circular el tinte a través de las tuberías y los componentes y luego se examina el sistema con una lámpara de luz negra. Cualquier evidencia de tinte fluorescente identifica la parte con fugas que necesita ser reemplazada.

  • El hilo de seguridad de un billete de 20 dólares estadounidenses se ilumina en verde bajo una luz negra como protección contra la falsificación .

  • El diseño anti-falsificación de un pasaporte chino brilla bajo una luz negra.

  • Escorpión fluorescente bajo luz ultravioleta de una luz negra

Ver también [ editar ]

  • Póster de luz negra
  • Lista de fuentes de luz

Notas al pie [ editar ]

  1. ^ a b Compilado de varios catálogos de iluminación de Philips, Osram y Sylvania.
  2. ^ a b Las lámparas fluorescentes BLB tienden a funcionar con eficiencias en el rango del 25%, siendo un ejemplo una lámpara Phillips 40W BLB T12 que emite 9.8W de UVA para 39 Watts de entrada de energía. [12]
  3. ^ a b Los tubos de vidrio de Wood fabricados por Osram utilizan un fósforo emisor de banda bastante estrecha, piroborato de estroncio activado por europio ( SrB
    4    O
    7    : Eu ) con un pico a aproximadamente 370 nm, mientras que los tubos de vidrio de Norteamérica y Philips Wood utilizan metasilicato de calcio activado con plomo que emite una banda más ancha con un pico de longitud de onda más corto a aproximadamente 350 nm. Estos dos tipos parecen ser los más utilizados. Diferentes fabricantes ofrecen uno u otro y, a veces, ambos.

Referencias [ editar ]

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  3. ↑ a b c d e Booth, C. (1971). Métodos en microbiología . 4 . Prensa académica. pag. 642. ISBN 978-0080860305. Archivado desde el original el 27 de mayo de 2013.
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Enlaces externos [ editar ]

  • Enciclopedia MedlinePlus : examen con lámpara de Wood
  • "Fósforos de conversión de UVC a UVA para fuentes de luz negra" . Sylvania. Archivado desde el original el 24 de julio de 2011.
  • "¿Qué materiales brillan bajo una luz negra o ultravioleta?" . About.com .
  • "Base de datos de minerales fluorescentes con imágenes, activadores y espectros" . fluomin.org.
  • http://mississippientomologicalmuseum.org.msstate.edu/collecting.preparation.methods/Blacklight.traps.htm