یک لامپ مهتابی از انواع “لامپ های تخلیه گازی” می باشد که از الکتریسیته برای برانگیختن بخار جیوه داخل گاز آرگون یا نئون استفاده می کند و تولید اشعه ماورا بنفش موج کوتاه می کند که بعدا این اشعه باعث تولید نور مرئی می شود.

برخلاف لامپ های معمولی ، لامپ های فلورسنت همیشه نیاز به تثبیت کنندهبرای تنظیم و یکنواخت کردن انرژی انتشار یافته در سرتاسر لامپ دارد. در  لامپ های مهتابی معمولی که طولشان 120cm یا 240cm هستند تثبیت کننده بهترکیبات اضافه می شود.

اصول عملکرد

اصل اساسی عملکرد تیوب های فلورسنت بر پایه پراکندگی ناکشسان الکترون بنا شده است. یک الکترون انتشار یافته از کاتد با اتم های گاز برخورد می کند (مانند جیوه ، آرگون یا کریپتون) که به عنوان نشر دهنده های ماورای بنفش استفاده می شوند. این امر باعث کنده شدن موقت الکترون و رفتن به تراز بالا تر انرژی می باشد تا بخشی یا کل انرژی جنبشی الکترون برخوردی به انتقال پیدا کند. که این یک برخورد ناکشسان است. این سطح بالاتر انرژی ناپایدار است و اتم مجبور است که یک فوتون ماورابنفش انتشار دهد تا الکترون تهییجی به تراز پایین تر که پایدارتر است بازگردد. که این نور ماورابنفش غیر قابل رویت است و باید به گونه ای به نور مرئی تبدیل شود. این کار بوسیله پدیده فلورسانس رخ می دهد. که این کار با پوشش دادن سطح داخلی لوله مهتابی توسط فسفر انجام می شود یعنی وقتی که اشعه ماورای بنفش توسط فسفر جذب می شود و اتم فسفر را تهییج می کند که در اینجا هم الکترون در اتم فسفر به تراز بالا تر رفته و پس از بازگشت به تراز اولیه یک فوتون با انرژی کمتر از انرژی اشعه ماورای بنفش منتشر می کند که توسط چشم قابل دیدن است. همین اختلاف انرژی باعث گرم شده سطح فسفر لوله لامپ مهتابی می شود.
خطرات

1-اشعه ماورابنفش انتشار یافته ممکن است توسط لایه ترکیبات فسفر جذب نشود و به بیرون لامپ انتشار یابد. که قرار گرفتن طولانی در معرض این اشعه می تواند برای پوست مضر باشد.

2- لامپ های مهتابی با فرکانس حدود 100-120Hz چشمک می زنند که این باعث چشم درد و سردرد می شود. برای مطالعه باید از لامپ های مهتابی الکترونیکی فرکانس بالا(20-60kHz) به جای لامپ های مهتابی معمولی استفاده شود. همچنین این ارتعاشات می تواند در EEG اختلال ایجاد کند.

3- لامپ های 120 سانتیمتری مهتابی مقدار 12 میلیگرم جیوه در خود دارند که ماده ای سمی است. این مقدار جیوه هرچه به پایان عمر لامپ نزدیک می شویم بیشتر با لایه فسفر ترکیب می شود و پس از شکستن پودر داخل آن سمی خواهد بود.

اشعه UV (ماورابنفش) لامپ های مهتابی

طول موج نور ماورای بنفش منتشر شده از بخار جیوه 245nm است. که در طیف سنجی در بازه UVC قرار می گیرد(بازه 180 تا 280 نانومتر). امواج ماورای بنفشی که توسط لایه فسفر جذب نمی شوند و از لوله شیشه ای خارج می شوند علاوه بر این بخار جیوه می تواند اشعه ماورای بنفش دیگری را با طول موج 365nm منتشر کند که در محدوده UVA (315 تا 400 نانو متر) قرار می گیرد که ممکن است توسط فسفر جذب نشود و به خارج نشر پیدا کند.

بررسی ها نشان می دهد که احتمال خطر بروز عوارضی چون التهاب قرنیه و التهاب پوست توسط قرار گرفتن در معرض اشعه های UV وجود دارد. همچنین احتمال بروز نوعی سرطان پوست به نام NMSC نیز وجود دارد. بیشترین UVB (280 تا 315 نانومتر) اندازه گیری شده 93 µW m-2 (93 میکرو وات بر متر مربع) تنها نمایانگر 9.2% از محدودیت سال 1988 (برای پیشگیری از عوارض حاد) می باشد. بیشترین UVA اندازه گیری شده 48 mW m-2 می باشد که 0.5% محدودیت سال 1988 و 13.7% محدودیت های فعلی می باشد.

در زمان مطالعات سال 1988 ، لامپ های فلورسنت اکثرا دارای یک پخش کننده نور پلاستیکی بودند که سرتاسر لوله لامپ را فراگرفته بود که خود این پوشش پلاستیکی باعث کاهش اشعه ماورای بنفش خارج شده می شد و می توانست مدار UVA را 17 تا 99 درصد و UVB را بین 19 تا 100 درصد کاهش دهد. در سالهای اخیر معمولا از این پوشش ها دیگر استفاده نمی شود و به جای آن در پشت لامپ یک صفحه آینه ای برای انعکاس نور قرار دارد که خود این باعث افزایش انتشار UV می شود و دلیل اصلی بیشتر بودن محدوده استاندارد سال 1996 از سال 1988 همین امر می باشد.

برای اندازه گیری اثرات طولانی مدت بر روی سلامتی توسط CIE آزمایشات دیگری انجام شد. مقدار دوز استاندارد که معمولا “دوز ایجاد کننده حداقل التهاب پوست” یا همان MED است که مخفف ‘minimal erythemal dose’ می باشد و مقدارش 300 J m-2 (مقدار موثر) است. مفهوم MED در اصل بر اساس مطالعات بالینی بر روی آستانه ایجاد التهاب پوستی می باشد. اما “دوز استاندارد التهاب پوست” یا SED برابر با 100 J m-2 می باشد.

جدول زیر نیز مقدار MED اندازه گیری شده در مدت زمان 2000 ساعت را نشان می دهد.

* 1 MED = 300 J m-2.

از جدول فوق بر می آید که به طور متوسط بین 4.6 تا 6 می باشد. که اگر آن را با اشعه رسیده از خورشید (که مقدارش برای افراد خانه دار 300 SED در سال می باشد)مقایسه کنیم مقدار زیادی نیست.

در عدد 300 فوق مقدار 157 MED y-1 مربوط به سن کمتر از 18 سال و مقدار 93 MED y-1 بعد از سن 18 سالگی و مربوط به منزل است.