關(guān)鍵字：UV 傳感器 可穿戴設(shè)備
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作者：Kevin Kilbane，Silicon Labs
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皮膚癌已成為日益增長的人類健康問題。在過去的 30?年中，患有皮膚癌的人數(shù)已經(jīng)超過患有其它類型癌癥人數(shù)的總和。在美國，皮膚癌已經(jīng)成為癌癥的最常見形式，每年有超過 350?萬的病例被確診。因此，人們開始變得越來越關(guān)心他們受到的紫外線(UV)輻射量，更確切的說，大多數(shù)人認(rèn)為 UV?是造成皮膚癌腫瘤形成的原因。
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UV 輻射是環(huán)境的自然組成部分，甚至在小計量下還會有益于人類。如果我們試圖消除所有?UV 照射，我們將會發(fā)現(xiàn)由維生素 D?缺乏而引起的骨骼疾病逐漸增加，這是因?yàn)榫S生素 D?需要在 UV?的幫助下由人體合成。從 UV?中獲得多少健康益處因人而異，因?yàn)?UV?照射和皮膚色素沉著之間有必然的聯(lián)系。關(guān)鍵是要維持 UV?照射在一個最佳的健康水平，而不至于高到有危險。
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當(dāng)開發(fā) UV?感應(yīng)應(yīng)用時，區(qū)分不同的 UV?類型是有益的。在 1932?年第二屆光學(xué)國際會議上明確定義了三種波長在 1?00nm~400nm 范圍內(nèi)的?UV 類型：UVA、UVB、UVC。對于進(jìn)行環(huán)境光?UV 測量的消費(fèi)類應(yīng)用來說，僅僅其中的兩種類型(UVA?和 UVB)是重要的。來自太陽光的短波長 UVC?光子不能穿透大氣層，就大多數(shù)情況而言，可以被個人健康和可穿戴產(chǎn)品所忽略。UVC?主要用于工業(yè)類應(yīng)用，例如用于殺毒和消毒設(shè)備，因?yàn)?UVC?輻射可以殺害細(xì)菌和其它傳染性微生物體。
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UVA 和?UVB 射線可以穿透地球的大氣層，然而較短波長的?UVB 射線(290nm~320nm)比較長波?UVA 射線(320nm ~400nm)更容易被吸收掉。除了更容易穿透大氣層之外，UVA 射線比更高能量的?UVB 射線更容易穿透人體皮膚，如圖 1?所示。
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圖 1 -UV?輻射類型和對人體皮膚的影響
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UVA 確實(shí)有一定的保健功效，因?yàn)樗鼤せ畲嬖谟谏蠈悠つw細(xì)胞中的黑色素，形成一種快速出現(xiàn)又快速消失的棕褐膚色。但是當(dāng)滲透到更深的皮膚層時，UVA?也會影響結(jié)締組織和血管。根據(jù)來自世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據(jù)，當(dāng)皮膚受到過度 UVA?照射時，皮膚會逐漸失去彈性并且開始起皺。最近的研究也表明，UVA?也可能會加重皮膚癌擴(kuò)散，盡管 UVA?的損害機(jī)理目前還不是十分清楚。
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科學(xué)家們在很久以前就知道 UVB?射線比 UVA?更有害健康。UVB?照射已被證明會引起 DNA?損傷，導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的基因傷害。哺乳動物細(xì)胞具有處理由環(huán)境(例如 UV?照射)引起的輕度 DNA?損傷的自我修復(fù)機(jī)制。然而，一旦損傷到達(dá)一定程度，修復(fù)機(jī)制不再有效，并且在正常環(huán)境下細(xì)胞會自己死亡，這個過程被生物學(xué)家稱為“細(xì)胞凋亡”。例如，當(dāng)某人受到嚴(yán)重曬傷時就會發(fā)生這種情況。如果皮膚細(xì)胞不能正常進(jìn)行細(xì)胞新陳代謝，它可能就會形成癌性腫瘤的內(nèi)核。