紫外线杀菌灯与日光灯、节能灯发光原理一样，灯管内的汞原子被激发产生汞的特征谱线。低压汞蒸气主要产生254nm和185nm紫外线。日光灯、节能灯灯管采用的是普通玻璃，紫外线不能透出来，被荧光粉吸收后发出可见光；而杀菌灯灯管则用透紫钱玻璃或石英玻璃生产。紫外线穿过玻管壁透射出来。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，产生自由基可引起光电离，从而导致细胞的死亡。
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