Lampe de Wood

La technique permettant d'émettre des d'ultraviolet sans trop de lumière visible a été inventée par Robert Williams Wood en 1903 avec son « Wood's glass ». Celui-ci a été développé comme filtre de lumière utilisé dans les communications pendant la Première Guerre mondiale[4] - [5]. Le filtre en verre fonctionnait à la fois dans la communication infrarouge de la lumière du jour et dans les communications ultraviolettes nocturnes en supprimant la plus grande partie de la composante visible d'un faisceau lumineux, laissant essentiellement passer le rayonnement invisible comme faisceau porteur de signal. Le « Wood’s glass » était couramment utilisé pour fabriquer l'enveloppe des tubes ultraviolets fluorescents et incandescents (« lumière noire »). Ces dernières années, en raison de ses inconvénients, d'autres matériaux filtrants l'ont largement remplacé[6].

Deux tubes fluorescents ultraviolets "lumière noire". Les enveloppes en verre illustrent la couleur bleu foncé du verre de Wood, bien que ces tubes modernes utilisent en fait un autre matériau de filtrage optique.

L'enveloppe de la lampe de Wood (souvent un tube) est constituée d’un verre spécial au silicate de sodium et de baryum contenant environ 9 % d'oxyde de nickel. C'est un verre bleu-violet très profond, opaque aux rayons lumineux visibles sauf pour le rouge, de plus grande longueur d'onde, et pour le violet, de plus courte longueur d'onde. Il est assez transparent dans le violet/ultraviolet dans une bande entre 320 et 400 nanomètres, avec un pic à 365 nanomètres, et une gamme assez large d'infrarouge, ainsi que pour les longueurs d'onde rouges les plus longues et les moins visibles.

Certaines sources de la littérature indiquent à tort la présence d'oxyde de cobalt(II) dans la lampe de Wood.

Les filtres photographiques pour la photographie ultraviolette, notamment les filtres Kodak Wratten 18A et 18B, sont basés sur le verre de Wood[7].

Le verre de la lampe de Wood a une résistance mécanique inférieure et une dilatation thermique plus élevée que les verres couramment utilisés, ce qui le rend plus vulnérable aux chocs thermiques et aux dommages mécaniques.

Les oxydes de nickel et de baryum sont également chimiquement réactifs, avec une tendance à lentement former une couche d'hydroxydes et de carbonates au contact de l'humidité atmosphérique et du dioxyde de carbone.

La fragilité aux chocs thermiques rend la fabrication d'ampoules en verre hermétiquement scellées difficile et coûteuse. Par conséquent, la plupart des ampoules à «lumière noire» contemporaines sont fabriquées en verre structurellement plus approprié, avec seulement une couche d'un émail filtrant les UV sur sa surface. Ces ampoules font cependant passer beaucoup plus de lumière visible, paraissant plus brillantes à l'œil. En raison des difficultés de fabrication, la lampe de Wood est maintenant plus couramment utilisée dans les filtres plats ou en forme de dôme autonomes, au lieu d'être le matériau de l'ampoule.

Après une exposition prolongée aux rayons ultraviolets, la lampe de Wood subit une solarisation, perdant progressivement sa transparence pour les UV.

Les lampes de Wood sont potentiellement dangereuses pour les yeux, car la faible lumière visible émise peut exposer les observateurs à des niveaux d'UV nocifs pour la vue, la source lumineuse perçue semblant faible. Une exposition excessive aux UV peut causer des dommages temporaires ou permanents à l'œil.

Le faible rendement des lampes de Wood n'est pas considéré comme suffisant pour causer des dommages importants à l'ADN ou des mutations cellulaires à la peau si la durée d'exposition aux ultraviolets est courte. Toutefois les expositions prolongées ou professionnelles chroniques sont à éviter.

• Lumière noire (ou lumière de Wood)
• Verre optique
• Filtre dichroïque
• Pléochroïsme
• Lampe à décharge