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殺菌燈實際上是屬于一種低壓汞燈。低壓汞燈是利用較低汞蒸汽壓（<10-2Pa）被激化而發出紫外光，其發光譜線主要有兩條：一條是253.7nm波長；另一條是185nm波長，這兩條都是肉眼看不見的紫外線。
殺菌燈不需要轉化為可見光，253.7nm的波長就能起到很好的殺菌作用，這是因為細胞對光波的吸收譜線有一個規律，在250~270nm的紫外線有大的吸收，被吸收的紫外線實際上作用于細胞遺傳物質即DNA。
它起到一種光化作用，紫外光子的能量被DNA中的堿基對吸收，引起遺傳物質發生變異，使細菌當即死亡或不能繁殖后代，達到殺菌的目的。
由于紫外線會殺死細胞，因此紫外線消毒時要注意不能直接照射到人的皮膚，尤其是人的眼睛，紫外線殺菌燈點亮時不要直視燈管，由于短波紫外線不透過普通玻璃，戴眼鏡可避免眼睛受傷害。
紫外照射劑量是指達到一定的細菌滅活率時，需要特定波長紫外線的量：照射劑量（J/m2）=照射時間（s）×UVC強度（W/m2）照射劑量越大，消毒效率越高，由于設備尺寸要求，一般照射時間只有幾秒，因此，燈管的UVC輸出強度就成了衡量紫外光消毒設備性能主要的參數。
在城市污水消毒中，一般平均照射劑量在300J/m2以上。低于此值，有可能出現光復活現象，即病菌不能被殺死，當從渠道中流出接受可見光照射后，重新復活，降低了殺菌效果。
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