Lampe de Wood

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Une ampoule de lumière noire. Pour l'œil humain, la lumière semble beaucoup plus bleue que dans cette image.
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.

Une lampe de Wood est un outil diagnostique utilisé en médecine, plus particulièrement en dermatologie. Elle permet d'examiner la peau du patient avec une lumière ultraviolette (avec une longueur d'onde d'environ 365 nanomètres). Elle est composée d’un verre à filtre optique qui laisse passer la lumière ultraviolette et infrarouge, tout en bloquant la plupart de la lumière visible[1].

Histoire[modifier | modifier le code]

La technique permettant de produire une source d'ultraviolet a été inventée par Robert Williams Wood en 1903 avec sa « Wood's glass ». Celle-ci a été développée comme filtre de lumière utilisé dans les communications pendant la Première Guerre mondiale[2],[3]. 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 les composants visibles d'un faisceau lumineux, ne laissant que le rayonnement invisible comme faisceau de signal. Le « Wood’s glass » était couramment utilisé pour former l'enveloppe des ampoules ultraviolettes fluorescentes et incandescentes (« lumières noires »). Ces dernières années, en raison de ses inconvénients, d'autres matériaux filtrants l'ont largement remplacé[4].

Composition[modifier | modifier le code]

Le lampe de Wood est faite d’un verre spécial au baryum-sodium-silicate contenant environ 9% d'oxyde de nickel. C'est un verre bleu-violet très profond, opaque à tous les rayons lumineux visibles sauf le rouge, le plus long, et le violet, le plus court. 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 les longueurs d'onde rouges les plus longues et les moins visibles.

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

Propriétés et utilisations[modifier | modifier le code]

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.

Utilisation médicale[modifier | modifier le code]

Ce n'est pas avant 1925 que cette technique a été utilisée en dermatologie par Margarot et Deveze pour la détection d'infection mycosique des cheveux.

Les applications médicales de la lampe de Wood sont nombreuses :

  • en chimie analytique, comme système de révélation en chromatographie sur couche mince ;
  • en ophtalmologie ;
  • en dermatologie, la plus courante étant la caractérisation de l'herpès circiné. La lampe de Wood est particulièrement utile dans le diagnostic de l'erythrasma, des mycoses cutanées (microsporum audouini), d'infections cutanées bactériennes (corynebacteriium minutissimum, pseudomonas spp) et de certaines lésions pigmentées ;
  • en médecine légale la fluorescence des taches de sperme exposées à la lampe de Wood est connue et utilisée depuis longtemps, et a même donné lieu à l'apparition de « kits de diagnostic » destinés aux particuliers ;
  • en toxicologie aux urgences : l'intoxication par l'éthylène glycol (l'ingestion de liquide antigel étant due à un désir de suicide ou à une escroquerie au vin falsifié) s'accompagne de l'élimination urinaire de la fluoresceine ajoutée par le fabricant comme marqueur, et donc de fluorescence des urines exposées à la lumière de Wood. Le délai du diagnostic de l'intoxication est alors raccourci[5].

Autres utilisations[modifier | modifier le code]

La lampe de Wood est également utilisée dans les domaines suivants :

  • La lecture de textes effacés ou peu lisibles. Cette méthode a été présentée en 1925 par Charles Samaran[6].
  • Dans le domaine du marché de l'Art par les professionnels qui décèlent ainsi des repeints ou restaurations difficiles à voir à l’œil nu sur les tableaux.

Effets sur la santé[modifier | modifier le code]

Les ampoules en verre de Wood sont potentiellement dangereuses par rapport à celles en verre émaillé, car la réduction de la lumière visible peut exposer les observateurs à des niveaux d'UV dangereux, car la source semble faible. Le faible rendement des lumières noires n'est pas considéré comme suffisant pour causer des dommages à l'ADN ou des mutations cellulaires, mais une exposition excessive aux UV peut causer des dommages temporaires ou permanents à l'œil.

Liens internes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Robin Williams et Gigi Williams, « Wood, Professor Robert Williams », sur Pioneers of Invisible Radiation Photography, RMIT Online University, Melbourne, Australia, (consulté le )
  2. « Invisible Signals », U.S. Naval Institute, Annapolis, Maryland, vol. 45, no 10,‎ , p. 1794–1796 (lire en ligne, consulté le )
  3. « Secret signaling by light rays », Yale University, New Haven, vol. 49,‎ , p. 214–216 (lire en ligne, consulté le )
  4. "...a BLB [black light bulb] has a thin coating of a visible wavelength (VIS) filter generally applied to the inner wall of the bulb" from « Part I: Lighting and its effects on color-grading diamonds » [ppt], Accredited Gemologists Association, (consulté le ) See also the 2009 report: « Part I: Lighting and its effects on color-grading diamonds » [ppt], Accredited Gemologists Association, (consulté le )
  5. Winter ML, Ellis MD, Snodgrass WR : Urine fluorescence using a Wood's lamp to detect the antifreeze additive sodium fluorescein: a qualitative adjunctive test in suspected ethylene glycol ingestions, in Ann. Emerg. Med. , volume=19 , no 6, pages 663–667, juin 1990 [lire en ligne]
  6. C.R. Acad. Inscr. & BL, 1925, 348-355
  7. « Reflected Ultraviolet Photography », sur Medical and Scientific Photography, RMIT University