UVA1光的有益应用的制作方法

优先权要求

本专利申请要求题为“减少压力、减少焦虑和增加疼痛阈值的方法及装置”，提交于2018年5月2日（代理人案卷编号12-188p）的zdenkograjcar的美国临时专利申请序列号62/665,949的优先权；并且要求题为“减少压力、减少焦虑和增加疼痛阈值的方法及装置”，提交于2018年10月12日（代理人案卷编号12-191p）的zdenkograjcar的美国临时专利申请序列号62/744983的优先权。特此要求保护它们各自的优先权利益，并且它们各自的全部内容通过引用并入本文。

本文件总体上关于向人类和动物提供特定的电磁辐射，但不限于此。

背景技术：

uv辐射或uv光被指定为覆盖来自100-400纳米（nm）波长的电磁光谱的范围，并且被分为三个波段：uva（315-400nm）；uvb（280-315nm）；和uvc（100-280nm）。uva波段可以被进一步细分为uva1和uva2，uva1是较长的360至400nm的uv波长，较短波长的uva2包括315至360nm的波长。当与包括大约400nm至700nm的波长的可见光相比时，穿透大气层并到达地面的日光平均为约5%至10%的uva光。

诸如禽、牛、马、猪、绵羊、山羊等的农业动物良好地响应于uva光。包括鱼和两栖动物的水生动物良好地响应于uva光。随着这些物种的进化，它们在它们的天然环境中经受了uva光。如今，随着商业化的养殖将动物移动到室内，被用于照亮畜棚、保存区（holdingareas）或池塘的灯不发射uva光或者没有发射足够的uva光以变得有效。这些灯包括白炽灯、高压钠灯、荧光灯和led。在一些地区，本着动物福利的精神，农民已经开始在畜棚中放置窗户以给予动物所谓的“天然”光。然而，这种光不是天然的，因为玻璃窗格过滤掉了包括uva波长的大多数uv光。

同样对于人类，由于人们在室内度过更多的时间——在建筑物中工作并在建筑物内度过空闲时间——暴露于天然日光就被减到最少了。尽管白炽的或荧光的紫外黑光灯可以在室内提供uva光，但它们通常既发射uva1光又发射uva2光。

技术实现要素：

申请人已经确定，暴露于uva1波长的光（360-400nm）对人类和动物都有积极效果。当人类或动物在接收了uva1光的时间没有接收uvb和uva2时，这是尤其真实的。

诸如禽的某些物种具有四色视力，意味着它们可以看到在300nm至400nm范围内的光。其它动物物种也可以看到低于400nm的人类极限的光，因而能够看到在uva范围内的光。

申请人还已经确定，uva光受体蛋白（视蛋白和其它光接受体（photoacceptors））表现出视网膜外的表达模式。因而，uva光可以通过人类和动物物种的皮肤被感知到。对于鸡，主要通过鸡冠、肉垂和耳垂来感知到。申请人相信，被uva1光直接或间接调节的感觉神经元可能有助于动物和人类表现出的减少的压力和焦虑以及增加的疼痛忍耐力，还相信，诸如谷氨酸、血清素、细胞外atp或cgrp的神经递质可能有助于本文讨论的改进。

此外，申请人已经确定，当给定对于uva1光的定期暴露时，人类和农业动物物种表现出更少的压力、更少的焦虑、更低的炎症、更低的瘙痒、增强的免疫力以及增大的疼痛阈值。当与人类可见光谱相比时，尽管典型的正午阳光传递约5%至10%的uva1，但在一些实施例中，申请人已经发现，除了可见光谱中的某些光之外，12%至15%的uva1或多达20%或25%的uva1对农业动物具有有益的效果。单独的uva1光，或者uva1对uva1+可见光的比率为100%，也可以具有有益的效果。如果对动物生理具有不利影响的uva2和uvb不存在，则这些益处就可以被更充分地实现。

本文讨论的光源通过消除uva2辐射、uvb辐射和uvc辐射的有害影响并提供uva1光的有益应用，增强和改善了人类或动物可能在自然界中经历的事物。例如，在自然界中，动物经历日出和日落。在一些动物养殖设施中，灯可能被立即全部打开，使动物瞬间从黑暗变进入亮光。还已知，与太阳直接在头顶上方时相比，因为在日出和日落时地球从太阳接收的光必须穿过更多的大气层，所以uv光的强度更小。因而，从日出到中午，在野外的动物接收比可见光的增加更平缓增加的uva光。在日落时，情况是相反的。uva光的强度将比可见光的减小更快地减小。

申请人还已经确定，从畜棚灯光中去除一些波长而不是向农业动物供应全光光谱提供了另外的益处。尽管这可能看起来违反直觉，但因为大多数野生动物可能在阴凉处度过时间，所以它们没有接收全光谱的日光。例如，申请人已经确定，如果饲养于具有大多数绿光、一些蓝光和极少红色光的环境，则肉鸡更快地生长并且具有更小的压力。与单独的绿光相比，向这个绿光模型中添加uva1示出了改善的生长以及减轻的压力和焦虑。据信，其它农业动物物种也可能受益于uva1光和绿光的组合。

在一些实施例中，具有490nm至580nm的波长的绿光可以被使用。优选地，在另外的实施例中，使用了具有在520nm至535nm范围内带有一个或多个峰的波长的光。在一些实施例中，提供带有uva1光的绿光对动物是有益的，因为它减少了压力、减轻了焦虑并且增加了它们的疼痛阈值。

在一些实施例中，仅绿光和uva1光被提供给人类或动物。申请人相信，这可能是光波长的有利混合，用于减少压力和焦虑并增加疼痛忍耐力。

这些非限制性示例的每一个都可以独立存在，或者可以与一个或多个其它示例以各种排列或组合来组合。

这个概括旨在提供本专利申请的主题的概述。并不旨在提供本发明的排他性或详尽的解释。包括了详细的说明以提供关于本专利申请的进一步的信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，类似的数字可以描述不同视图中的相似部件。具有不同字母后缀的类似的数字可以表示相似部件的不同实例。举例来说，附图总体上图示了在本文件中讨论的各种实施例，但不限于此。

图1描绘了示出在典型的一天期间天然的可见光和uva1光的相对强度的图。

图2描绘了用于牲畜的住所的剖面侧平面视图。

图3描绘了示出由示例照明引擎在数小时的时段内提供的uva1光和可见光的相对强度的图。

图4描绘了示出由示例照明引擎在数小时的时段内提供的uva1光和可见光的相对强度的图。

图5是用于牲畜的住所的照明组件的电子部件的示意图。

图6是用于牲畜的住所的照明系统的示意图。

具体实施方式

尽管通常认为uv光对身体有害，但申请人相信在没有uva1光谱时uvb更加有害，这指示了uva1光谱光可以向人或动物的身体提供信号，以启动将有助于控制uvb损害的防护措施。因而，用uva1光治疗身体可以充当预防剂，该预防剂抵抗由uva2暴露或uvb暴露造成的损害。

uv区域覆盖100-400nm的电磁波长范围，并且分为三个波段：uva（315-400nm）；uvb（280-315nm）；和uvc（100-280nm）。uva波段可以被进一步分为较长的uv波长（360至400nm）的uva1和较短波长的uva2（315至360nm）以及uvb（290-315nm）。uva1的治疗效果是由于它相比于uva2和uvb的更深地穿透进真皮的能力，以及包括树突状细胞、成纤维细胞、肥大细胞、以及t和b淋巴细胞的驻留在真皮中或渗透真皮的靶细胞。

随着日光穿过大气层，所有的uvc和大约90%的uvb辐射都被臭氧、水蒸气、氧气和二氧化碳吸收。uva辐射较少地受大气层影响。所以，到达地球表面的uv辐射主要由具有少量uvb成分的uva组成。天然的uv辐射会随一天的时间和一年的时间而变化，在夏季月份期间的中午（太阳正午）左右，当太阳处于它的最高高度时，有最大水平的uv辐射的出现。

申请人已经发现，uva1、uva2和uvb对人体的效果彼此不同。尽管uva2和uvb会使组织发炎并且充当免疫抑制剂，但是uva1恰恰相反——它充当消炎剂并且充当免疫刺激剂。可以看出，uva1充当到皮肤的信号以实行（enact）消炎和光保护机制，使皮肤和身体其它部位做好准备以针对uva2和uvb的有害效果。

本公开既针对光受体又针对光接受体。光受体可以被定义为信号分子。光受体感测或接收光，并且转导信号至下游信号通路。光接受体可以被定义为吸收光的分子，并且光吸收影响该分子自身的功能。

尿刊酸（uca）是天然存在的皮肤物质。已知反式uca可以通过uv辐射被光异构化为顺式uca，因而充当了天然防晒剂。然而，已经示出，顺式uca是uv辐射的免疫抑制效果的介体。在uva1范围内的光——特别是在360-400nm范围内——不造成这种负面效果。

皮肤是人体的最大器官。除了覆盖身体之外，皮肤在保护身体中也起重要作用。角质形成细胞是表皮（皮肤的最外层）中的主要细胞类型，占在表皮发现的细胞的90%。在皮肤的基底层（基底细胞层）中发现的角质形成细胞有时被称为“基底细胞”或“基底角质形成细胞”。角质形成细胞的主要功能是形成屏障，该屏障抵抗由病原细菌、真菌、寄生虫、病毒、热、uv辐射和水分流失造成的环境损害。除了高效物理屏障的创建，角质形成细胞还随着它们的成熟而积聚黑色素，并且表皮黑色素的功能是有效阻止uv穿透进皮肤。虽然黑色素可能在表皮角质形成细胞中被大量发现，但黑色素不是在这些细胞中生成。相反，黑色素的合成限于黑色素细胞，该黑色素细胞来源于神经嵴并且是表皮中第二丰富的细胞。黑色素以两种主要的化学形式存在：（1）真黑色素，一种在重色素的个人的皮肤中大量表达的深色素，以及（2）类黑色素，一种由半胱氨酸掺入黑色素前体产生的浅色硫酸化色素。真黑色素在阻止uv光子方面比类黑色素有效得多，因而皮肤中的真黑色素越多，表皮的uv渗透性就越差。皮肤白皙的人们几乎总是uv敏感的并且具有皮肤癌高风险，他们具有少量的表皮真黑色素而所以比更深色皮肤的个人表现出（realize）多得多的uv效果。所以，皮肤越白，uv暴露的损害就将越大。事实上，类黑色素的水平在深色皮肤的个人和浅色皮肤的个人之间是相似的，并且是表皮真黑色素的量决定了皮肤肤色、uv敏感性和癌症风险。申请人相信，具有不同量的黑色素亚型的个人的uv敏感性将是不同的。

角质形成细胞含有是光受体的蛋白质。当暴露于uv光时，这些光受体改变构型并且发起下游信号转导级联，这可以导致调节神经系统并且控制昼夜节律的神经递质的释放。皮肤中用于热、压力和疼痛的受体都被连接至中枢神经系统。定期暴露皮肤于uva1光被认为使这些受体对有害刺激不敏感。这个过程类似于当一个人通过锻炼来增强肌肉时的过程。当一个人定期锻炼并且然后参加加压力于肌肉的活动时，此人将比不锻炼的人感到较少的疼痛，因为肌肉和与肌肉相关联的受体被用于更高水平的疼痛（费力）。

申请人已经确定，uva1预先处理身体来针对uva2和uvb的有害效果。因而，根据这个实施例，产生uva1但不产生uva2或uvb的光引擎将给予人或动物实验对象uva1的益处，而没有uva2光和uvb光的有害效果。如上所述，接收极少uva1光的实验对象没有护理或锻炼他/它们身体的系统以作为uva2或uvb暴露的准备。生物体期望一定量的uva1光。如果实验对象未接收所需的量，则他/它们的系统较弱并且对疼痛和炎症更敏感。根据本发明的示例实施例，在没有uva2和uvb时，暴露人类或动物于uva1将调节（condition）皮肤中的受体，使得所治疗的人或动物将经受免疫刺激、更高的疼痛阈值和更少的身体炎症（具有增强的消炎剂）。

实际上，较长的电磁波比较短的电磁波更容易穿过地球大气层。例如，日出和日落的天空是红色的，因为那是可见光谱的最长波长。考虑到uva1/（uva1+uva2+uvb）的比率，该比率将在日出时开始接近1，在太阳正午时减小到最小值，并且然后在日落之前增大到接近1。当然，所有uv波长的量在日出时最低，在太阳正午附近增加到最大值，并且然后随日落临近而减少。在普通的晴天正午时间，uva1的能量通量密度——以每平方米的瓦特数（w/m²）为单位——大约是39.0w/m²，可见光大约是376.0w/m²，uva2大约是22.1w/m²，uvb是0.78w/m²。因而，uva1/（uva1+uva2+uvb+uvc）的天然比率通常不大于0.63，并且uva1/（uva1+可见光）的天然比率通常小于0.095。图1描绘了这个uva1对uva1+可见光的比率的图。申请人已经确定，暴露于比率大于发生自天然日光的比率的uva1，对人类和动物提供了有益的效果。

图2描绘了农业设施，诸如养猪设施10，该养猪设施10包括诸如畜棚或猪容纳（containment）设施的住所12。住所12具有多个诸如畜栏、畜舍等的容纳单元14，该容纳单元14安置诸如猪的动物22，或者在可替换的实施例中为禽。容纳单元14的地板16由多个板条元件18组成，所述多个板条元件18处于彼此平行间隔的关系，以在连续的板条元件18之间形成多个开口20。在容纳单元16的冲洗期间，粪便被加压的水喷洒，并且水和粪便24穿过开口20并进入地板16下方的蓄水池26。

住所12包括照明系统28，在一个示例中，该照明系统28包括多个电导管主体30，该电导管主体30容纳电源32并从电源32输入电。电导管主体30安置线路34，该线路34延伸以提供电激励信号给住所中的不同区域。在一个示例中，线路被电连接至插座60以容纳照明引擎38。光引擎38可以包括一个或多个诸如led的发光元件，该发光元件可以定向具有一种或多种波长的光到动物22上。

在本发明的一个示例实施例中，提出了用于室内的商业用途、住宅用途和农业用途的光引擎。这些光引擎将由当地时间控制，使得在室内环境中提供了uva1，但不提供uva2或uvb。由光引擎产生的uva1光的量可以对应于天然提供的uva1光的变化水平。也就是说，如图3所描绘，在早晨低，在太阳正午附近最大，并且在晚上低。尽管这基于典型的一天被描述，但uva1的这种变化量可以对应于实验对象的工作日。例如，对于夜班工作的人们，比如说从晚上10点到早上6点，uva1的量将在晚上10点和凌晨1点之间达到最大值，取决于一个人的睡眠周期。由于uva光影响人和动物的昼夜节律，因此在本发明的一个实施例中，由光引擎产生的uva1光的量将跟踪实验对象的“一天”，即实验对象最活跃的24小时时段的一部分。在一些实施例中，以昼夜节律的方式提供了uva1光或绿光，或者提供了uva1光和绿光的组合。为了确定昼夜节律的周期，uva1光的最大强度将发生在人或动物的唤醒周期的“早晨”和“中午”之间。例如，并假设八个小时的夜晚或休息时间，如果实验对象在早上6:00唤醒并且休息或睡眠的开始时间为晚上10:00，则实验对象的uva1峰值强度将出现在中午12:00和下午2:00之间。在唤醒时间达到峰值时，极少量的uva1光将被提供，并且然后随着夜晚或休息时间的接近，uva1光的量将减少。在这个示例的一些实施例中，实验对象将在夜晚或休息时间之前的三到四个小时内接收极少的uva1光或不接收uva1光。如图4所描绘，由光引擎产生的uva1光的量可以被提高至环境中的可见光的期望水平或比率（优选大于10%），并在白天的时间段期间被维持；并且然后在白天活跃的时间段结束时随着可见光强度的减小，由光引擎产生的uva1光的量可以被降低。

申请人已经发现，响应于uva1暴露，干扰素的血清水平升高。另外，干扰素诱导的基因也被上调。干扰素是响应于感染而被释放的细胞信号蛋白。干扰素的生成不足可以导致多发性硬化症的发展，并且这种疾病的治疗可以包括干扰素药物的投药。干扰素疗法也可以被用于治疗一系列癌症、丙型肝炎和单纯疱疹病毒感染。uva1光可以被提供以增加实验对象中干扰素的存在。

当今使用的大多数商业灯、农业灯和住宅灯都不产生可观量的uv光。大多数商业、农业、和住宅的玻璃（窗户）过滤掉绝大多数uv光。因而，在户外度过极少时间的人没有接收有益的uva1光。相似地，在商业的农业系统中，动物通常被饲养在室内而极少有或没有暴露于非玻璃过滤的光。在这些状况中，本文所述的灯提供了有益的且需要的uva1光。在冬季月份，在室内白班工作的人们通常将接收极少的uv光。当天黑的时候他们可能去工作，要么工作在屋顶下要么工作在玻璃后面，并且然后在黑暗中开车回家。这样的结果可以从一个人如何受温度影响看出。在夏天，当一个人可能暴露于更多的uva辐射时，68°f将感到舒适。在冬天，当一个人暴露于少得多的uva辐射时，68°f将感到不舒服，并使人感到寒冷。这是由于缺乏皮肤光受体的激活。没有这种激活，受体就较少受调节，并且受体将对温度或疼痛刺激更敏感。

申请人已经发现，可以用所公开的发明的实施例治疗许多神经系统疾病，包括例如偏头痛和纤维肌痛。据信，调节身体中的受体——如本文所述——将增加实验对象的疼痛阈值并具有消炎镇痛的效果。

降钙素基因相关肽（cgrp）是大脑和神经系统中的一种分子，参与疼痛的传递以及因而产生的组织和血管的反应。为了控制源于偏头痛和其它神经系统疾病的疼痛，公司正在研究诸如单克隆抗体的药物，该药物要么干扰cgrp分子本身要么干扰与cgrp结合的受体。抗体是一种蛋白质，其对抗或干扰另一蛋白质的非常特定部分或蛋白质应结合至受体的位置。在单克隆抗体针对cgrp或cgrp拮抗剂的情况下，抗体已经被创造，当向具有偏头痛的个人给药时，该抗体将阻断血管上的受体位点或附着于cgrp自身，以致cgrp不能适合受体位点并且因而cgrp干扰导致偏头痛的一系列事件。

其它疼痛神经递质被相似地影响。p物质——一种被认为参与疼痛和其它神经冲动的突触传递的化合物——是具有11个氨基酸残基的多肽。谷氨酸是一种氨基酸，充当神经递质并充当神经调质。谷氨酸指谷氨酸的阴离子，它的作用为神经递质：一种神经细胞用来向其它细胞发送信号的化学物质。它是脊椎动物神经系统中最大幅度丰富的神经递质。γ-氨基丁酸（gaba）是一种氨基酸，gaba在中枢神经系统中充当神经递质。它抑制大脑中的神经传递，使神经活动平静。

通过使用本文描述的本发明的实施例，可以获得相似的结果。当暴露于uva1时，皮肤中的角质形成细胞释放神经递质，该神经递质附着于与cgrp相同的受体。当存在uva1神经递质时，crgp不能附着于受体。这将导致偏头痛和纤维肌痛过程的中断。

除角质形成细胞之外，其它表皮细胞也可能起作用。黑色素细胞是位于皮肤表皮的底层（基底细胞层）、眼的中层（葡萄膜）、内耳、阴道上皮、脑膜、骨骼和心脏的起源于神经嵴的黑色素生成细胞。黑色素是主要负责皮肤颜色的深色素。朗格汉斯细胞是树突状细胞家族的成员，位于表皮的基底层和基底上层，以及位于呼吸道、消化道和泌尿生殖道的上皮细胞中。它们专门用于抗原呈递并且属于皮肤免疫系统。默克尔细胞——也称为默克尔-兰维尔细胞或触觉上皮细胞——是椭圆形的机械受体，默克尔细胞对于光触感极其重要并被发现于脊椎动物的皮肤中。

一些研究已经示出，偏头痛影响女性要多于男性，并且通常来自20到50岁的年龄。对此一个可能的原因是，男性身体比女性身体具有更多的睾丸激素。如疼痛神经递质一样，睾丸激素竞争皮肤中相似类型的受体。像uva1一样，如果受体被睾丸激素占据或“忙碌”于睾丸激素，则实验对象将具有更高的疼痛阈值，因为疼痛信号将更难到达神经系统。

一些研究已经示出，纤维肌痛在较浅皮肤颜色类型的人群中是更普遍的。fitzpatrick量表是用于人类皮肤颜色的数字分类模式。它是由thomasb.fitzpatrick于1975年开发的，以估计不同类型的皮肤对uv光的响应。fitzpatrick量表仍然是用于人类皮肤色素沉着的皮肤病学研究的公认的工具。uva辐射使人晒黑。uva射线穿透表皮的下层，在表皮下层它们触发称为黑色素细胞的细胞以生成黑色素。黑色素是造成晒黑的棕色色素。黑色素是身体保护皮肤免于灼伤的方式。较浅皮肤颜色类型的人们不晒黑而是只灼伤。申请人相信，由于有效的uva吸收（“过滤”），增加的黑色素水平减弱了uva1的效果。

在一些实施例中，申请人向人类或农业动物既供应uva1光又供应绿光。已知许多视蛋白是双稳态的——即它们具有两个稳定状态。当uva1光作用于视蛋白时，视蛋白转变为新的构型，并且该新的构型发送信号至神经系统。当这个新的构型由绿光作用时，它变回原来的视蛋白。这种激活和复位循环增强了uva1治疗的有效性。

对于诸如禽类的农业动物，用uva1补充它们接收的光可以导致增加的产量表现。随着压力的减少，暴露于uva光的肉鸡将比未接受uva的肉鸡更加平静并且压力较小。这种平静、较小压力的环境导致更快的生长和增加的饲料转化率。

对于诸如猪、牛和马的动物，用uva1补充它们接收的光可以导致经受较小压力和较少炎症的动物。这也将导致增加的产量表现。受到较低水平的压力的动物将生长得更快并且更健康。

目前，在一些养猪设施中，如在美国专利no.10237956中所述的申请人的dim-to-calm^tm技术——其全部内容通过引用并入本文——被用于母猪棚、妊娠房屋、保育室、小母猪发育单元和肥育设施。这些灯允许照明灯具完全为暗红色，使猪感知到黑暗。在白昼的数小时期间，白光增加（以模仿日出），并在白天期间持续，并且然后为了夜晚而减少。在本发明的一些实施例中，uva1光可以被添加至在白天的数小时期间发射的光。

目前，在一些禽类肉鸡（为肉食而饲养的禽类）设施中，在育雏时段期间——通常是孵化后生活的第一周——使用了绿光和红光。在这之后，没有红光的绿光或有极少红光的绿光——诸如申请人的用junglitegreen^tm技术设计的灯光——被使用。这个技术包括利用led来为了模拟叶绿素过滤的日光的目的。叶绿素优先吸收蓝光和红光，因而照亮丛林地板的光具有丰富的绿色光谱。该光将被归类为“白色”，因为它具有若干量的蓝光、绿光和红光，但倾向于具有更高比例的绿光。这些偏绿色的照明元件包括两种led芯片类型：junglitegreen^tm和红色。随着灯光变暗，红色被抽出，仅留下junglitegreen^tm。junglitegreen^tm光谱包括一个蓝色峰（460nm峰）外加一个更宽的绿色峰（中心在530nm左右）。在本发明的一些实施例中，在白昼光的数小时期间，uva1光可以被添加到junglitegreen^tm的绿光。

本文所述的光引擎优选地包括发光二极管（led），但该光引擎可以由包括白炽灯、荧光灯等的任何类型的灯制成，然而led是优选的实施例。对于一些实施例，光引擎将既包含发射白光的led又包含发射uva1光的led。在一些实施例中，光引擎将既包含发射绿光的led又包含发射uva1的led。在一些实施例中，对于单独发射uva1的led，或者与其它发射可见光的led结合发射uva1的led，优选在380nm处具有光谱最大值的led。在一些实施例中，光引擎将包括控制器或调光器，该控制器或调光器将控制由光引擎发射的白光、uva1光或绿光的量。在一些实施例中，控制器或调光器将由时钟控制或者包括时钟，使得白光、uva1光或绿光可以根据定时的时间表而变化。

在一些实施例中，本文所述的光引擎将是在上方的住宅灯、农业灯或商业灯的形式。在一些实施例中，发光构造（fabric）可以被用于向实验对象传递期望的光。在一些实施例中，可以使用发射光的面罩，或者可以使用向实验对象身体的一定部分提供光的其它装置。

图5描绘了多个光引擎38，所述多个光引擎38被安装到设施10中并且被电连接至具有可编程计时器113的控制器108。光引擎38要么可以被直接连接在设施10内，要么可以被附着在设施10内以在需要时提供改型而不是硬线连接。以此方式，光引擎38在设计上可以是模块化的。

可编程计时器113然后可以被编程，以在一段时间内在设施10中提供变化的照明颜色和强度。随着白昼开始，单独的uva1光或者与可见光谱的光（诸如绿光或白光）组合的uva1光都可以在第一强度被发射，该第一强度可以在一段时间内（诸如四到八个小时）逐渐被增加，并且然后在第二段时间内逐渐被减小，直到uva1光和可选可见光不被发射为止。

可替换地，可编程计时器113可以被调整，使得全天提供了较多的光或者较少的光，以提供有益用量的uva1光。以此方式，动物的生产率被操纵，增强了生长，减少了压力或焦虑，或者有其它有益的行为。因而，照明组件38既被用于操纵动物的心理特征，又被用于操纵动物的生理特征，以优化动物的生长、繁殖和产量。

在一个实施例中，第一组发光二极管84为第一预定波长，该第一预定波长在一个实施例中是全光谱白色；第二组发光二极管86为第二预定波长，该第二预定波长在一个实施例中是蓝色并且在另一个实施例中是uv或小于400nm；以及，第三组发光二极管88为第三预定波长，该第三预定波长在一个实施例中为红色。在这个实施例中，程序114要么被安装到控制器108中，要么与控制器108一起被安装，以与计时器113和控制器108通信来激活光引擎38。

图6描绘了电路78，该电路78可以包括整流器件80，该整流器件80从交流源82接收电流，并且该整流器件80包括与第二组发光二极管86串联布置的第一组发光二极管84，两组发光二极管都包括发射白光、绿光或复合白光的二极管。包括发射uva1光的二极管的第三组发光二极管88呈现为平行于第一组二极管84和第二组二极管86。发射的uva1光被认为是具有大约在340纳米（nm）和400nm之间的波长的光。在一个实施例中，第三组发光二极管88的阈值电压被设置为低于第一组发光二极管84的阈值电压，使得第三组发光二极管88随着电压被增加而首先导通。

旁路通路90呈现有第一阻抗元件92，该第一阻抗元件92在一个实施例中是晶体管。在示例实施例中，第一阻抗元件92是耗尽mosfet，虽然p沟道mosfet、n沟道mosfet等可以被使用而不脱离本公开的范围，但是即使出于功能性目的也需要另外的晶体管。还设置了第一电阻器94来控制电流流过第一阻抗元件92，以提供平稳且连续的电流流动。

电流通路96还设置有第二阻抗元件98，相似地，该第二阻抗元件98在一个实施例中也是耗尽mosfet。相似于旁路通路90，电流通路96再次利用了第二电阻器100来控制阻抗元件98。相似地，在第三组发光二极管88和第一组发光二极管84、第二组发光二极管86之间设置了电流通路102。再者，这个电流通路102利用了第三阻抗元件104和第三电阻器106来提供与其它旁路通路相似的功能性。具体地，这个第三阻抗元件104充当开关来阻止电流流过第三组发光二极管88以消除光的波长，诸如由第三组发光二极管88发射的红色。

当控制器108被电连接至电路并且电压开始下降时，流向第二组二极管86的电流在第一组发光二极管84之前下降，使一组白色二极管变暗。然后，随着调光持续并且阈值电流被达到，第一组发光二极管84开始变暗。因而，白光再次缓慢变暗并从输出光中被消除。以此方式，仅发射uva1的第三组发光二极管88仍然提供光。可选地设置了辅助电阻器109以限制系统中的电流并提高效率。

所以，光引擎可以变暗来产生uva1光。因此，利用可编程的调光器件，照明组件38可以在整个24小时的时段内提供白光与uva1光的组合或者提供绿光与uva1光的组合，以优化动物的表现（例如，生长）。

可见红光比其它可见波长更容易被水吸收。具有较长波长的光比具有较短波长的光更快地被吸收。因为这样，具有短波长的高能量光——诸如蓝色、紫色和uv——能够更深地穿透。在40m处，盐水已经吸收了几乎所有的红色可见光，但是蓝光和uv光仍能够穿透这些深度。水的深度不仅影响在水下显而易见的光的颜色，它还会影响光的强度或量。在最初的10m内，水吸收了大于50%的可见光能量。

已知一些种类的鱼可以看到uv光。由于这样的紫外线视觉，即使在深水中，鱼要么更多地通过反射能够看到物体，要么更多地通过轮廓能够看到物体。一些研究者已经声明，据估计，在低至200米（700英尺）的清澈的海水中，有足够的紫外光用于视觉。因而，对于鱼，uva1光是它们期望的光谱的天然部分。申请人已经确定，当室内饲养的鱼暴露于uva1光时，它们示出了改善的生长和响应。在一些实施例中，如本文所述的光引擎可以被用于向水生环境提供单独的uva1光或者与可见光组合的uva1光。

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