Nužudykite mikrobus UVC šviesos diodais!
Žmonių kova su virusais tęsiasi jau seniai. Cheminės dezinfekavimo priemonės yra ribotos, nes mikroorganizmai, tokie kaip virusai ir bakterijos, gali išsivystyti atsparumas. Ultravioletinė (UV) šviesa yra efektyvesnis vandens, oro ir paviršių dezinfekavimo ir sterilizavimo metodas, todėl jis yra efektyvesnis ginklas nuo koronaviruso.
Siekiant dezinfekuoti Uhan Huoshenshan ligoninės medicinos personalo apsauginius drabužius, kad būtų išvengta naujojo koronaviruso plitimo į išorę, vietoje buvo pastatyta dezinfekavimo palapinė su UVC šviesos diodais, o tai yra visiškai naujas dezinfekavimo metodas. Kambaryje, kurio plotas yra 1,5 m x 0,75 m x 2 m, sumontuota daugiasluoksnė sintetinio pluošto siena, o šviesą atspindintys lubų, sienų ir grindų paviršiai yra aprūpinti UVC teršėjais iš Amerikos tiekėjo Bolbo. Per 30 sekundžių dezinfekavimo procesą UVC LED dozavo 6mJ/cm2 greičiu, o ryškumas visada buvo 200 μW/cm2. Nuo 265 iki 280 nm šviesos bangos ilgis sunaikina genetinę informaciją, taip nutraukdamas viruso plitimą arba neleisdamas jam užkrėsti kitų ląstelių.
Dirbtinis UV šaltinis
Gyvsidabriu pagrįsti spinduliuotės šaltiniai jau seniai naudojami UV spindulių šviesai generuoti, pvz., Dujoms, naudojant žemo slėgio ir vidutinio slėgio gyvsidabrio garų (Hg) lempas, kurios gamina šviesą 185–405 nm spektre dėl dujų išleidimo UV spindulių. Švytėjimo išsiskyrimas taip pat gali būti naudojamas ultravioletinei šviesai generuoti spektriniame diapazone nuo 185 iki 405 nm ultravioletinių šaltų katodo vamzdžių (UV-CCL arba UV lempų).
UV šviesos diodai skleidžia UV spindulius spektriniame diapazone nuo 227 iki 405 nm per elektroliuminescenciją. Kai naudojami UVC šviesos diodai, bangos ilgis yra ypač trumpas (nuo 260 iki 270 nm), kad būtų užtikrintas stipriausias gemalo poveikis. 1 paveiksle pavaizduotas Cryptosporidium, parazito, kuris yra ypač jautrus perdavimui nevalytame geriamajame vandenyje, pavyzdys. Kiti patogenai, bakterijos ir virusai pasižymi labai panašiomis savybėmis.
Šviesos diodai taip pat užtikrina puikią stabilią spektrinę produkciją esant tam tikroms temperatūros sąlygoms su beveik neribotu perjungimo ciklų skaičiumi, todėl jie idealiai tinka mobiliesiems sprendimams, kuriems nedelsiant reikia visiško šviesos išėjimo.
Keli ginklai
Ultravioletinė šviesa turi bangos ilgio diapazoną nuo 100 iki 400 nm ir yra nematoma plika akimi. Jų dažniai skirstomi į UVA, UVB ir UVC juostas, o skirtingos juostos turi skirtingą poveikį organizmams.
Šviesos diodai leidžia mums beveik nuspręsti, kurį bangos ilgį pasirinkti. Palyginti su UVB ir UVC spinduliais, UVA šviesos diodai, kurių bangos ilgis yra nuo 315 iki 400 nm, turi stipresnį įsiskverbimą į išsklaidytus biologinius audinius, tokius kaip žmogaus oda. UVA šviesos diodai gali būti naudojami tokiose srityse kaip odontologija ir kosmetika, pavyzdžiui, rauginimo studijos ir nagų studijos. Pramonėje UVA šviesos diodai naudojami dervoms, klijams ir dažams gydyti.
UVB LED spindulių bangos ilgis yra nuo 280 iki 315 nm ir turi palyginti silpną išsklaidyto biologinio audinio įsiskverbimą, tačiau jie yra labiau pasklidę. UVB spinduliai skatina vitamino D susidarymą organizme, todėl UVB šviesos diodai daugiausia naudojami fototerapijoje ir dermatologiniame gydyme.
Nėra apsaugos nuo UVC spindulių
Didelės energijos šviesa iš UVC šviesos diodų vis labiau išsibarsčiusi biologiniuose audiniuose. Šie spinduliai, kurių bangos ilgis yra nuo 100 iki 280 nm, neprasiskverbia į audinius ypač giliai, bet gali sudeginti neapsaugotą odą. Kadangi ozono sluoksnis Žemės atmosferoje sugeria natūralią saulės spindulių UVC spinduliuotę, niekas Žemėje nesukūrė gynybos mechanizmo nuo UVC spindulių, taip pat virusai ir bakterijos. Šis pažeidžiamumas daro dirbtinį UVC šviesos švitinimą ypač veiksmingu sterilizavimo ir dezinfekavimo metodu.
1 paveikslas: Cryptosporidium ir kitos bakterijos bei virusai yra jautriausios UVC LED spinduliams, todėl UVC šviesos diodų bangos ilgis yra efektyviausias. Šaltinis: Stanley
UVC šviesos diodai praktikoje
Kiekvienas mikroorganizmas skirtingai reaguoja į UVC spinduliuotę, todėl spinduliuotės intensyvumas turėtų būti pritaikytas norimam išnykimo greičiui, kuris yra nužudytų mikroorganizmų skaičius. UV spinduliuotės intensyvumas yra atvirkščiai proporcingas atstumo kvadratui, o tai reiškia, kad UV spinduliuotė greitai praranda savo efektyvumą, nes padidėja atstumas nuo spinduliuotės šaltinio, todėl objektai, kuriuos reikia sterilizuoti, turėtų būti kuo arčiau emitento.
Virusai, įskaitant naująjį koronavirusą, dažnai yra ore, todėl UVC šviesos diodus rekomenduojama naudoti oro kondicionavimo sistemose. Be norimo išnykimo greičio, taip pat reikia atsižvelgti į oro srauto ir oro srauto geometriją.
Įrodyta, kad ultravioletinė šviesa, kurios bangos ilgis yra 254 nm, yra ypač veiksminga naikinant mikroorganizmus, nors ji gali būti kenksminga odai ir akims, kai ji naudojama tiesiogiai. Kita vertus, "toli ultravioletinė" šviesa (nuo 207 iki 222 nm) taip pat gali iš esmės inaktyvuoti daugumą ore esančių patogenų nepažeidžiant veikiamų žmogaus audinių.
Dezinfekuokite paviršius
Kiti virusai ir bakterijos taip pat gali plisti per paviršius, įskaitant gripą, norovirusą, rotavirusą, streptokoką ir salmoneles. Jei didesni paviršiai turi būti dezinfekuojami, "Lextar" mažos galios PU35CL1.0 UVC LED būtų tinkamas produktas, kurio galia būtų 2-4 mW ir 20 mA; jis taip pat gali būti naudojamas gėrimų pasterizavimui, antibakterinio maisto pakavimui ir dantų šepetėlių dezinfekavimui.
Mažesnio masto įrenginiams "Bolb" pristato kompaktiškus vidutinės galios S3535-DR100-W272-P40 UVC šviesos diodus, kurių matmenys yra 3,5 x 3,5 x 0,9 mm3. Su nuolatinės srovės energijos suvartojimu 40 mW ir tik 100 mA srove, ji išsiskiria mažiausiomis energijos sąnaudomis ir mažiausia šilumos galia pasaulyje.
Didelės galios segmente Bolb pristatė S6060-DR250-W272-P100 UVC LED, galingiausią komponentą, kurio nuolatinės srovės energijos suvartojimas yra 100 mW 250 mA.
Bolbo UVC šviesos diodai ypač tinka geriamojo vandens valymui ir vandens dezinfekcijai baseinuose ar RV, taip pat programoms, susijusioms su griežtesniais radiacijos intensyvumo reikalavimais (W / m2), pvz., Pramoninėmis filtravimo sistemomis, oro valytuvais, medicininėmis dezinfekavimo dėžėmis ir dulkių siurbliu.
2 paveikslas: Didelė galia - Bolbo didelės galios UVC šviesos diodai turi 100 mW energijos suvartojimą 250 mA (su montavimu ir be jo)
UV šviesos diodų atrankos kriterijai
Pagrindinis UV šviesos diodų pasirinkimo kriterijus yra spindulio kampas, kuris reikalingas kai kuriose programose. Bolbo UVC šviesos diodai turi 150° spindulio kampą ir gali būti toliau sutelkti naudojant Ledil lęšius, jei reikia. Kadangi tai sumažina apšvitintą paviršių, jis taip pat padidina spinduliuojančią energiją kvadratiniam metrui, o tai reiškia, kad taikant tą pačią energijos išeigą reikia mažiau sąlyčio laiko. Skirtingi UV lęšiai su suderinamu stiklu leidžia lengvai reguliuoti švitinimo išvestį skirtingiems tikslams. UV lęšiams "Ledil" naudoja specialų silikono laipsnį, kuris yra specialiai suderinamas su UVC bangos ilgiais, taip pat aliuminio veidrodžius, turinčius didelį atspindį visiems UV bangų ilgiams, ypač dezinfekavimo reikmėms.
Kiti UV šviesos diodų atrankos kriterijai apima nacionalinius UV standartus, skirtingų medžiagų atspindį (3 pav.), šilumos valdymą, tvarkykles, energijos suvartojimą ir atvirkštinį kvadratinį įstatymą, kuris nustato, kaip spindulių intensyvumas mažėja, kai jis tolsta nuo šaltinio.
3 paveikslas: Skirtingos medžiagos turi skirtingus UV atspindžio lygius, į kuriuos reikia atsižvelgti projektavimo etape.
Bolbo Blazaro paviršiaus teršėjai atitinka daugelį šių kriterijų. Šis UVC modulis turi 25 šviesos diodus (5×5) ir 55° atšvaitą, kad būtų pasiektas efektyvus 2W išėjimas, o energijos suvartojimas yra tik 1,25A.
Šiuo metu kuriami multi-UV LED produktai. Jie naudoja dvigubo bangos ilgio lustus, kurie suteikia kelis UV bangų ilgius, tokius kaip UVA ir UVC, todėl jie yra universalus ginklas nuo virusų, bakterijų ir kitų patogenų.
