Iznīcini baktērijas ar UVC gaismas diodēm!
Cilvēku cīņa pret vīrusiem notiek jau ilgu laiku. Ķīmisko dezinfekcijas līdzekļu spēja iznīcināt ir ierobežota, jo mikroorganismi, piemēram, vīrusi un baktērijas, var attīstīt rezistenci. Ultravioletā (UV) gaisma ir efektīvāka ūdens, gaisa un virsmu dezinfekcijas un sterilizācijas metode, padarot to par efektīvāku ieroci pret koronavīrusu.
Lai Uhaņas Huošeņšaņas slimnīcā dezinficētu medicīnas darbinieku aizsargtērpus, lai novērstu jaunā koronavīrusa izplatīšanos uz āru, lokāli tika uzbūvēta dezinfekcijas telts ar UVC LED, kas ir pavisam jauna dezinfekcijas metode. Telpā, kuras platība ir 1,5 mx 0,75 m x 2 m, ir uzstādīta daudzslāņu sintētiskās šķiedras siena, un griestu, sienas un grīdas atstarojošās virsmas ir aprīkotas ar UVC izstarotājiem no plkst. amerikāņu piegādātājs Bolb. 30 sekunžu dezinfekcijas procesa laikā UVC gaismas diode deva 6mJ/cm2 un spilgtums vienmēr bija 200μW/cm2. Gaismas viļņa garums no 265 līdz 280 nm iznīcina ģenētisko informāciju, tādējādi pārtraucot vīrusa izplatību vai neļaujot tam inficēt citas šūnas.
Mākslīgais UV avots
Uz dzīvsudrabu{0}}balstīti starojuma avoti jau sen ir izmantoti, lai radītu UV gaismu, piemēram, gāzi, izmantojot zema-spiediena un vidēja-spiediena dzīvsudraba-tvaiku (Hg) lampas, kas rada gaismu 185 līdz 405 nm spektrā ar gāzizlādes UV gaismu. Kvēlizlādi var izmantot arī ultravioletās gaismas ģenerēšanai spektra diapazonā no 185 līdz 405 nm, izmantojot ultravioletā aukstā katoda lampas (UV-CCL vai UV lampas).
UV gaismas diodes ar elektroluminiscences palīdzību izstaro UV starus spektrālā diapazonā no 227 līdz 405 nm. Kad tiek izmantotas UVC gaismas diodes, viļņu garumi ir īpaši īsi (no 260 līdz 270 nm), lai nodrošinātu spēcīgāko baktericīdo efektu. 1. attēlā ir parādīts Cryptosporidium piemērs — parazīts, kas ir īpaši jutīgs pret pārnešanu neattīrītā dzeramajā ūdenī. Citiem patogēniem, baktērijām un vīrusiem ir ļoti līdzīgas īpašības.
Gaismas diodes nodrošina arī izcilu stabilu spektrālo izvadi noteiktos temperatūras apstākļos ar praktiski neierobežotu pārslēgšanas ciklu skaitu, padarot tās ideāli piemērotas mobilajiem risinājumiem, kuriem nepieciešama pilna gaismas atdeve bez kavēšanās.
Vairāki ieroči
Ultravioletās gaismas viļņu garuma diapazons ir no 100 līdz 400 nm, un tā ir neredzama ar neapbruņotu aci. To frekvences ir sadalītas UVA, UVB un UVC joslās, un dažādām joslām ir atšķirīga ietekme uz organismiem.
Gaismas diodes ļauj mums gandrīz izlemt, kuru viļņa garumu izvēlēties. Salīdzinot ar UVB un UVC stariem, UVA gaismas diodes ar viļņu garumu no 315 līdz 400 nm ir spēcīgākas izkliedētos bioloģiskajos audos, piemēram, cilvēka ādā. UVA gaismas diodes var izmantot tādās jomās kā zobārstniecība un kosmētika, piemēram, sauļošanās studijas un nagu studijas. Rūpniecībā UVA gaismas diodes izmanto sveķu, līmvielu un krāsu sacietēšanai.
UVB LED staru viļņu garums ir no 280 līdz 315 nm, un tiem ir salīdzinoši vāja iespiešanās izkliedētajos bioloģiskajos audos, taču tie ir izkliedētāki. UVB stari veicina D vitamīna veidošanos organismā, tāpēc UVB gaismas diodes galvenokārt izmanto fototerapijā un dermatoloģiskajā ārstēšanā.
Nav aizsardzības pret UVC stariem
Augstas{0}}enerģijas gaisma no UVC gaismas diodēm arvien vairāk tiek izkliedēta bioloģiskajos audos. Šie stari, kuru viļņa garums ir no 100 līdz 280 nm, īpaši dziļi neiekļūst audos, taču var apdedzināt neaizsargātu ādu. Tā kā ozona slānis Zemes atmosfērā absorbē saules gaismas dabisko UVC starojumu, nekas uz Zemes nav izveidojis aizsardzības mehānismu pret UVC stariem, tāpat kā vīrusi un baktērijas. Šī ievainojamība padara mākslīgo UVC gaismas apstarošanu par īpaši efektīvu sterilizācijas un dezinfekcijas metodi.
1. attēls: Cryptosporidium un citas baktērijas un vīrusi ir visjutīgākie pret UVC LED stariem, tāpēc UVC gaismas diožu viļņu garumi ir visefektīvākie. Avots: Stenlijs
UVC gaismas diodes praksē
Katrs mikroorganisms atšķirīgi reaģē uz UVC starojumu, tāpēc starojuma intensitāte ir jāpielāgo vēlamajam izzušanas ātrumam, kas ir nogalināto mikroorganismu skaits. UV starojuma intensitāte ir apgriezti proporcionāla attāluma kvadrātam, kas nozīmē, ka UV starojums ātri zaudē savu efektivitāti, palielinoties attālumam no starojuma avota, tāpēc sterilizējamajiem priekšmetiem jāatrodas pēc iespējas tuvāk starojuma avotam. izstarotājs.
Vīrusi, tostarp jaunais koronavīruss, bieži tiek pārnēsāti gaisā, tāpēc UVC gaismas diodes ir ieteicamas lietošanai gaisa kondicionēšanas sistēmās. Papildus vēlamajam izzušanas ātrumam ir jāņem vērā arī gaisa plūsma un gaisa plūsmas ģeometrija.
Ir pierādīts, ka ultravioletā gaisma ar viļņa garumu 254 nm ir īpaši efektīva mikroorganismu iznīcināšanā, lai gan tiešā veidā tā var būt kaitīga ādai un acīm. No otras puses, "tālā -ultravioletā" gaisma (207 līdz 222 nm) var arī plaši inaktivēt lielāko daļu gaisā esošo patogēnu, nesabojājot atklātos cilvēka audus.
Dezinficējiet virsmas
Caur virsmām var izplatīties arī citi vīrusi un baktērijas, tostarp gripa, norovīruss, rotavīruss, streptokoks un salmonella. Ja jādezinficē lielākas virsmas, Lextar mazjaudas PU35CL1.0 UVC LED būtu piemērots produkts ar jaudu 2-4mW un 20mA; to var izmantot arī dzērienu pasterizēšanai, antibakteriālas pārtikas iepakošanai un zobu suku dezinfekcijai.
Mazāka mēroga instalācijām Bolb piedāvā kompaktās vidējas jaudas S3535-DR100-W272-P40 UVC gaismas diodes, kuru izmēri ir 3,5 x 3,5 x 0,9 mm3. Ar 40mW līdzstrāvas enerģijas patēriņu un tikai 100mA strāvu tas izceļas ar zemāko enerģijas patēriņu un zemāko siltuma jaudu pasaulē.
Lieljaudas segmentā Bolbs iepazīstināja ar S6060-DR250-W272-P100 UVC LED, kas ir visspēcīgākais komponents ar līdzstrāvas enerģijas patēriņu 100mW pie 250mA.
Bolb UVC gaismas diodes ir īpaši piemērotas dzeramā ūdens attīrīšanai un ūdens dezinfekcijai peldbaseinos vai RV, kā arī lietojumiem, kas saistīti ar stingrākām starojuma intensitātes prasībām (W/m2), piemēram, rūpnieciskās filtrēšanas sistēmas, gaisa attīrītāji, medicīniskās dezinfekcijas kastes un putekļu sūcēji.
2. attēls. Liela jauda - Bolb lieljaudas UVC gaismas diožu enerģijas patēriņš ir 100 mW pie 250 mA (ar un bez stiprinājuma)
UV gaismas diožu atlases kritēriji
Galvenais UV gaismas diožu atlases kritērijs ir staru kūļa leņķis, kas ir nepieciešams dažos lietojumos. Bolb UVC gaismas diožu staru kūļa leņķis ir 150 grādi, un tos pēc vajadzības var fokusēt, izmantojot Ledil lēcas. Tā kā tas samazina apstarojamo virsmu, tas palielina arī starojuma enerģiju uz kvadrātmetru, kas nozīmē, ka, izmantojot tādu pašu enerģijas izvadi, ir nepieciešams mazāks ekspozīcijas laiks. Dažādas UV lēcas ar saderīgu stiklu ļauj viegli pielāgot izstarojuma izvadi dažādiem mērķiem. UV lēcām Ledil izmanto īpašas kvalitātes silikonu, kas ir īpaši saderīgs ar UVC viļņu garumiem, kā arī alumīnija spoguļus ar augstu atstarošanas spēju visiem UV viļņu garumiem, īpaši dezinfekcijas vajadzībām.
Citi UV gaismas diožu atlases kritēriji ir nacionālie UV standarti, dažādu materiālu atstarošanās spēja (3. attēls), siltuma vadība, draiveri, enerģijas patēriņš un apgrieztā kvadrāta likums, kas nosaka, kā stara intensitāte samazinās, attālinoties no avota.
3. attēls. Dažādiem materiāliem ir atšķirīgs UV atstarošanas līmenis, kas jāņem vērā projektēšanas posmā.
Bolb's Blazar virsmas izstarotāji atbilst daudziem no šiem kritērijiem. Šim UVC modulim ir 25 gaismas diodes (5 × 5) un 55 grādu reflektors, lai sasniegtu 2 W efektīvo jaudu, kamēr enerģijas patēriņš ir tikai 1,25 A.
Pašlaik tiek izstrādāti Multi{0}}UV LED produkti. Tie izmanto divu{1}}viļņu garumu mikroshēmas, kas nodrošina vairākus UV viļņu garumus, piemēram, UVA un UVC, padarot tās par daudzpusīgu ieroci pret vīrusiem, baktērijām un citiem patogēniem.
