यूवीसी एल ई डी के साथ रोगाणुओं को मार डालो!

यूवीसी एल ई डी के साथ रोगाणुओं को मार डालो!

वायरस के खिलाफ मानव संघर्ष लंबे समय से चल रहा है। रासायनिक कीटाणुनाशक केवल मारने की उनकी क्षमता में सीमित हैं क्योंकि सूक्ष्मजीव, जैसे वायरस और बैक्टीरिया, प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं। पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश पानी, हवा और सतहों को कीटाणुरहित और निष्फल करने का एक अधिक प्रभावी तरीका है, जो इसे कोरोनोवायरस के खिलाफ अधिक प्रभावी हथियार बनाता है।

वुहान हुओशेंशान अस्पताल में चिकित्सा कर्मचारियों के सुरक्षात्मक कपड़ों को कीटाणुरहित करने के लिए नए कोरोनोवायरस को बाहर तक फैलने से रोकने के लिए, यूवीसी एलईडी के साथ एक कीटाणुशोधन तम्बू स्थानीय रूप से बनाया गया था, जो एक नया कीटाणुशोधन विधि है। 1.5m x 0.75m x 2m के क्षेत्र के साथ एक कमरे में, एक बहु-परत सिंथेटिक फाइबर दीवार स्थापित की गई है, और छत, दीवार और फर्श की प्रतिबिंबित सतहों को अमेरिकी आपूर्तिकर्ता बोल्ब से यूवीसी उत्सर्जक से सुसज्जित किया गया है। 30-सेकंड कीटाणुशोधन प्रक्रिया के दौरान, यूवीसी एलईडी 6mJ / cm2 पर dosed और चमक हमेशा 200μW / cm2 थी। प्रकाश की 265 से 280 एनएम तरंग दैर्ध्य आनुवंशिक जानकारी को नष्ट कर देती है, जिससे वायरस के प्रसार को काट दिया जाता है या इसे अन्य कोशिकाओं को संक्रमित करने से रोका जाता है।

कृत्रिम यूवी स्रोत

पारा-आधारित विकिरण स्रोतों का उपयोग लंबे समय से यूवी प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जैसे कि कम दबाव और मध्यम दबाव पारा-वाष्प (एचजी) लैंप का उपयोग करके गैस, जो गैस निर्वहन यूवी प्रकाश द्वारा 185 से 405एनएम स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्पादन करती है। ग्लो डिस्चार्ज का उपयोग पराबैंगनी ठंडे कैथोड ट्यूबों (यूवी-सीसीएल या यूवी लैंप) के माध्यम से 185 से 405 एनएम की वर्णक्रमीय सीमा में पराबैंगनी प्रकाश उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है।

यूवी एलईडी इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से 227 से 405 एनएम तक वर्णक्रमीय सीमा में यूवी किरणों का उत्सर्जन करते हैं। जब यूवीसी एलईडी का उपयोग किया जाता है, तो तरंग दैर्ध्य विशेष रूप से कम (260 और 270एनएम के बीच) होते हैं ताकि सबसे मजबूत कीटाणुनाशक प्रभाव प्रदान किया जा सके। चित्रा 1 Cryptosporidium के उदाहरण को दर्शाता है, एक परजीवी जो विशेष रूप से अशुद्ध पेयजल में संचरण के लिए अतिसंवेदनशील है। अन्य रोगजनकों, बैक्टीरिया और वायरस बहुत समान विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं।

एलईडी भी स्विचिंग चक्रों की लगभग असीमित संख्या के साथ विशिष्ट तापमान की स्थिति के तहत उत्कृष्ट स्थिर वर्णक्रमीय आउटपुट प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें मोबाइल समाधानों के लिए आदर्श बनाया जाता है जिन्हें बिना देरी के पूर्ण प्रकाश आउटपुट की आवश्यकता होती है।

एकाधिक हथियार

पराबैंगनी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य सीमा 100 से 400 एनएम होती है और यह नग्न आंखों के लिए अदृश्य होती है। उनकी आवृत्तियों को यूवीए, यूवीबी और यूवीसी बैंड में विभाजित किया गया है, और विभिन्न बैंड जीवों पर अलग-अलग प्रभाव डालते हैं।

एल ई डी हमें बहुत अधिक तय करने की अनुमति देते हैं कि कौन सी तरंग दैर्ध्य चुनना है। यूवीबी और यूवीसी किरणों की तुलना में, 315 से 400एनएम की तरंग दैर्ध्य वाले यूवीए एलईडी में मानव त्वचा जैसे बिखरे हुए जैविक ऊतकों में मजबूत पैठ है। यूवीए एलईडी का उपयोग दंत चिकित्सा और सौंदर्य प्रसाधन जैसे क्षेत्रों में किया जा सकता है, जैसे कि कमाना स्टूडियो और नाखून स्टूडियो। उद्योग में, यूवीए एलईडी का उपयोग रेजिन, चिपकने वाले और पेंट के इलाज के लिए किया जाता है।

यूवीबी एलईडी किरणों में 280 से 315एनएम की तरंग दैर्ध्य होती है और इसमें बिखरे हुए जैविक ऊतकों की अपेक्षाकृत कमजोर पैठ होती है, लेकिन वे अधिक फैलाते हैं। यूवीबी किरणें शरीर में विटामिन डी के गठन को बढ़ावा देती हैं, यही कारण है कि यूवीबी एलईडी का उपयोग मुख्य रूप से फोटोथेरेपी और त्वचाविज्ञानी उपचार में किया जाता है।

यूवीसी किरणों के खिलाफ कोई सुरक्षा नहीं

यूवीसी एलईडी से उच्च ऊर्जा प्रकाश तेजी से जैविक ऊतक में बिखरा हुआ है। ये किरणें, जिनमें 100 से 280 एनएम की तरंग दैर्ध्य होती हैं, विशेष रूप से गहराई से ऊतक में प्रवेश नहीं करती हैं, लेकिन असुरक्षित त्वचा को जला सकती हैं। चूंकि पृथ्वी के वायुमंडल में ओजोन परत सूर्य के प्रकाश के प्राकृतिक यूवीसी विकिरण को अवशोषित करती है, इसलिए पृथ्वी पर कुछ भी यूवीसी किरणों के खिलाफ एक रक्षा तंत्र का निर्माण नहीं किया गया है, न ही वायरस और बैक्टीरिया। यह भेद्यता कृत्रिम यूवीसी प्रकाश विकिरण को नसबंदी और कीटाणुशोधन का एक विशेष रूप से प्रभावी तरीका बनाती है।

चित्रा 1: क्रिप्टोस्पोरिडियम और अन्य बैक्टीरिया और वायरस यूवीसी एलईडी किरणों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हैं, इसलिए यूवीसी एलईडी की तरंग दैर्ध्य सबसे प्रभावी हैं। स्रोत: स्टेनली

व्यवहार में UVC एल ई डी

प्रत्येक सूक्ष्मजीव यूवीसी विकिरण के लिए अलग तरह से प्रतिक्रिया करता है, यही कारण है कि विकिरण की तीव्रता को वांछित विलुप्त होने की दर के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए, जो मारे गए सूक्ष्मजीवों की संख्या है। यूवी विकिरण की तीव्रता दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती है, जिसका अर्थ है कि यूवी विकिरण अपनी प्रभावशीलता को जल्दी से खो देता है क्योंकि विकिरण स्रोत से दूरी बढ़ जाती है, यही कारण है कि जिन वस्तुओं को निष्फल करने की आवश्यकता होती है, उन्हें उत्सर्जक के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।

नए कोरोनोवायरस सहित वायरस, अक्सर एयरबोर्न होते हैं, इसलिए यूवीसी एलईडी को एयर कंडीशनिंग सिस्टम में उपयोग के लिए अनुशंसित किया जाता है। वांछित विलुप्त होने की दर के अलावा, वायु प्रवाह और वायु प्रवाह ज्यामिति पर भी विचार किया जाना चाहिए।

254एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी प्रकाश को सूक्ष्मजीवों को मारने में विशेष रूप से प्रभावी दिखाया गया है, हालांकि यह सीधे लागू होने पर त्वचा और आंखों के लिए हानिकारक हो सकता है। दूसरी ओर, "दूर-पराबैंगनी" प्रकाश (207 से 222 एनएम) भी मोटे तौर पर उजागर मानव ऊतक को नुकसान पहुंचाए बिना अधिकांश हवाई रोगजनकों को निष्क्रिय कर सकता है।

कीटाणुरहित सतहों

अन्य वायरस और बैक्टीरिया भी इन्फ्लूएंजा, नोरोवायरस, रोटावायरस, स्ट्रेप्टोकोकस और साल्मोनेला सहित सतहों के माध्यम से फैल सकते हैं। यदि बड़ी सतहों को साफ किया जाना है, तो लेक्सटार की कम शक्ति PU35CL1.0 यूवीसी एलईडी 2-4mW और 20mA के आउटपुट के साथ एक उपयुक्त उत्पाद होगा; इसका उपयोग पेय पदार्थों को पास्चुरीकृत करने के लिए, जीवाणुरोधी भोजन की पैकेजिंग के लिए, और टूथब्रश को सैनिटाइज करने के लिए भी किया जा सकता है।

छोटे पैमाने पर प्रतिष्ठानों के लिए, Bolb कॉम्पैक्ट मध्य शक्ति S3535-DR100-W272-P40 UVC एलईडी 3.5 x 3.5 x 0.9mm3 मापने का परिचय देता है। 40mW की डीसी बिजली की खपत और केवल 100mA की वर्तमान के साथ, यह दुनिया में सबसे कम बिजली की खपत और सबसे कम गर्मी उत्पादन के साथ खड़ा है।

उच्च शक्ति खंड में, Bolb ने S6060-DR250-W272-P100 UVC एलईडी पेश किया, जो 250mA पर 100mW की डीसी बिजली की खपत के साथ सबसे शक्तिशाली घटक है।

Bolb के यूवीसी एल ई डी विशेष रूप से पीने के पानी के उपचार और स्विमिंग पूल या आरवी में पानी कीटाणुशोधन के लिए उपयुक्त हैं, साथ ही साथ सख्त विकिरण तीव्रता आवश्यकताओं (डब्ल्यू / एम 2) से जुड़े अनुप्रयोगों, जैसे औद्योगिक निस्पंदन प्रणाली, एयर प्यूरीफायर, चिकित्सा कीटाणुशोधन बक्से और वैक्यूम क्लीनर।

चित्रा 2: उच्च आउटपुट - Bolb के उच्च शक्ति यूवीसी एल ई डी 250mA पर 100mW की एक बिजली की खपत है (के साथ और बढ़ते बिना)

यूवी एलईडी के लिए चयन मानदंड

यूवी एलईडी के लिए एक महत्वपूर्ण चयन मानदंड बीम कोण है, जो कुछ अनुप्रयोगों में आवश्यक है। Bolb के UVC LEDs में 150° का बीम कोण होता है और आवश्यकतानुसार Ledil के लेंस का उपयोग करके आगे ध्यान केंद्रित किया जा सकता है। क्योंकि यह विकिरणित होने वाली सतह को कम करता है, यह प्रति वर्ग मीटर उज्ज्वल ऊर्जा को भी बढ़ाता है, जिसका अर्थ है कि एक ही ऊर्जा आउटपुट को लागू करते समय कम एक्सपोजर समय की आवश्यकता होती है। संगत ग्लास के साथ विभिन्न यूवी लेंस विभिन्न उद्देश्यों के लिए विकिरण आउटपुट के आसान समायोजन की अनुमति देते हैं। यूवी लेंस के लिए, लेडिल सिलिकॉन के एक विशेष ग्रेड का उपयोग करता है जो विशेष रूप से यूवीसी तरंग दैर्ध्य के साथ संगत है, साथ ही साथ सभी यूवी तरंग दैर्ध्य के लिए उच्च परावर्तकता के साथ एल्यूमीनियम दर्पण, विशेष रूप से कीटाणुशोधन अनुप्रयोगों के लिए।

यूवी एलईडी के लिए अन्य चयन मानदंडों में राष्ट्रीय यूवी मानक, विभिन्न सामग्रियों की परावर्तकता (चित्रा 3), थर्मल प्रबंधन, ड्राइवरों, बिजली की खपत और व्युत्क्रम वर्ग कानून शामिल हैं, जो यह निर्धारित करते हैं कि बीम तीव्रता कैसे कम हो जाती है क्योंकि यह स्रोत से दूर चला जाता है।

चित्रा 3: विभिन्न सामग्रियों में यूवी प्रतिबिंब के विभिन्न स्तर होते हैं जिन्हें डिजाइन चरण के दौरान ध्यान में रखा जाना चाहिए।

Bolb के Blazar सतह उत्सर्जक इन मानदंडों में से कई को पूरा करते हैं। इस यूवीसी मॉड्यूल में 25 एल ई डी (5×5) और 2W प्रभावी आउटपुट प्राप्त करने के लिए 55 डिग्री परावर्तक है, जबकि बिजली की खपत केवल 1.25A है।

वर्तमान में मल्टी-यूवी एलईडी उत्पादों का विकास। वे दोहरी तरंग दैर्ध्य चिप्स का उपयोग करते हैं जो यूवीए और यूवीसी जैसे कई यूवी तरंग दैर्ध्य प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें वायरस, बैक्टीरिया और अन्य रोगजनकों के खिलाफ एक बहुमुखी हथियार बना दिया जाता है।