UV LED應用領域
發布時間：2021-10-19 13:43
來源：螢光創新
隨著水成為越來越稀缺的資源，越來越需要實施強調可持續性、無毒和有效性的水處理實踐。 雖然像氯這樣的化學溶液是在市政層面實施的，但紫外線處理提供了一層額外的保護，防止供水中的微生物和生物膜積聚，并且是一種有效的使用點消毒方法。UVC 光線可以穿透細菌、病毒、霉菌和其他病原體，并使允許細菌繁殖的核酸失活。 這種輻射使病原體無害，可以安全使用水，而不會改變水的味道、氣味或透明度。 由于像賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲這樣的頑固細菌無法用氯等化學品進行有效處理，因此紫外線輻射可以成為一種高效而強大的水處理解決方案。
UVC LED 是一種能夠快速殺菌，無毒，不含重金屬的消毒方式。與傳統汞燈相比，UV LED 是一種更具靈活性、針對性的消毒方式，因為滅活的峰值波長因病原體類型而異。雖然燈系統可以在 254.7nm 處達到高通量，但 280nm 處的 UV LED 可以達到類似的滅活效果，每次減少的電能消耗更少。 UV LED 還采用低功耗的設計，開啟了使用點水消毒技術的創新設計，例如電池供電的水瓶或水龍頭連接模塊。 憑借在外形和波長方面的更大靈活性，UV LED 處于有利地位，可提供無毒、革命性的水處理方法，同時不斷提高 UV LED 系統的效率和集成度。
由于幾乎所有食品生產層面的浪費和損失問題，全世界為人類消費而生產的所有食品中，多達 33% 被丟棄。此外，每年約有 4,800 萬例食源性疾病，因此在我們的食品和飲料生產中有效控制病原體的需求非常重要。 LED 的紫外線照射提供了一種有效且安全的方法來消毒我們的食品和設施，以減少浪費和污染。 除了化學溶液和洗滌等傳統方法外，UVC 輻射還可以有效滅活食品中的常見病原體，如沙門氏菌、李斯特菌和大腸桿菌。對于特別容易受到細菌腐敗影響的新鮮農產品和肉類等食品，在包裝過程中使用紫外線照射可以降低食品污染和浪費的速度，并延長保質期。在西紅柿等植物中，UVC 通量甚至已被證明可以改變植物的內部機制，從而減緩果實的腐爛。牛奶巴氏殺菌消毒 UVC LED 可作為一種高效、無毒、無殘留的消毒方法，同時保留食物的營養價值和感官特性。 已發現使用紫外線照射代替液體巴氏殺菌對于牛奶、果汁和肉湯的消毒更有效且更具成本效益。雖然巴氏殺菌已被廣泛用作去除微生物的有效方法，但該過程中涉及的高溫會改變飲料的味道和營養成分。由于能夠在不改變味道或營養價值的情況下進行消毒，UV LED 有望取代巴氏殺菌方法以確保液體安全。
空氣凈化
世界上高達 91% 的人口生活在空氣質量差的地區，確保我們的家庭、醫院和世界的空氣清潔和安全對我們的健康和氣候至關重要。雖然 HEPA 過濾器在許多室內環境中被廣泛用于捕獲空氣中的污染物，但它們無法捕獲空氣中的某些病原體和微生物污染物。此外，許多黑暗和潮濕的空調、供暖和加濕系統可能是細菌、真菌和病毒生長的溫床，使人類在不知不覺中接觸到潛在的有害空氣。紫外線殺菌照射可以通過快速滅活微生物繁殖所必需的蛋白質和核酸，成為減少細菌生長的極其有效的方法。雖然目前汞燈的使用很普遍，但紫外線 LED 為創新解決方案打開了大門，以在不總是考慮的難以到達的區域保持我們的空氣系統單元清潔和安全。空氣微生物過濾：建模和預測（Kowalski、Bahnfleth、Whittam）LED 外形小巧，能夠采用緊湊的高功率設計，以減少空氣中的病原體。UV LED可以滅活通過 HEPA 過濾器的彈性微生物菌株，并且在組合使用時非常有效。這在醫院等敏感環境中尤其重要，在這些環境中，醫院獲得性感染 (HAI) 受到關注。這些醫院感染具有最高的 HEPA 過濾器滲透率，因為它們能夠通過過濾器并繼續感染空氣。 UV LED 也可以通過脈沖產生更大的光輸出通量和更短的照射時間，無需預熱。在設計帶有 LED 的凈化器時，可以通過使用鋁反射器來增加對陰影區域的曝光。
醫院獲得性感染的高發生率引起了人們對傳統清潔方法難以消除的頑固細菌的關注。紫外線可以有效快速地根除細菌，如艱難梭菌，這是醫院中最常見的細菌之一。使用漂白劑和濕巾的傳統清潔方法始終無法達到消除醫院感染 (HAI) 所需的致死劑量。在某種程度上，隨著這些細菌開始對殺生物劑產生抗性，問題變得更加嚴重。 由于醫院獲得性感染 (HAI) 每年導致多達 15,000 人死亡，因此找到根除這些病原體的方法至關重要。雖然過氧化氫蒸汽、臭氧和準分子燈系統等自動化解決方案顯示出很大的前景，但 UVC LED 為患者和醫院工作人員提供了最佳體驗，與燈相比具有明顯的優勢。 病房使用 UV LED 消毒意味著沒有有毒物質、更短的滅活時間、易用性和成本效益。 它們具有即時開關能力，可與自動或遠程方法一起使用，使用壽命長，功耗低。憑借窄光譜帶和波長可調性，UV LED 還可用于更快地滅活和更準確地瞄準細菌群。 UV LED 具有較長的使用壽命和較小的設計靈活性，可用于醫療設備、患者個人設備和病房的消毒。由于汞在醫院和其他可能發生意外暴露的敏感環境中是不可取的，因此 UV LED 提供了一種替代燈的替代方案，可以產生可靠的 UVC 殺菌照射。
現代日間照明系統已成功實現全年植物生長和作物生產，即使在陽光照射量較少的地方也是如此。除了在溫室場景中提供補充照明外，使用特定可見光譜的人工照明已被用于室內園藝。將紫外線引入此類場景可被視為現代園藝的新范式。 其目的不僅是通過提供足夠水平的紫外線來模擬陽光來補充，而且還要誘導刺激植物氧化應激途徑和抗氧化機制所需的積極、溫和程度的應激。紫外線會觸發負責抗氧化和抗自由基活性的酚類化合物的產生。事實證明，對西紅柿和蔬菜等植物使用紫外線也有助于感官特性，使產品在視覺上更具吸引力，也更美味。此外，紫外線已被證明是一種可持續的無化學處理方法，可以對抗許多作物的白粉病。 紫外線燈下的生菜 UV LED 可以改善許多作物的營養和感官品質，還可以通過抑制病原體來幫助保護作物。 從 UVA 區域到深 UVC 波長的 UV LED 通過為最佳植物生長提供足夠的強度和調光控制，開啟了園藝照明的新時代。憑借特定的目標波長和靈活的設計，UV LED 可與其可見光對應物串聯使用，用于園藝照明。還可以使用針對特定作物的特定波長組合創建寬帶光譜陣列。 UV LED 提供的更低功耗、更大的設計靈活性、可變強度、光譜控制和無預熱時間為營養改善和病原體抑制提供了令人興奮的機會。
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