تخيل مدى حماسك إذا وجدت طريقة لإنشاء إضاءة ملونة في عصر لا يعرف فيه الناس سوى مصابيح LED البيضاء. وهذا ما اختبره العلماء في الستينيات عندما اخترعوا أول ضوء LED أحمر. ثم ظهرت مصابيح LED ذات الألوان المرئية الأخرى. ما هو أكثر من ذلك, كما أحرز المخترعون تقدمًا في مجال غامض آخر: الأشعة فوق البنفسجية الصمام. مع قدوم أضواء LED الأشعة فوق البنفسجية, لقد صنعت تشعيعًا مبيدًا للجراثيم بالأشعة فوق البنفسجية (UVGI) ممكن مع ضوء LED. الآن, تم استخدام مصباح UVC LED على نطاق واسع للتطهير في مناطق مختلفة. هل تريد أن تعرف سر LED UVC? واصل القراءة!
مقدمة موجزة لضوء UVC
اكتشف الناس لأول مرة أن الضوء ذو الطول الموجي القصير يمكن أن يقتل البكتيريا 1878. وثم, في 1903, حاول العلماء استخدام أضواء الأشعة فوق البنفسجية لمكافحة أمراض مثل السل. يشير ضوء الأشعة فوق البنفسجية هذا إلى ضوء الأشعة فوق البنفسجية, الذي يتراوح طول موجته بين 200 و 280 نانومتر. "C" في اسمه ليس له أي معنى خاص. يطلق عليه ذلك فقط لأن هناك نوعين آخرين من الأشعة فوق البنفسجية: UVA وUVB. لمعرفة المزيد عن UVA وUVB, يمكنك الرجوع إلى منشور المدونة السابق, ما هو الصمام للأشعة فوق البنفسجية. يستخدم UVC بشكل رئيسي للتطهير, وتشمل منتجات UVC مصباح يدوي للأشعة فوق البنفسجية, شريط الأشعة فوق البنفسجية بقيادة, المصباح الكهربائي uvc, إلخ.
كيف يعمل UVC LED للتطهير?
مبدأ التطهير
ضوء UVC فعال في التطهير بسبب طول موجته القصير. تحت تأثير هذا الطول الموجي, سيتم تدمير بنية DNA أو RNA للميكروب. تعتمد الميكروبات بشكل أساسي على الازدواجية للتكاثر. بمجرد أن يكون هيكلها غير مكتمل, فمن الصعب تكرارها. تظهر البيانات أن استخدام 30 ميغاواط/سم2 ضوء الأشعة فوق البنفسجية, بالكاد 99.99% يمكن قتل البكتيريا في ثانية واحدة, ناهيك عن زيادة الشدة.
استخدم UVC LED للميكروبات المختلفة
وفقا لأنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة, ويختلف أيضًا وقت وشدة الضوء فوق البنفسجي المطلوب. الأنواع البكتيرية المختلفة لها قمم امتصاص مختلفة للأشعة فوق البنفسجية. على سبيل المثال, الحد الأقصى لطول موجة الامتصاص لبكتيريا الإشريكية القولونية هو 265 نانومتر, بينما يبلغ طول الكريبتوسبوريديوم والعاثية 261 نانومتر و271 نانومتر, على التوالى. بجانب, وقت التعقيم المطلوب مختلف أيضًا. عندما تكون كثافة الأشعة فوق البنفسجية 3×104μW/cm2, الوقت اللازم لقتل الفيروسات والبكتيريا, جراثيم العفن, وبكتيريا الطحالب هي على التوالي 0.1-1 ثانية, 1-8ق, و5-40 ثانية.
التطبيقات
1. تطهير المياه
وقد اختبر العلماء تأثيره في قتل الميكروب في أنواع مختلفة من الماء, على سبيل المثال, مياه الشرب, مياه الأمطار, مياه الصرف الصحي لإعادة استخدامها, إلخ. هذه الأنواع من المياه لها معاييرها الخاصة للتنقية. لمياه الشرب, يتطلب تخفيض 99.99% من الكائنات الحية الدقيقة.
العوامل المؤثرة على تأثير التطهير
- جرعة من ضوء UVC:
مثل ما ذكرنا أعلاه, وتختلف الجرعة المطلوبة من ضوء UVC حسب نوع الميكروب. جرعة الأشعة فوق البنفسجية = شدة الأشعة فوق البنفسجية (ميغاواط/سم2) *وقت التعرض (ثواني). لتحسين تأثير ضوء UVC, يمكنك ببساطة تمديد مدته عند استخدام مصباح UVC LED. أو يمكنك زيادة تيار الإدخال لتحقيق كثافة أكبر.
- كمية من الماء:
لتعقيم المياه الديناميكية, يتأثر وقت الإشعاع بكمية الماء. لكثافة معينة من الأشعة فوق البنفسجية, كلما كان تدفق المياه أسرع, كلما كان وقت التشعيع أقصر. نتيجة ل, تتلقى البكتيريا جرعة تشعيع أقل, والتأثير لن يكون مثاليا.
- أنواع الأشعة فوق البنفسجية
ما إذا كان ضوء UVC LED مستمرًا أو نابضًا يؤثر أيضًا على النتيجة إلى حد ما.
المقارنة مع الطرق التقليدية
تقليديا, استخدم الناس مصابيح الزئبق أو الطرق الكيميائية مثل الكلورة والأوزون لتطهير المياه. لكن UVC LED يتفوق على هذين الاثنين ويمتلك حصة كبيرة في السوق.
بالمقارنة مع مصباح ضوء الأشعة فوق البنفسجية الزئبق, UVC LED يهزمها لأنها صديقة للبيئة وذات جودة أعلى. الزئبق ضار بصحتنا, وبمجرد أن ينهار المصباح, هناك طرق قليلة للتعامل مع الزئبق المتبقي. بجانب, عادة ما يكون مصباح الزئبق كبيرًا الحجم, في حين أن مصباح UVC LED صغير الحجم للغاية. من المهم تطهير المياه نظرًا لأن حجم مصابيح الزئبق قد يكون كبيرًا جدًا بحيث لا يمكن تثبيته في النظام. تحتاج مصابيح الزئبق إلى التسخين, وهي خطوة يتخطاها مستخدمو UVC LED حيث يمكنهم بدء العمل مرة واحدة. أما بالنسبة لعمر, يمكن أن تستمر مصابيح LED UVC لفترة أطول بكثير من مصابيح الزئبق. عمر خدمة مصابيح الزئبق على وشك 1000-2000 ساعات, في حين أن مصباح UVC LED يمكن أن يتجاوز ذلك 10000 ساعات. توضح هذه الأسباب العديدة أن مصابيح UVC LED تستحق الشراء أكثر.
إحدى نقاط الضعف القاتلة في الطرق الكيميائية هي سلامتها. في حين أن هذه المواد الكيميائية فعالة في قتل الميكروب, وقد تبقى أيضًا في الماء الذي نشربه وتسبب آثارًا جانبية. علاوة على ذلك, ويمكن أن تصبح الميكروبات مقاومة لهذه المواد الكيميائية تدريجيًا, مما يجعل القضاء عليهم أكثر صعوبة. في الوقت الحاضر, ويفكر الخبراء في الجمع بين التطهير بالأشعة فوق البنفسجية والطريقة الكيميائية. وتتخذ طرق التطهير الكيميائي بشكل عام 20 دقائق إلى ساعة لتحقيق تأثير مبيد للجراثيم. UVC LED أكثر كفاءة من ذلك.
2. تطهير الهواء
HVAC هو مفهوم شائع في التصميم الداخلي. انها تقف على التدفئة, تهوية, وتكييف الهواء. عن طريق إضافة UVC LED إلى هذا النظام, يمكن تحقيق الغرض من قتل البكتيريا والفيروسات. فضلاً عن ذلك, UVC له تأثير تحلل ضوئي فريد من نوعه. يمكنه تحلل جزيئات الرائحة وتحويلها إلى جزيئات ماء عادية وثاني أكسيد الكربون, وبالتالي تجديد الهواء.
يمكن أيضًا استخدام تعقيم وتطهير الهواء بالأشعة فوق البنفسجية على أي معدات تحتاج إلى هواء نقي. تتمتع الثلاجات التي لا تحتوي على وحدات تعقيم UVC LED بمعدل توهين بكتيري طبيعي يبلغ 30%, وبعد استخدام UVC LED, يزيد الى 85%. وهذا يحسن قدرة الثلاجة على الحفظ إلى حد كبير.
3. تطهير الأسطح
في الوقت الراهن, تم استخدام UVC LED في بعض المركبات العامة لقتل الميكروب, مثل الطائرات ومترو الأنفاق. من المزعج جدًا استخدام الطرق التقليدية, والتي تتطلب من الموظفين مسح المقاعد بالمطهر. مع UVC LED, يمكن أن يكون التطهير أكثر ملاءمة وكفاءة.
الاستخدام الشائع الآخر لـ UVC LED هو في صناعة تجهيز الأغذية. قبل, استخدم الناس البسترة لقتل الميكروب. ولكن لأنها طريقة حرارية, فهو غير مناسب لجميع أنواع الطعام. يعد مصباح UVC LED مصدرًا للضوء البارد وينبعث منه القليل من الحرارة. إنها مناسبة لتعقيم تلك الأطعمة الطازجة ولن تدمر تغذيتها أو تغير نكهتها.
أماكن استخدام UVC LED
بسبب هذه الوظيفة الفريدة لضوء UVC, يتمكن الناس من استخدامه إما في حياتهم اليومية أو في المجالات التقنية الأخرى. تشمل الأماكن التي قد تجد فيها مصابيح UVC LED:
1. مستشفى:
ويمكن استخدامه لتعقيم العنابر, مثل أجنحة الأطفال وأجنحة الأمراض المعدية, للحد من العدوى المتبادلة. لأنه سيكون هناك العديد من مسببات الأمراض العائمة في الهواء, تحافظ مصابيح UVC على تعقيم الأجنحة وتساعد المرضى على التعافي. عند تثبيته على الباب, يمنع البكتيريا من الانتشار إلى مناطق أخرى.
2. المصانع:
بعض الأماكن, مثل ورش العمل العقيم, ورش تصنيع الأغذية, وغرف التخزين, تتطلب بيئة معقمة. لذلك, يستخدم الناس مصابيح LED UVC التي حصلت على شهادات للقضاء على البكتيريا المخفية.
3. المدارس:
المدارس مكتظة بالطلاب. خلال المواسم التي تتكرر فيها أمراض مثل الأنفلونزا, فمن الضروري تنفيذ شامل التطهير البرنامج في المدرسة. من الملائم استخدام UVC LED في فصول دراسية منفصلة, وبالتالي تقليل معدلات الإصابة بالمرض لدى الطلاب.
4. المباني العامة:
من الشائع أن تقوم العديد من الشركات بتأجير مكاتب في مبنى عام واحد. من أجل جعل مكان العمل العام مكانًا أفضل, يقوم الأشخاص بتثبيت مصباح UVC LED في القنوات لإرسال الهواء المعقم إلى الغرفة. يعد هذا أحد استخدامات مصابيح LED UVC في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)..
5. المكتبات:
الكتب ذات قيمة ولكنها معرضة للخطر أيضًا. لذا يعمل مصباح UVC LED على تعقيم المكتبات وحماية الكتب من العفن والحشرات.
6. منازل:
يتم استخدام مصباح UVC LED للحفاظ على الأثاث, طوابق, والهواء في منزلك آمن ونظيف. إنه سهل الاستخدام بسبب حجمه الصغير.
يستخدم الأشخاص أيضًا مصابيح UVC LED في أماكن أخرى مثل محطات مترو الأنفاق, عربات, والممرات تحت الأرض. بشرط وجود مكان به اشتراطات التعقيم, يمكن أن يكون UVC LED خيارًا كبيرًا.
كيف أختار UVC LED؟?
تمكن الناس من إنتاج ضوء UVC في مصابيح LED باستخدام ركائز الياقوت ونيتريد الألومنيوم. إلى جانب التغيير في أشباه الموصلات والركائز, تم تصميم أجزاء أخرى من مصباح LED أيضًا لإضاءة UVC أقوى. يمكن أن يساعدك المحتوى التالي على فهم العديد من هياكل مصابيح UVC LED قبل شرائها وربما التعرف على الهياكل المزيفة.
1. هيكل الرقائق
في الوقت الحاضر, تستخدم معظم مصابيح LED الموجودة في السوق رقائق الوجه, ولكنها ليست بالضرورة أفضل بنية لـ UVC LED. يمكن للرقائق ذات الهيكل الرأسي توسيع التيار بشكل أفضل, امتصاص كمية أقل من الضوء, وتبديد حرارة أقل, مما يجعلها خيارا أفضل. ومع ذلك، فإن تقنية إنتاج الرقائق العمودية ليست ناضجة إلى هذا الحد; والآن أصبح من الصعب بعض الشيء إنتاجها على نطاق واسع.
2. التعبئة والتغليف
للتغليف, يختلف مصباح UVC LED كثيرًا عن مصباح LED الشائع. هناك سببان. أولاً, تمتص معظم مواد التغليف التقليدية ضوء الأشعة فوق البنفسجية, مما يقلل من كثافته بشكل كبير. هكذا, فقط زجاج السيليكا والياقوت عالي النقاء يعتبران عمليين كمواد تعبئة وتغليف. ثانية, نحتاج أيضًا إلى التفكير فيما إذا كانت طريقة ربط القالب مفيدة لتبديد الحرارة. وتشمل الأساليب معجون الفضة, معجون لحام, واللحام سهل الانصهار بالقصدير الذهبي. فيما بينها, يتم لحام الطريقة سهلة الانصهار بشكل أساسي عن طريق التدفق, والتي يمكن أن تحسن نسبيًا قوة الترابط بين الشريحة والركيزة. الموصلية الحرارية أكثر موثوقية وتؤدي إلى تطوير مصابيح LED UVC.
3. فعالية الضوءcom.ncy
بسبب القيود المفروضة على أشباه الموصلات التي تنتج ضوء الأشعة فوق البنفسجية, لم يحقق UVC LED بعد أفضل كفاءة للضوء. للعثور على UVC LED بكفاءة أعلى, حاول اختيار UVC LED مع المزيد من حبات LED.
4. أمان
تذكر دائما, لا يوجد أي جهاز UVC 100% آمن. ضوء UVC هو أقوى أنواع الأشعة فوق البنفسجية الثلاثة. يمكن أن تلحق الضرر بأعيننا وبشرتنا, وحتى حمضنا النووي, في ظل ظروف معينة. عليك أن تعرف الاحتياطات وتحمي نفسك أثناء استخدامه. لذلك, بمجرد العثور على بعض منتجي UVC الذين يزعمون أن منتجات UVC الخاصة بهم آمنة تمامًا, يمكنك التأكد من أن منتجاتهم مزيفة.
حول موكولايت
Mokolight هي شركة تصنيع مصابيح LED محترفة مع فريق قوي من المهندسين, موظفي المبيعات, والمشترين. لدينا أيضًا مصانعنا الخاصة لإنتاج وتعبئة منتجات LED الخاصة بنا. لقد عملنا لأكثر من 16 سنوات من العمل في مجال صناعة مصابيح LED، ونحن واثقون من أنه يمكنك الاعتماد علينا للعثور على أفضل منتج تريده. لا تنتظر بعد الآن و اتصل بنا اليوم!
