紫外線中波長(zhǎng)較短的深紫外線正被用于醫(yī)療、公共場(chǎng)所等多種殺菌消毒領(lǐng)域。從光源來(lái)看，目前市場(chǎng)主要以紫外汞燈和深紫外LED為主。下面我們從當(dāng)下紫外汞燈的殺菌原理和主流形式、UVC LED的現(xiàn)況以及與疫情相關(guān)的部分詳細(xì)說(shuō)說(shuō)： 

紫外汞燈的殺菌原理和三種主流形式 

紫外汞燈形式多種，如低壓汞燈，高壓汞燈，無(wú)極汞燈等，從波長(zhǎng)的角度劃分，其殺菌原理不外乎3種，一種是185nm的汞燈，其可將空氣中的氧氣變成臭氧，利用臭氧的強(qiáng)氧化作用無(wú)死角、有效地殺滅細(xì)菌，但同時(shí)其缺點(diǎn)十分明顯，185nm紫外線殺菌燈產(chǎn)生的臭氧會(huì)強(qiáng)烈刺激人的呼吸道，可能會(huì)造成咽喉腫痛、胸悶咳嗽、引發(fā)支氣管炎和肺氣腫等。第二種是254nm的汞燈，主要利用直接照射微生物的DNA和RNA，運(yùn)UVC波長(zhǎng)能破壞微生物染色體的原理來(lái)殺菌；第三種是采用UVA波段的紫外線的光觸媒技術(shù)。 

目前，超五千臺(tái)紫外燈具已送達(dá)雷神山和火神山醫(yī)院，據(jù)悉，首批紫外燈具包括了數(shù)百臺(tái)消費(fèi)車以及上千支紫外線消毒燈，紫外線消毒車將用于病人的轉(zhuǎn)運(yùn)，紫外線消毒燈則可應(yīng)用于手術(shù)后各種消毒場(chǎng)景。

而在此次疫情中，除了紫外線消毒車和燈具直擊疫情現(xiàn)場(chǎng)，還有像您一樣，購(gòu)買紫外汞燈進(jìn)行室內(nèi)消毒外，由于口罩緊缺，與公眾相關(guān)的、且最多被提及的則是通過(guò)紫外線燈法來(lái)消毒口罩以延長(zhǎng)口罩壽命。

因?yàn)閮r(jià)格低廉，技術(shù)成熟等因素，目前市場(chǎng)上大部分的水處理，工業(yè)殺菌，醫(yī)院殺菌，室內(nèi)殺菌等產(chǎn)品還主要是汞燈的市場(chǎng)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，由于《水俁公約》生效，紫外汞燈含汞，未來(lái)依然會(huì)漸漸退出歷史舞臺(tái)。

深紫外LED的消毒體驗(yàn)現(xiàn)況及與疫情的結(jié)合點(diǎn)

與254nm汞燈的殺菌消毒同理，深紫外LED（UVC LED）主要利用200nm－280nm波段對(duì)微生物(細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒的目的。盡管目前UVC LED還處于剛剛起步階段，其性價(jià)比和發(fā)光效率與汞燈相比還有一定距離，但UVC LED憑借安全、環(huán)保、小巧、高效、低耗等性能以及無(wú)化學(xué)殘留的特性，已經(jīng)在表面便攜式殺菌、母嬰市場(chǎng)、靜態(tài)水處理上得到了比較多的應(yīng)用。

目前公共場(chǎng)所以及生活用品對(duì)健康衛(wèi)生的要求正在不斷提高，而UVC LED正可以在這領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。比如說(shuō)國(guó)星UVC LED與國(guó)際知名家電企業(yè)合作的加濕器案例，把UVC LED模組應(yīng)用在加濕器上，避免了水放置長(zhǎng)時(shí)間后細(xì)菌滋生的情況，確保了家用環(huán)境衛(wèi)生。同時(shí)，在餐具、母嬰袋等生活用品，也有不少UVC LED便攜式殺菌消毒產(chǎn)品。而在醫(yī)院，如醫(yī)護(hù)人員用到的紅外線體溫計(jì)、聽診器、血壓計(jì)袖套、手機(jī)、眼鏡等也可以通過(guò)UVC LED消毒器來(lái)完成消毒。

值得關(guān)注的是，大部分病毒的RNA結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)用相應(yīng)劑量的UVC LED可有效殺滅相應(yīng)的病菌（2019-nCov是由RNA復(fù)制，更難處理），尤其是在醫(yī)療環(huán)境下，UVC LED屬于廣譜殺菌，能有效殺滅常見的病毒細(xì)菌，是高效便捷的殺菌消毒方案?；旧铣Ｒ姷幕铙w病毒都能高效滅殺，達(dá)到相應(yīng)的照度或者光功率后，幾秒內(nèi)就能滅殺了。但醫(yī)院的紫外燈對(duì)于大空間空氣殺毒相對(duì)比較慢，但應(yīng)也不會(huì)超過(guò)兩個(gè)小時(shí)。此前非典時(shí)期中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所的專家董小平所在的研究小組發(fā)現(xiàn)，SARS病毒對(duì)熱輻射和UVC敏感，研究人員應(yīng)用強(qiáng)度大于90μW／cm²的UVC照射冠狀病毒，30分鐘就可以殺滅SARS病毒。這也是為什么這幾年，更多UVC用在醫(yī)療衛(wèi)生殺毒領(lǐng)域，以及水、空氣處理等方面。

這也能很好地解釋，為什么當(dāng)再次出現(xiàn)重大疫情時(shí)，會(huì)有那么多和您一樣關(guān)注紫外線消毒方法及UVLED在公眾防護(hù)方面的作用。根據(jù)新發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療快速指南》，75%酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒劑、過(guò)氧乙酸和紫外線均可滅活病毒。

相信在結(jié)合其他防護(hù)措施下，UVC能在一定程度上有效防控此次新型冠狀病毒2019-nCov疫情擴(kuò)散。而UVC LED整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈勢(shì)必也會(huì)加快新型冠狀病毒紫外照射滅菌試驗(yàn)及研究。

目前來(lái)看，針對(duì)便攜式殺菌、小家電殺菌產(chǎn)品等，不同的使用環(huán)境，對(duì)應(yīng)UVC LED的光功率、作用時(shí)間、以及發(fā)射角度會(huì)有所不同，比如對(duì)于一些便捷式的小殺菌產(chǎn)品，這類產(chǎn)品主要使用與日常生活的接觸比較多的工具，比如手機(jī)餐具等等，這種在使用前采用低光功率的UVC LED（2-5mW）照射幾秒-幾十秒就可以使用；而對(duì)于一些殺菌水杯，由于其存在細(xì)長(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，所以UVC LED要設(shè)計(jì)成60或者30度的發(fā)光角度，以使其照射距離更遠(yuǎn)，同時(shí)考慮UVC波段在水中的衰減，這種產(chǎn)品，一般均會(huì)采用10mW左右的光功率產(chǎn)品；另外在低流速的飲水機(jī)上，則光功率基本均需要50-100mW甚至更大，而由于功率越大，成本更高，目前部分廠家會(huì)結(jié)合集中手段進(jìn)行過(guò)濾殺菌，只在出水口的最好階段增加UVC LED的殺菌模組，這樣會(huì)降低不少成本。

所以，僅從當(dāng)前來(lái)看，在水處理，工業(yè)殺菌，醫(yī)院殺菌，室內(nèi)殺菌等方面仍以紫外汞燈為主，UVCLED則可以在家電、便攜式殺菌消毒上發(fā)揮重要作用，將非常有利于降低和隔離居家、公共場(chǎng)所病毒細(xì)菌的擴(kuò)散。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著汞燈慢慢退出歷史舞臺(tái)，UVC LED會(huì)繼續(xù)往高功率，高光效發(fā)展，波長(zhǎng)也會(huì)繼續(xù)往低波段的發(fā)展。而對(duì)于UVC LED的封裝也提出更高的要求，如何進(jìn)一步提升散熱和抗紫外特性將會(huì)是重要的挑戰(zhàn)。目前市場(chǎng)最主流的封裝形式為石英玻璃通過(guò)抗紫外膠水粘結(jié)在帶腔體上，這種封裝形式在目前低光效水平上在部分使用環(huán)境是問(wèn)題不大的，但隨著光效提升，亮度功率提升，全無(wú)機(jī)看似是UVC LED目前的最優(yōu)解，而國(guó)星光電也已經(jīng)開發(fā)出了全無(wú)機(jī)封裝的樣品，后續(xù)會(huì)進(jìn)一步進(jìn)行批量試驗(yàn)，同時(shí)也在進(jìn)行幾種全無(wú)機(jī)封裝模式的對(duì)比，力求開發(fā)出最優(yōu)的全無(wú)機(jī)封裝產(chǎn)品。而國(guó)外其實(shí)也已經(jīng)開發(fā)出了一種比較特殊的氟樹脂，其耐UVC的效果優(yōu)異，但其封裝工藝復(fù)雜，暫時(shí)不具備量產(chǎn)水平。如果進(jìn)步明顯，樹脂封裝在后續(xù)市場(chǎng)上也會(huì)占據(jù)一席之地。

作為L(zhǎng)ED封裝龍頭，近年來(lái)國(guó)星光電持續(xù)致力于紫外領(lǐng)域的技術(shù)研究，先后承擔(dān)國(guó)家、省級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，擁有紫外相關(guān)專利30多項(xiàng)，并針對(duì)已知有效殺菌波段，開發(fā)出多種尺寸UVC LED封裝器件產(chǎn)品，并應(yīng)用在空氣凈化、水體殺菌消毒、表面殺菌等應(yīng)用領(lǐng)域，成功導(dǎo)入國(guó)內(nèi)外知名品牌客戶，市場(chǎng)反饋良好。接下來(lái)，國(guó)星光電愿與社會(huì)各界攜手合作，提供已知有效殺菌波段產(chǎn)品，加快推動(dòng)UVC對(duì)新型冠狀病毒等特殊病毒的滅菌試驗(yàn)及研究，為人類疾病防控事業(yè)貢獻(xiàn)出一份力量。

文章來(lái)源《行家說(shuō)》