如何使用LED進(jìn)行消毒殺菌

COVID-19的大流行提高了大眾對紫外線消毒的認(rèn)識，這也反映在市場上越來越多的基于LED的產(chǎn)品上。紫外線可用于消毒空氣、水和各種物體的表面，國際紫外線協(xié)會（IUVA）表示，它可以幫助減輕傳播COVID-19病毒的風(fēng)險。

紫外線分為幾個范圍（圖1）。UV-A或黑光范圍從315~400nm，用于諸如光穩(wěn)定性測試、固化（curing）、光療、防蟲器和曬黑床的應(yīng)用，長時間暴露于UV-A會導(dǎo)致皮膚曬黑和過早老化。

波長范圍在280~315nm的UV-B是危險的。因?yàn)殚L時間暴露在UV-B下，與皮膚癌、皮膚老化和白內(nèi)障的發(fā)生有關(guān)，商業(yè)應(yīng)用包括醫(yī)學(xué)中的養(yǎng)護(hù)和光療。

200~280nm范圍內(nèi)的波長則為UV-C。該紫外線波段與皮膚癌無關(guān)，因?yàn)楣庾硬粫苌畹貪B透到皮膚中，但是根據(jù)IUVA的研究，暴露在UV-C中會導(dǎo)致如嚴(yán)重的燒傷一般的皮膚不適，并損害眼睛的視網(wǎng)膜。UV-C光子還可以與微生物中的RNA和DNA分子相互作用，從而有效地破壞它們?？砂l(fā)出UV-C的汞蒸氣燈（Mercuryvaporlamps）已經(jīng)用于消毒數(shù)十年了，但是，與其他形式的照明一樣，已經(jīng)過渡到使用LED光源的產(chǎn)品。

健康專家認(rèn)為，COVID-19的主要傳播方式是透過接觸空氣中或物體表面上的呼吸道飛沫。當(dāng)前可用、基于LED的殺菌消毒產(chǎn)品主要用于表面消毒，隨著這些設(shè)備市場的擴(kuò)大，最有可能會推出更先進(jìn)的空氣消毒系統(tǒng)?？捎卯a(chǎn)品具有適用于其他類型LED照明的優(yōu)勢：外形小巧，易于與在場傳感器（occupancysensor）等其他設(shè)備整合，以及低功耗要求。但是這些產(chǎn)品往往更昂貴，且在實(shí)際時間內(nèi)可以處理的表面積范圍將有更多限制。

轉(zhuǎn)向使用LED的最初關(guān)注點(diǎn)是，與現(xiàn)有的汞蒸氣燈相比LED壽命明顯縮短。但是，這種擔(dān)憂是基于對諸如密封凈化系統(tǒng)之類傳統(tǒng)應(yīng)用中的連續(xù)操作的評估，并未考慮到可以（有時必須）間歇使用殺菌產(chǎn)品。與所有LED一樣，UV-CLED幾乎可以無限循環(huán)，而不會對光輸出產(chǎn)生不利影響；另外，汞蒸氣燈需要幾分鐘的預(yù)熱時間才能達(dá)到最大光輸出，LED產(chǎn)品幾乎可以瞬間達(dá)到滿輸出水平。此外，與汞蒸氣燈不同，基于LED的產(chǎn)品僅能提供最佳結(jié)果所需的波長，而不會以無效波長的形式浪費(fèi)能量。

一般而言，殺菌照明產(chǎn)品的另一個問題是產(chǎn)品安全性和性能要求驗(yàn)證。根據(jù)Intertek電氣業(yè)務(wù)領(lǐng)域商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施全球總監(jiān)CarlBloomfield稱，他們的產(chǎn)品評估集中在亮度參數(shù)、殺菌聲明驗(yàn)證，安全合規(guī)性，以及適用的EMC上。標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始著手測試標(biāo)準(zhǔn)的工作，但是標(biāo)準(zhǔn)尚不存在，因此Intertek依靠其產(chǎn)業(yè)和技術(shù)專長來設(shè)計針對特定產(chǎn)品及其預(yù)期應(yīng)用的評估協(xié)議。安全合規(guī)性可能特別復(fù)雜，因?yàn)槿Q于產(chǎn)品及其預(yù)期用途，它包括火災(zāi)、觸電、機(jī)械風(fēng)險、光學(xué)危害、紫外線輸出和臭氧排放。

除了使用紫外線進(jìn)行消毒的產(chǎn)品以外，還有一種相對較新的產(chǎn)品系列問世，稱為「可見光消毒（VLD）」。這些產(chǎn)品使用的LED發(fā)出的靛藍(lán)（藍(lán)紫色）波長，人體長時間暴露其下是安全的，從而能夠持續(xù)消除對這些波長敏感的細(xì)菌。

VLD產(chǎn)品通常作為永久照明實(shí)現(xiàn)的一部分安裝在一個空間中，有時與用于一般照明的白光源結(jié)合使用。值得注意的是，VLD消毒并非對所有細(xì)菌都有效，且對病毒完全無效。

根據(jù)ResearchandMarkets的研究，紫外線消毒設(shè)備的市場在未來5年預(yù)計將以超過12%的年復(fù)合成長率成長?；贚ED的產(chǎn)品由于使用壽命長和能效高，預(yù)計將扮演推動市場成長的重要角色。
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