在2019年與2020年交替之際，“新冠病毒”帶來的疫情導致全國甚至海外部分國家擴散，從去年12月發現病毒至今，人們對抗病毒的物資需求從最初的口罩到消毒酒精，而現在許多人把目光焦點都放在了LED消毒燈等燈具上，那么小編也帶大家簡單了解紫外光與深紫外LED燈具應用的知識。

紫外線劑量在滅菌過程中起著至關重要的作用。在紫外劑量充足的條件下，失活的病毒細菌不會復活，但劑量不足時，許多被紫外線照射失活的病毒細菌可通過光的協助作用修復自身被破壞的結構。

紫外光應用及殺菌原理

按照波長，紫外(Ultra Violet，UV)光通常分為UVA（315nm-400nm）、UVB（280nm-315nm）、UVC（200nm-280nm）。其中波長UVC波段又稱為“日盲”波段，由于大氣中臭氧的強烈吸收，在近地太陽光譜中幾乎不含有該波段紫外光。UVC主要應用主要包括水/空氣/表面的消毒/凈化、分析儀器（分光光度法、液相色譜、氣相色譜等），礦物分析。UVC波段波長短，能量高，短時間內破壞微生物機體(細菌、病毒等病原體)細胞中分子結構，通過破壞微生物的DNA和RNA阻止其繁殖，可以實現高效快速的廣譜殺菌效果，從而對水、空氣和物體表面進行殺菌消毒，使細胞無法再生，因此廣泛應用于如水、空氣等的殺菌消毒。數據顯示，僅以30mW／cm２的UVC紫外輻照強度，一秒鐘即可對絕大部分細菌實現近乎100%的殺滅，效果非常顯著，可廣泛應用于醫療衛生領域。在個人健康和家庭衛生領域，紫外光可用于水杯碗筷消毒、空氣凈化除菌、殺滅瞞蟲、鞋襪殺菌除臭、嬰兒奶瓶消毒等，用武之地簡直不可勝數。

紫外殺菌效果

根據微生物種類不同，紫外殺菌時間和劑量也各不相同。不同的細菌種類對紫外線的吸收峰值不同。如 DNA、大腸桿菌的最大吸收波長均為265nm，而隱孢子菌、噬菌體的最大吸收波長分別為261nm和271nm。因此所需的殺菌時間也應有所不同。當紫外輻射強度為3×104μW/cm2時，殺滅病毒及細菌、霉菌孢子、藻類 細菌所需時間分別為0.1～1.0s，1.0～8.0s，5.0～40.0s。根據中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所專家董小平研究團隊發現，強度大于90 μW/cm2的UVC照射冠狀病毒，30分鐘就可以殺滅SARS病毒。紫外線劑量在滅菌過程中起著至關重要的作用。紫外劑量可以表示為紫外線強度與照射時間的乘積。在紫外劑量充足的條件下，失活的病毒細菌不會復活，但劑量不足時，許多被紫外線照射失活的病毒細菌可通過光的協助作用修復自身被破壞的結構。在紫外劑量相同時，可采用高強度、短時間或低強度、長時間的照射方式，以達到殺菌目的。殺滅1×104 個/mL的螺旋桿菌，所需紫外劑量30 mJ/cm2左右，而殺滅同樣數量的孢子，則需要70 mJ/cm2 左右的紫外劑量。

常用紫外線殺菌照射劑量情況

UVC LED應用簡析

深紫外LED憑借安全、環保、小巧、高效、低耗等諸多優勢，逐漸被市場認可，現已初步應用于水處理，空氣殺菌，食物保鮮等領域。

一、深紫外LED市場

深紫外LED憑借安全、環保、小巧、高效、低耗等性能優勢被市場認可，在凈水器、母嬰產品、空調、冰箱及其他高端消費品等領域均已見端倪。深紫外線殺菌消毒原理是深紫外線能破壞微生物體內遺傳物質DNA或者RNA分子結構，導致細菌無法繁殖甚至失活，從而達到殺菌消毒的目的，根據BIS Research Analysis數據，至2023年，UVC的市場規模將在2023年接近5億美元，年均增幅達到41.9%。衡量滅菌效率的主要參數是細菌接受到的照射劑量（照射劑量(mJ/cm2) =照射時間（s）*深紫外線輻照強度(mW/cm2)），照射劑量越大，消毒效率越高。

二、深紫外LED殺菌優勢

相比于其他殺菌方法如加氯法、臭氧法及紫外汞燈殺菌法，深紫外LED殺菌有諸多優勢：

高效殺菌性，深紫外LED所發出的UVC段紫外光對細菌、病毒殺滅作用一般在幾秒以內，傳統水殺菌方法如氯化物以及臭氧等方法，達到深紫外殺菌效率一般需要20分鐘至1小時；

廣泛殺菌性，由于細菌、病毒抗原體等微生物對紫外光不具有可抗性，因此深紫外光對幾乎所有細菌和病毒都能高效率殺滅，并且深紫外 LED 殺菌技術，還能在一定程度上抑制一些較高等的水生生物生長，如藻類、紅蟲、草履蟲等；

安全環保（不含汞），深紫外LED器件相對于目前市場上的汞激發紫外燈最明顯優勢在于其殺菌光源不含汞，而汞是一種重金屬物質，俗稱水銀，汞在常溫下即可蒸發，汞蒸氣和汞化合物有劇毒（慢性），傳統紫外汞燈殺菌燈在殺菌過程中，一旦燈管破裂，將引起嚴重的水質污染，而深紫外LED器件是一種安全可靠的裝置，不含重金屬，操作簡單、運行安全可靠；

節能、壽命長、維護成本低，深紫外LED殺菌器正逐漸取代市場上普遍的汞燈紫外殺菌器，重要原因之一是紫外LED功耗較低，十分節能，深紫外LED功率大約是汞燈十分之一，這一比率大大節省了成本；

體積小、設計靈活、安裝方便，深紫外LED器件，體積小，其殺菌裝置設計靈活，可以應用在傳統紫外汞燈無法應用的狹小空間。

三、深紫外LED應用

深紫外LED產品以其諸多優勢，逐漸在市場上被認可，現已被初步應用于水處理，空氣殺菌，食物保鮮等領域。

UVC消毒/凈化應用的典型UV劑量要求：

（一）水處理消毒凈化

1、靜態水照射

根據公式：照射劑量(mJ/cm2) =照射時間（s）*深紫外線輻射強度(mW/cm2)可知，紫外線殺菌效率與細菌接受到的紫外線照射劑量有關。在靜態水照射中，可以有兩種方式來提高深紫外LED殺菌效率：1）提高照射時間；2）提高深紫外LED照射強度。在深紫外 LED 光功率不變情況下，延長照射時間，可以提高其殺菌率。殺菌時間一定時，當深紫外LED輸入電流越大，光功率越大，其輻射能量越大，細菌接受紫外線的輻照量也越大，故殺菌率越高。同時對于輸入電流一定的深紫外LED而言，延長照射時間，也可以增加其總輻射能量，細菌接受到的總輻照量越大，故殺菌率越高。

2、動態水照射

對于動態水殺菌而言，深紫外LED對動態水照射過程中，其照射時間是由水流量大小來決定的。在深紫外線強度一定的情況下，其水流量越大，照射時間就越小，細菌接受的照射劑量就越低，殺菌效果就越差。原因在于水流速度越快，細菌接受深紫外線輻照時間越少，導致細菌接受深紫外線劑量低，故殺菌效率降低。

（二）空氣凈化

深紫外LED作為新一代綠色光源，以其特有的安全、經濟優勢，為空氣凈化提供了一個有效解決方案。深紫外LED空氣殺菌消毒處理系統也可用于任何需要清新、新鮮空氣設備上，如空氣凈化器、冰箱等。沒有深紫外LED殺菌模塊的冰箱，其細菌自然衰減率為 30%，而含有深紫外LED殺菌模塊的冰箱，其細菌衰減率達到了 85%，這也很好證明了深紫外LED殺菌效果，使冰箱冷藏室空氣細菌含量維持在低水平，更大程度提升了冰箱的保鮮能力。

（三）食物保鮮

根據知網文獻資料顯示，在食物保鮮方面，深紫外LED展示了其卓越特性，在不用其他化學試劑情況下，僅憑一顆深紫外LED，在常溫下可以將新鮮蔬果保鮮能力提升10-20倍，更大程度減少了因腐爛而造成的損失。

看了這些，你對紫外光有一定的了解和認識了嗎？疫情當前，我們避免不了因信息不透明和信息源過多帶來的混亂信息，許多朋友會“病急亂投醫”，盲目購買哄搶消毒燈具用品，導致物資緊缺不能正常供應和物價不合理上升，我們這些幸運沒有被感染的普通人，能做到的就是保持理智，不散播恐慌和謠言。盡力支持協助國家遏止疫情擴散，盡早消滅“新冠病毒”，中國加油！