紫外消毒技术的安全监控问题
作者:镓芯光电    发布于:2016-09-20

相比于其他消毒手段,紫外线灭菌技术具有无色无味无化学物质遗留的诸多优势,是食品、医疗、饮用水和空气消毒净化的优选方式;特别是在水处理领域,紫外线消毒技术代替传统的氯、漂白粉杀菌技术已经成为发展趋势。随着近年来高光效深紫外发光二极管(DUV-LED)制备工艺的逐步成熟,紫外线消毒装置正向小型化、智能化、和低成本化方向发展,已快速在家庭消毒领域得到推广应用。

紫外线消毒技术的原理是直接利用具有高光子能量的深紫外线对病菌基因进行破坏,使其不能再生殖繁衍从而达到杀菌效果。但正因为该技术无色无味不可见的特点,在使用过程中也存在明显的安全隐患。具体来讲:

1.     1.实现有效灭菌的关键是被消毒物品能够获得足够量的深紫外辐射。但是,无论是深紫外光,还是微小的细菌对于人眼都是不可见的;因此,普通消费者根本无法直接感知灭菌效果。实际的情况是:现有的紫外光源的光强会随着时间不断衰减,或者光源表面会被顽垢遮盖,相应的杀菌效果就会越来越差。如果普通使用者对紫外消毒灯否处于正常工作状态完全处于不可知的状态,如何能够保证消毒过程达到预期效果?这样的紫外净化饮水机大家敢放心使用的?

2.     2.深紫外光虽然可以高效灭菌,但对人体也有强烈危害。过量的紫外照射可导致人体细胞发生批量坏死或变异,是导致皮肤癌和白内障发生的主要原因。日常的紫外消毒柜、紫外空气净化器、紫外净水器如使用不当,都存在“紫外泄露”的风险。这一情况的危险性在于:由于紫外光不可见,是否发生泄露普通人短期难以知晓;而等到发现这一问题则为时已晚。2016年杭州的一家幼儿园就曾发生过由于员工疏忽大意,紫外消毒灯在有人的情况下忘记关闭,导致班上多名儿童发生视力严重损伤的悲剧。

综上所述,要想安全可靠地使用紫外消毒技术,就必须对紫外照射过程进行实时监控,这就需要使用半导体紫外线传感器。高性能的紫外线传感器不仅可以快速探测深紫外线的有无,防止“紫外泄露”;而且可以实时测量和标定紫外辐射剂量,通过与紫外消毒灯的控制单元建立反馈机制,确保紫外灭菌效果。我国对半导体紫外传感技术的发展一直非常重视。由南京大学团队孵化的产业化公司“镇江镓芯光电科技有限公司”在国内最早实现了新型宽禁带半导体紫外传感器的批量生产和销售,产品的综合性能优于国外公司同类产品,并已出口到美国德国等十余个国家和地区。国产宽禁带半导体紫外传感器已在水质检验、火焰监控、紫外固化和紫外消毒设备的辐照剂量监控等领域得到推广应用,并正在通过与硅基信号处理电路的模块化集成逐步进入到智能穿戴市场,用于日照紫外线强度的实时监测。