国产高性能紫外感光芯片助力饮用水水质实时检测
作者:镓芯光电    发布于:2018-09-17

    水是生命之源,人每一天都需要有足够的饮水;因此,饮用水质量对人体健康至关重要。但是自来水从水厂到普通住户的出水端需要经历管线传输、水箱存储和二次供水等多个环节,其中可能会渗入有害物质或者出现细菌滋生现象,难以保证家庭饮用水符合安全饮用标准。与此同时,虽然净水机已经逐步走进千家万户,但现有净水机的滤芯过滤效果全凭厂家宣传,其产生的直饮水是否真正适合健康饮用标准也存在疑问。因此,实现方便快捷的水质实时检测一直是业界关注的热点。

 


    传统的水质检测技术主要是基于电化学分析或化学染色技术,不仅需要专人维护,而且存在废液处理问题,本身就可能带来污染。这样的系统价格昂贵,无法直接安装在饮水机等家用终端设备上。近年来,随着高性能紫外感光芯片和深紫外LED光源的出现,基于紫外吸收光谱方法的水质在线检测技术日益成熟。紫外吸收光谱方法是利用有机物对深紫外光存在特征吸收的原理,通过测量饮用水对深紫外光的吸光度来测算水中有害有机物的技术。该技术具有测量结果实时准确、重复性好、无需维护和便于模块化安装等诸多优点,非常适合应用于终端水质的在线监测。


    紫外光谱水质在线检测技术的实现主要依赖两个核心元器件:深紫外LED光源和紫外光电传感器。深紫外LED光源相对成熟,国内外有已多家公司可以批量提供。相比之下,我国在高性能紫外光电传感器领域长期受到国外公司的技术垄断,在成本和供应方面受到诸多限制。但是,这种缺乏高端传感芯片的情况已经逐渐发生改变。近年来,通过高强度技术攻关,镇江镓芯光电科技有限公司(GaNo Optoelectronics Inc.,简称:镓芯光电)在半导体紫外传感芯片领域获得了技术突破,成为国内首家可以批量供应高性能紫外传感芯片的公司,其产品已被广泛应用于环境监控、火焰探测、紫外固化和紫外消毒设备的紫外辐照剂量监控领域。镓芯光电是由南京大学长江学者、留美归国博士和南京大学团队共同创办的一家高新技术企业,除了自主研发和生产紫外传感芯片与应用模块产品外,还提供与紫外传感相关的技术咨询与服务。目前,镓芯光电已为国内多家净水器厂家批量供应高性能低成本的紫外传感器,为紫外光谱水质实时检测技术的大规模推广奠定了基础。


    中国的净水器年销量约为1500万台,且随着人们健康意识的增强,净水机市场呈现爆炸性增长。目前,主要净水机厂家,如:AO史密斯、飞利浦、3M、Brita、小米、美的、九阳、碧水源、安吉尔、海尔等众多净水器厂家都在密切关注在线水质检测技术的进展,寻求产品的异化和应用体验的提升。随着镓芯光电的紫外传感芯片的推广,紫外光谱水质检测技术的核心元器件门槛已经不复存在。可以预计,低成本实时水质检测技术也必将随之进入千家万户,为人们的饮水健康提供保障。

    此外,除了饮用水水质检测外,紫外光谱水质检测技术还可以用于城市管网中污水、河水和地下水的水质实时监测,配合多点布控、无线传输和大数据分析技术,可以实时监控整个城市或区域的水质分布状况,为根除非法排污、水质恶化预警和后期环境治理提供更先进和快捷的布控手段,其市场前景同样广阔。