كيف يتم تعقيم الضوء فوق البنفسجي؟ كيفية اختيار مصباح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية؟

بعد تفشي الالتهاب الرئوي الناجم عن فيروس كورونا الجديد، بدأت العديد من العائلات في الاهتمام بالتعقيم والتطهير.

منذ بعض الوقت، كانت هناك شائعات على الإنترنت: احصل على أقنعة في اليوم الأول، ومعكرونة سريعة التحضير في اليوم الثاني، وكحول في اليوم الثالث، ونظارات واقية في اليوم الرابع، ومصابيح مبيدة للجراثيم بالأشعة فوق البنفسجية في اليوم الخامس، وقفازات في اليوم السادس. اليوم، والأصفر المزدوج في اليوم السابع.

لا أعرف ما إذا كان Shuanghuanglian مفيدًا أم لا، لكن مصابيح الأشعة فوق البنفسجية المبيدة للجراثيم مفيدة حقًا.

منذ تفشي الوباء، بذلت العديد من شركات الإضاءة جهودًا متضافرة للتبرع بالكثير من الأموال والمواد لهوبي، وخاصة مصابيح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية. ساعدت شركة Heraeus Special Light Sources في ألمانيا، وهي إحدى الشركات الرائدة في العالم في صناعة مصادر الضوء الخاصة، ما يقرب من 1000 مجموعة من مصابيح التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في هوانغقانغ بهوبي للتطهير والتعقيم في مستشفيات الخطوط الأمامية، على أمل مساعدة الوقاية من الوباء.

فكيف تقتل الأشعة فوق البنفسجية البكتيريا؟ كيفية اختيار مصباح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية؟

1. مبدأ التطهير بالأشعة فوق البنفسجية

الضوء فوق البنفسجي هو موجة ضوئية غير مرئية بالعين المجردة. وهو موجود خارج الطرف البنفسجي من الطيف المرئي، لذلك يسمى الضوء فوق البنفسجي. الأشعة فوق البنفسجية عبارة عن تيار من الجسيمات غير المتصلة، وكل فوتون فوق بنفسجي بطول موجة يبلغ 253.7 نانومتر لديه طاقة قدرها 4.9 فولت.

عندما يتم تشعيع الأشعة فوق البنفسجية للكائنات الحية الدقيقة، يحدث نقل وتراكم الطاقة، ويؤدي التراكم إلى تعطيل الكائنات الحية الدقيقة، وبالتالي تحقيق غرض التطهير. عندما تمتص البكتيريا والفيروسات أكثر من 3600 ~ 65000 وات / سم 2، يكون لها تأثير مدمر قوي على الحمض النووي والحمض النووي الريبي (RNA) للبكتيريا والفيروسات. القضاء على البكتيريا والفيروسات، وتحقيق تأثير التطهير والتعقيم.

فمن ناحية، يمكن للضوء فوق البنفسجي أن يُحدِث طفرات في الأحماض النووية، ويعوق تكاثرها، وحصار النسخ، وتخليق البروتين؛ من ناحية أخرى، فإن توليد الجذور الحرة يمكن أن يسبب التأين الضوئي، مما يؤدي إلى موت البكتيريا.

منذ بعض الوقت، أعلنت لجنة الصحة الوطنية وإدارة الدولة للطب الصيني التقليدي "البرنامج الجديد لتشخيص وعلاج الالتهاب الرئوي بعدوى فيروس كورونا (الإصدار التجريبي 4)" وتنص النسخة الجديدة من خطة العلاج على أن الفيروس حساس للأشعة فوق البنفسجية والحرارة.

وفي هذا الصدد، أوضح خبراء هيرايوس الفنيون أيضًا أنه عندما تصل الجرعة التراكمية من الأشعة فوق البنفسجية التي تتلقاها معظم البكتيريا والفيروسات إلى 20 مللي جول، فإن معدل التعطيل يمكن أن يصل إلى 99%. يمكن للأشعة فوق البنفسجية 253.7 نانومتر أن تدمر بشكل فعال المادة الوراثية (DNA أو RNA) للكائنات الحية الدقيقة، بحيث لا تتمكن البكتيريا والفيروسات من إكمال تكرار ونسخ المادة الوراثية، وبالتالي قتل مسببات الأمراض البكتيرية والقضاء على مصدر العدوى.

تم التحقق من التأثير القاتل للأشعة فوق البنفسجية على البكتيريا والفيروسات على البكتيريا والفيروسات الشائعة: البكتيريا مثل المتفطرة السلية (المتفطرة)، ضمة الكوليرا، الزائفة، السالمونيلا، بكتيريا الحمى المعوية، بكتيريا التيفية، الشيجلا، المكورات العنقودية، العقدية، الإشريكية القولونية. ; فيروسات مثل فيروس الأنفلونزا، وفيروس شلل الأطفال، وفيروس الروتا، وفيروس أوراق التبغ، وفيروس التهاب الكبد ب؛ جراثيم العفن مثل الجراثيم الناعمة، فطريات البنسلين، البنسليوم السام، البنسليوم والفطريات الأخرى؛ الطحالب مثل الباراميسيوم، والكلوريلا، والبروتوزوا. ولذلك، فإن الأشعة فوق البنفسجية هي طريقة تعقيم واسعة النطاق.

2. هل يمكن للمصابيح المبيدة للجراثيم بالأشعة فوق البنفسجية أن تقتل فيروس كورونا؟

هناك أنواع عديدة من الفيروسات التاجية، والفيروسات التي تسبب نزلات البرد، وفيروس السارس (SARS-CoV) الذي تسبب في عام 2003، وفيروس كورونا الجديد 2019 (COVID-19) الذي تم اكتشافه هذه المرة، كلها فيروسات تاجية. القوة والمظاهر السريرية مختلفة أيضًا. إن فيروس كورونا (COVID-19) الذي تم اكتشافه هذه المرة هو فيروس كورونا السابع المعروف أنه يصيب البشر.

الفيروسات حساسة للضوء فوق البنفسجي والحرارة. كما ذكرنا أعلاه، تعتمد الأشعة فوق البنفسجية على التأثير القاتل واسع الطيف للفيروسات بناءً على تدمير الأحماض النووية. خلال فترة السارس في عام 2003، أظهرت الدراسات أيضًا أن الأشعة فوق البنفسجية أكدت التأثير القاتل لفيروس كورونا السارس في المختبر. يمكن نظريًا قتل فيروس كورونا الجديد، باعتباره فيروس (كورونا)، عن طريق الأشعة فوق البنفسجية.

3. كم من الوقت يستغرق تعقيم الفيروس؟

العامل الذي يجب أخذه في الاعتبار عند قتل الفيروس ليس الوقت، بل جرعة الأشعة فوق البنفسجية المطلوبة. لا يمكن قتل الأشعة فوق البنفسجية التي تتلقاها البكتيريا والفيروسات بشكل فعال إلا عندما تصل إلى جرعة معينة.

فيما يلي قائمة بجرعة الأشعة فوق البنفسجية اللازمة للكائنات الحية الدقيقة ذات الهياكل المختلفة لتحقيق معدل تعطيل يصل إلى 99.9%:

ملاحظة: 1mJ = 1000μW * s

بالإضافة إلى ذلك، ترتبط جرعة الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تقتل الفيروس بالعوامل التالية:

1. تعتمد الكمية الإجمالية للأشعة فوق البنفسجية على وقت الإشعاع وكثافة الإشعاع؛

2. الظروف البيئية التي يعيشها الفيروس في المختبر، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة المحيطة؛

3. اختراق الفيروسات والمرفقات في المختبر والأشعة فوق البنفسجية.

بأخذ مصباح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية منخفض الضغط Heraeus 50W لتعقيم الهواء الثابت الداخلي كمثال، يُعتقد عمومًا أن إضاءة الأشعة فوق البنفسجية منخفضة جدًا على مسافة تزيد عن 2 متر من سطح أنبوب مصباح الأشعة فوق البنفسجية، ويتم تعقيمها. الكفاءة لا تذكر.

الصورة: مصباح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض من شركة Heraeus

يتمتع مصباح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية بعمر فعال يصل إلى 9000 ساعة، ويمكن تثبيته على الحائط أو رفعه، وهو مناسب للأماكن الداخلية التي تتطلب التعقيم، مثل المستشفيات والمدارس والعائلات والمراحيض العامة.

يتجاوز وقت الفتح الفردي 30 دقيقة، ويمكنه تعقيم الهواء وتعقيم سطح الجسم المشعع. (ملاحظة: بعد تشغيل مصباح الأشعة فوق البنفسجية، يجب على الموظفين المغادرة.)

كيفية اختيار مصباح مبيد للجراثيم فوق البنفسجية؟

من المعروف أن جرعة كافية من الأشعة فوق البنفسجية مطلوبة لقتل الفيروسات، لذا فإن شدة التشعيع (mw/c㎡) وعمر الخدمة الفعال (h) لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية هما أهم عاملين يجب مراعاتهما عند اختيار مصابيح الأشعة فوق البنفسجية. يشير عمر الخدمة الفعال المذكور هنا إلى الوقت الذي لا يمكن فيه تعقيم تسوس الأشعة فوق البنفسجية بشكل فعال إلى حد ما، بدلاً من عدم تشغيل مصباح الأشعة فوق البنفسجية.

اسمحوا لي أن أتحدث عن شدة التشعيع

هناك ثلاثة عوامل رئيسية تؤثر على شدة تشعيع مصباح الأشعة فوق البنفسجية، وهي الطاقة الإجمالية لمصباح الأشعة فوق البنفسجية، ومواد أنبوب المصباح، وإمدادات الطاقة الداعمة. يتم التأكيد هنا على أن نفاذية الأشعة فوق البنفسجية لمادة زجاج الكوارتز أعلى من 85%، وهي متفوقة على مادة زجاج البورون العالي، ومن المفيد زيادة شدة إشعاع مصباح الأشعة فوق البنفسجية، كما هو موضح في الشكل التالي:

دعونا'نتحدث عن الحياة الفعالة

تشمل المواد التي تؤثر على العمر الفعال لمصباح الأشعة فوق البنفسجية بشكل أساسي مادة مصباح الأشعة فوق البنفسجية وعملية الإنتاج الرئيسية وإمدادات الطاقة الداعمة. وهنا أود أن أوصي بتكنولوجيا الطلاء الفريدة طويلة العمر التي تقدمها شركة Heraeus، والتي يمكن أن تساعد بشكل فعال في تأخير توهين الأشعة فوق البنفسجية.

انظر إلى مخطط المقارنة التجريبي:

الشكل: نفس مصباح الأشعة فوق البنفسجية الذي أنتجته شركة هيرايوس. النصف الأيسر يستخدم مواد طويلة العمر، بينما النصف الأيمن يستخدم فقط الكوارتز عالي النقاء ولا يستخدم مواد طويلة العمر.

من صورة مصباح الأشعة فوق البنفسجية هذا بعد 10,000 ساعة من الاختبار، يمكننا أن نرى أنه لا يوجد أي تغيير تقريبًا في النصف الأيسر، وتخفيف شدة الأشعة فوق البنفسجية أقل من 10%، والنصف الأيمن أصفر بشكل واضح. فوق 50.

تفسير الخبراء

وعلق البروفيسور فانغ داوسو من جامعة فودان قائلاً: إن التطهير بالأشعة فوق البنفسجية له دور كبير في الوقاية من الالتهاب الرئوي الجديد، كما أن جودة الأشعة فوق البنفسجية المستخدمة مهمة للغاية. مصابيح Heraeus UV هي أفضل مصادر ضوء التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في العالم. لا يزال معدل صيانة إنتاج الأشعة فوق البنفسجية يصل إلى أكثر من 90% بعد آلاف ساعات التشغيل. معدل صيانة خرج الأشعة فوق البنفسجية لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية المحلية أقل بكثير بسبب الجودة الرديئة لزجاج الكوارتز. لتحقيق معدل صيانة يزيد عن 90%، يجب طلاء طبقة واقية من الألومينا النانوية عالية النقاء على السطح الداخلي لأنبوب زجاج الكوارتز. يثبت العمل البحثي للعديد من الشركات المحلية التي تنتج مصابيح مبيد للجراثيم فوق البنفسجية هذه النقطة.

Zhang Shanduan، نائب مدير معهد مصادر الضوء الكهربائي بجامعة فودان: دعم الصابورة، يمكن لمصباح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية Heraeus تحقيق توهين للضوء بنسبة 10% خلال 10000 ساعة.

النائب السابق لمدير جمعية وجمعية الإضاءة في مقاطعة جيانغسو، يان تشي: كان أداء مصابيح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية من Heraeus خلال فترة السارس جيدًا للغاية، وكانت جودة المنتج جيدة!

من المفهوم أن شركة Heraeus صممت منتجات مختلفة مثل الملغم ذو درجة الحرارة العالية والملغم ذو درجة الحرارة المنخفضة والزئبق السائل وفقًا لخصائص كفاءة الإضاءة المختلفة للزئبق مع درجة الحرارة لتحسين كفاءة تحويل الأشعة فوق البنفسجية للمصباح عند درجات حرارة مختلفة. في ظل ظروف العمل، لتحقيق أقصى قدر من إخراج الأشعة فوق البنفسجية.