現(xiàn)在、新型の冠狀ウイルスは依然として持続しており、産業(yè)や企業(yè)に一定の影響を與え、各業(yè)界の人々の心にも影響を與えている。このような狀況下で、中國半導(dǎo)體照明網(wǎng)、極智頭條は、國家半導(dǎo)體照明プロジェクトの研究開発及び産業(yè)連盟、第三世代半導(dǎo)體産業(yè)技術(shù)革新戦略連盟の指導(dǎo)の下、疫病が発生した時の知識を共有し、企業(yè)の疑問に答えるように協(xié)力します。私達(dá)のLED照明の企業(yè)と産業(yè)の共に困難な時を助けます！ 

今期、湖北深紫科技有限公司に招待しました?！干钭贤饩€で新冠ウイルスの線量を殺す調(diào)査概要と深紫外LED『いたずら三千問』」の素晴らしいテーマを共有しました。以下は主な內(nèi)容です。

一、深い紫外LEDはオゾンが発生しますか？

1.紫外線はどのようにしてオゾンが発生しますか？

理論的には，結(jié)合エネルギーよりも光子エネルギーが高いと化學(xué)結(jié)合を中斷することができる。ですから、243 nmより短い波長の紫外線は空気や水中の酸素を刺激してオゾンを発生させます。243 nm以上の波長のUV-LEDはオゾンを発生しません。

低圧水銀燈はオゾンを発生します。蒸気圧は1.3～13 Pの低圧水銀燈発光スペクトルの中で、自然に185 nmの真空紫外線があります。この紫外線は空気中の酸素を刺激して化合反応を起こしてオゾンになります。これは本質(zhì)的に紫外線が酸素分子中の酸素共有結(jié)合を遮り、酸素分子と結(jié)合してO 3を形成します。UV-LEDはオゾンが発生しません。酸素の共有結(jié)合は5.1 eVに達(dá)するので、対応は波長が少なくとも243 nmより短い紫外線が必要で、最終的にオゾンが発生します。

2.LEDはどうしてオゾンが発生しないですか？

低圧水銀ランプは蒸気圧を制御することにより短波紫外線のエネルギー準(zhǔn)位遷移確率を高めたが，他の遷移も伴って254及び185 nm発光を中心とした。UV?LEDの第一準(zhǔn)位遷移確率が支配的であるため、純粋に発光し、一般的なUV?LED波長は255 nmより高い。 

低圧水銀ランプはガス光源であり、その勵起狀態(tài)エネルギー準(zhǔn)位位置は既に水銀という物質(zhì)によって決定されている。したがって、高圧、中圧、低圧水銀燈がありますが、蒸し気圧の大きさの違いは、主に異なる勵起狀態(tài)間の遷移の確率の大きさ、すなわち異なる特徴ピークの相対強度を調(diào)整しただけです。そのため低圧水銀燈は254と185 nmの発光が主である。UVC?LEDは量子井戸構(gòu)造のAlGaN半導(dǎo)體発光ダイオードとして，E 0遷移が支配的であり，ピーク波長は一つしかなく，例えば275 nmであり，深紫LEDスペクトルの主峰の半高幅がBlu-rayより著しく低く，量子井戸発光が多寸法量子ドット発光素子の電子遷移よりも単一であることが分かった?，F(xiàn)在量産可能なUV-LEDの発光波長は243 nmを下回っていないため、殺菌消毒用の深い紫外UV UV-LEDはオゾンを発生しません。 

二、深い紫外線はホルムアルデヒドを分解できますか？

紫外線分解ホルムアルデヒドの2つの動力學(xué)過程：1つは紫外線によって光分解を直接遮斷されます。2つは紫外線と空気中の水の作用がOHラジカルを発生し、ホルムアルデヒドを分解します。（水銀ランプがいいです。）深い紫外線はホルムアルデヒド化學(xué)結(jié)合を遮斷してホルムアルデヒドなどの有機汚染物質(zhì)を直接分解することができます。

深い紫外線はホルムアルデヒドなどの有機汚染物質(zhì)を分解できますか？実は多くの人がだめだと思っていますが、実際は大丈夫です。O-O結(jié)合の結(jié)合エネルギーは5.1 eV対応243 nmであるが、有機物に必要なC-H結(jié)合は4.31 eVであり、対応283 nm、C-Oは3.39 eV対応366 nmである。紫外線光子のエネルギーは結(jié)合エネルギーよりも高いので、DNAの分子鎖を破壊するという意味のように、ホルムアルデヒドを分解することができます。

しかし，ホルムアルデヒドの分解過程は実は複雑であり，その二つの分解過程は波長の大きさにも直接関係があることにも注目したい。異なる波長におけるホルムアルデヒド分解過程の量子収率変化。二つのピークはそれぞれ305 nmと340 nmということは分かりませんが、紫外線はホルムアルデヒドを分解することができます。トルエン、TVOC、紫外線はすべて分解できます。

三、UVCの深い紫外線は人體に害がありますか？どうやって防ぎますか？

これは比較的に経典的な問題で、UVCの深い紫外線は人體の皮膚に対して危害を及ぼすのは大きくなくて、しかし人體の目に対して傷つけるのはわりに大きいです。典型的なUV-LED波長275 nmの紫外線はほとんど97%以上が人體の皮膚の角質(zhì)層に吸収され、99.9%以上が角質(zhì)層と表皮層に吸収され、まれに一部の光が真皮層に當(dāng)たる。紫外線は真皮層に作用するだけで皮膚細(xì)胞のがんを引き起こします。ですから、UVC紫外線は人體の皮膚にあまり影響しないと言われています。もちろん赤ちゃんの肌は、皮膚の一部を含めて角質(zhì)層が薄く、UV-VCの紫外線に対する抵抗力が更に悪いです。人體の目には角質(zhì)層の保護(hù)がありません。UV-VCの紫外線は、結(jié)晶體、角膜病の原因となります。このため、人の目をまっすぐに點燈させるUVC-LEDビーズは禁止されています。

光の波長が短いほど透過能力が悪くなり、これは光の粒子二象性によって決まる。もちろん具體的には物質(zhì)を吸収することにも関連しています。UVCの深い紫外線は人體に対して傷つけることがありますか？一つの最も手っ取り早い回答は、あります。しかし、この中に大きな落とし穴があります。つまり、UVAです。例えば、365、385、395は人體の皮膚に大きなダメージを與えます。この波長の紫外線は人體の真皮層を貫き、皮膚細(xì)胞の癌を誘発します。

しかし、UVCの紫外線は、例えば275 nmで、成人の表皮における伝播深さが淺いものが多いです。角質(zhì)層を通過すると97%以上のエネルギーが吸収され、最終的に真皮層に浸透するエネルギーは0.1%もない。ですから、正確には、UVCの深紫外線は人體の皮膚にあまり害がなく、角質(zhì)層のない人の目は危険が多いです。もちろん、弱い光を長時間浴びても人體に害があります。

ですから、UV-VCの深い紫外線を盲目的に恐れないでください。短い時間で皮膚にダメージを與えるので、無視できます。

四、深紫外LED対応品の光窓の材質(zhì)はどう選択しますか？

お客様は方案設(shè)計の時、可視光方案設(shè)計によくある透明プラスチック、例えばアクリル、UV-LEDの光窓としても使えます。結(jié)果殺菌効果はゼロです。このような狀況はしばしば見られる。キーの概念を借りると、C-HとC-OキーはUVCとUVB紫外帯の吸収係數(shù)が高いので、薄いプラスチックはほとんどの深い紫外線を吸収することができます。一般的なポリスチレンとアクリルの吸収端は385 nm前後で，275 nmでの透過率はゼロに等しい。

どのような材質(zhì)で深い紫外線LEDの光窓を作るべきですか？サファイアは深紫外LEDの基板であり、チップ出光面でもあるので、光窓としても使えますが、材料と加工コストが高いです。石英の種類はいろいろあります。光學(xué)ガラスによくある3つの種類はJGS 123で、275 nmのUV-LEDはJGS 2規(guī)格の石英、265 nm以下のLEDを使うことができます。JGS 1石英またはサファイアを採用する必要があります。これはビーズパッケージのレンズ材料にも同様に適用される。

五、深紫UV UV-LEDの有効照射距離はどれぐらいですか？

深紫UV?LEDの有効照射距離は一定値ではなく、光パワー、光伝搬媒體、「有効」の定義基準(zhǔn)に依存する。定値はないが、アプリケーションシーンの既知の情報から有効距離を推定することができ、距離は1.22メートル、8.9×105 pfu/mL濃度MERSウイルスの殺戮に必要な時間はそれぞれ5 minである。

紫外線を常用する殺菌量の狀況

深UV UV-LEDの有効照射距離はどれぐらいですか？これは一番よく聞かれる質(zhì)問です。直接距離を返せば、ちょっと無責(zé)任です。一つの信頼できる返事は、顧客の関心を示す細(xì)菌の種類に対応する致死量に応じて、LEDビーズの光パワー、位置するメディア環(huán)境、および「有効」という基準(zhǔn)の定義を組み合わせて、有効な照射距離はどれぐらいかを計算します。 

UVC-LEDの照射距離を顧客に速く定性的に理解させるためには、一つの値を見積もることができる。例えば5 minで8.9×105 pfu/mL濃度MERSウイルスを殺す有効距離は1.22 mです。 

六、深い紫外UV UV-LEDの水中での伝播距離は？

純水および水道水は波長250～800 nmの間の光に対して優(yōu)れた透過特性を示した。5 mmの厚さ透過率はいずれも80%以上である。波長が250 nmより短いと，両方の光吸収率は急速に増加した。特に水道水は250 nmの光吸収がより強いです。2.4 cmは70%に減衰し、8.5 cmは30%に減衰し、16.3 cmは10%に減衰する。

有効距離の話をもとにさらに広がっていくということは、UVCの紫外線が水の中でどのぐらい浸透していますか？すべてはやはり結(jié)合エネルギーという概念に戻ります。水分子の中で、H-O結(jié)合の鍵は485 kJ/molで、4.98 eVに対応しています。つまり、249 nmぐらいです。したがって，純水の透過スペクトルを試験すると，吸収端が減少し始めると測定したのも249 nm前後であった。このデータに基づいて、正常な飲用水の不純物が少ない水道水は、275 nmUVC-LEDの吸収に強くないと言えます。UV殺菌原理に基づく紫外殺菌裝置は遠(yuǎn)くまで殺せます。

最も重要な考察は，光が伝搬中に急速に発散し，遠(yuǎn)端強度が急激に低下することである。半球の小さい角度のカプセル化は実はUVA業(yè)界でとても普遍的で、これは同様にUVCのカプセル化に適用して、小さい角度は光を出してUVCの伝播の更に遠(yuǎn)いことができて、とても水のコップ、長い水の箱、過流式の水の殺菌裝置のこのようなメーカーに適合します。

高い環(huán)境濕度は、UVCに対しても明らかに吸収されていません。サウナの中でも、UVC紫外線を利用してリアルタイムで殺菌できるという意味です。 

七、深い紫外UV UV-LEDの有効殺菌範(fàn)囲は？

有効殺菌範(fàn)囲といえば、線量という概念に基づいています。殘念なことに，一つの點発光光源に対して，面の被照射面強度分布はGauss分布に近似したピーク形狀であり，中心と端で數(shù)倍の強度差がある。お客様が厳密にこの問題を聞いているなら、より正確な光學(xué)シミュレーションを行い、平面上の各所の強度分布を計算します。シミュレーションは十分に正確ではないかもしれませんが、私たちのスキーム設(shè)計に定性的な參照を提供します。照射面は均一ではなく，シミュレーションツールで計算できることが明らかになった。

ビーズ発光角を定義するときはピーク強度の半分を用いたサンドイッチである。提案したスキーム設(shè)計時にも面のピーク強度の半分の位置を有効範(fàn)囲として定義し，線量の計算も半高位置で計算することを提案した。

LED光型は球面の原因であり、近いところと遠(yuǎn)いところで強度分布の均一性に大きな差があります。20 cmでは，有効照射範(fàn)囲が被照射面全體に占める割合がより大きくなった。

八、簡単なテスト方法がありますか？ビーズの発光角をテストしますか？

発光角はどうやって速く測定しますか？実験室の環(huán)境では角分布試験器によって、普通の環(huán)境では白い紙を使って紫外線に対する蛍光反応の特徴を利用して、紙面の垂直なビーズを光面に出して、中心に揃える簡単な方法があります。肉眼で見える青白い領(lǐng)域の角度は光の角です。次の図のように、深紫科學(xué)技術(shù)の半球レンズビーズの発光角は60°ぐらいであることが分かります。

九、必ず定電流ICで駆動しますか？抵抗分圧案は大丈夫ですか？

LEDの非線形ボルタンメトリー特性はVfの違いを増幅し，電流の大きな変動として現(xiàn)れる。恒流案を使わないと堅持したらいいですか？はい、少なくとも抵抗を直列にして、この抵抗の抵抗値にはこだわりがあります。LED正バイアス下の非線形整流特性は，ランプビーズVfの違いを増幅し，電流の変動として表現(xiàn)した。このゆらぎは直列抵抗により抑制できる。抵抗を直列にした後のIV曲線は下図のように動作區(qū)間の傾斜が小さいので、同じ電圧でも電流の差が小さいです。

十、深紫科學(xué)技術(shù)の実戦工具

湖北深紫科技有限公司は、チップ級の深紫LED紫外殺菌技術(shù)の開拓者で、専門の深紫UV UV UV UV UV UV/UV-ED核「芯」の部品のサプライヤーで、自ら外延、チップ及びカプセル化を生産して、全世界の深紫LED方案商と応用メーカーに向かって、世界トップの深紫外LEDビーズ、PCBAモジュールの製品とサービスを提供します。ソリューションを構(gòu)築し、開放的でウィンウィンの製品生態(tài)を構(gòu)築し、産業(yè)規(guī)範(fàn)の建設(shè)を推進(jìn)し、紫外線殺菌の各業(yè)種にLED産業(yè)化のアップグレードを?qū)g現(xiàn)させる。2008年から10年間の研究開発の積み重ねを経て、高機能のUV DUV-LED量産を成功させました。

2008年に、深紫科學(xué)技術(shù)の主要技術(shù)チームは陳長清博士にリードされて、華中科技大學(xué)武漢光電國家研究センターで深紫LEDエピタクシー、チップとカプセル化研究に従事しています。2017年に深紫科學(xué)技術(shù)を創(chuàng)立し、2018年5月に第一號3 mW深紫LED製品SWC 15 A 600が発売されました。今まで、10年以上の技術(shù)蓄積があり、チームの巨大な人數(shù)は10人を超えており、WPEの壁挿入効率実験室レベルは20.3%に達(dá)しています。今はKK級の生産能力供給が可能になりました。

深紫外UV-LEDビーズは深紫科學(xué)技術(shù)の最も主要な業(yè)務(wù)で、現(xiàn)在270~280 nmのUV-LEDの研究開発生産に焦點を合わせています。殺菌消毒はUVCの最も核心であり、最も重要な価値です。今は中小の光出力275 nmのUV-C-LEDを量産することに焦點を當(dāng)てたいです。もう一つ重要な點があります。深紫科技は靜的水殺菌モジュールのようなセットと各種殺菌消毒用品を作らないです。會社はずっと信じています。內(nèi)功を修練して集積されるのは會社の価値があります。

1.実戦工具：【ビデオチュートリアル】深い紫外UV UV-LED殺菌方案の深さ設(shè)計

2.実戦工具：表面殺菌モデル

消毒パックのシーンや、幅が広くて明確なシーンでは、光のパワーに応じて底面の光パワー密度を計算し、病原菌の致死量によってどれぐらいの時間が必要かを計算しやすくなります。有効照射範(fàn)囲の概念を用いてビーズの物理分布を計算できた。

まとめ：模型は永遠(yuǎn)に正確ではないです。コンピュータが未來を計算できないようです。しかし、私たちは一緒にデータ、方法を共有して、科學(xué)的で定性的予測のためのツールに変えられます。業(yè)界の同僚ももっと多くの殺菌テストデータを共有して、一緒に工具を修正して、もっと正確で成熟させることを歓迎します。（もっと多くの実戦ツールがあります。深紫科學(xué)技術(shù)に注目し続けられます）。

3.実戦工具：空気殺菌

4.実戦工具：航続評価

十一、UVCの深い紫外線で新型の冠狀ウイルスの量を殺す調(diào)査概要

致死量はすべての紫外殺菌消毒方案のシミュレーション、推測、演算の基礎(chǔ)です。もちろん、労働狀況での実測値と理論値には違いがあります。理論モデルにも誤差がありますが、理論値は定型化の參考になります。

今月初めに疫病が広がって、國內(nèi)外のいくつかの文獻(xiàn)資料によって、新型の冠狀ウイルスの線量の致死量を総括して述べました。TCID 50の初期濃度は約105.8/mLの2019-nCoV新型冠狀ウイルスNCPの99.99%で、紫外線致死量は1445 mJ/cm 2です。しかし，光パワー密度に時間をかけて計算したBolbの張剣平博士は，このSARSの試験シーンが高度1 cmの水溶液であり，溶液全體の照射線量を表面の強度で計算するのは不正確であることを指摘した。

照射強度と距離の二乗は逆であるが、溶液底と上部の照射強度は違って、累積線量を計算するならば、線形平均値を取るべきである。LEDは小平光源近似點光源であり、照射面の分布も均一ではないが、1 cm範(fàn)囲での変動が小さいことを考慮して、影響は大きくない。ここでは平均を近似できる。水溶液のUVCへの吸収は，前述の純水の275 nmの吸収が比較的少ないこと，ウイルス分散の密度も限られている。水の吸収は考えずに、深さにポイントを置いた後、丁寧に致死量を1085 mJ/cm 2に修正して、各業(yè)界の同僚の參考にして使用します。

注意したいのは、「致死量」の実験光源は低圧水銀燈に由來しており、その値はまだUVC LEDの滅菌実踐を指導(dǎo)することが困難である。異なる波長の紫外線に対する致死量は、全業(yè)界が直面しており、DNA吸収スペクトルを見るよりも解決すべき問題である。

最後に、國家半導(dǎo)體照明プロジェクトの研究開発及び産業(yè)連盟が中國半導(dǎo)體照明網(wǎng)と極智頭條組織の生放送活動を指導(dǎo)してくれてありがとうございます。深紫科技は若い會社です。本當(dāng)に業(yè)界の発展を推進(jìn)する価値のある會社になりたいです。業(yè)界の同僚がよく交流し、手を攜えてUV-LED新時代を切り開くことも歓迎します。2020年の新冠流行は長距離走の始まりです。UV-LEDの黃金時代を一緒に見てみましょう。頑張ってください。

問答コーナー

深紫外線LED関連の製品を開発する過程で、どのように予防したらいいですか？注意事項がありますか？

自分を守るためには、UV-LEDを直視せずに點燈します。2.必ず見ても見ないでください。3.必ず見てください。樹脂類のメガネやゴーグルを著用してください。肌の色を大事にするなら、服を著ます。

現(xiàn)在、當(dāng)社は定量化された製品やアプリケーションが市場向けに供給されていますか？

深紫科學(xué)技術(shù)の位置づけは深紫LEDライトビーズと簡単PCBAモジュールであり、部品と対応用品は作らない。私達(dá)はただ內(nèi)功を訓(xùn)練して集積されたいだけで、更に多くのパートナーに専門のモジュール案と完成品をさせます。製品は量産量産量を?qū)g現(xiàn)しました。深紫UV-C-LEDビーズ製品リスト

UVC LEDは実験室でホルムアルデヒドを分解する條件を詳しく紹介してもらえますか？例えば、船室の大きさ、uvc led波長、パワーまたは照射位置は循環(huán)風(fēng)などの條件がありますか？

答：陳景文：UVC分解ホルムアルデヒドは、単粒12 mW、波長278 nm近く、1立方メートルの実験室を採用しています。テスト基準(zhǔn)は広マイクロ測定基準(zhǔn)に従ってテストプロセスを?qū)g行します。最終8時間で90%以上を分解します。

現(xiàn)在市場ではサファイアを窓口とする製品がありますか？あるいは関連情報がありますか？その応用のほとんどの制限はコストの問題ですか？

答：陳景文：市場で主流の出荷商品の中で、まだサファイアを光の窓として使っていませんが、研究開発品があります。制限要因はコストです。他の問題は全部お金で解決できます。

UV-ED紫外線の放射効率は3%しかないですが、低圧水銀燈の紫外線より低いです。同じ単位の放射線量を達(dá)成するには、コストも高くなります。価格性能比を考えると、今のUV-ED紫外線はまだ家庭用の広い空間での殺菌には適していませんか？

はい、例外がありますが、殺菌時間に敏感でないシーンでは、減配されたLED案で目標(biāo)殺菌効果を?qū)g現(xiàn)することができます。