Ультрафиолетовые UVC-светодиоды для дезинфекции

В свете событий, связанных с эпидемией коронавируса, проблема дезинфекции стала гораздо более актуальной. Соответственно и в индустрии производства источников излучения усиленно развиваются направления, которые ранее не были столь востребованы. Представляем ультрафиолетовые светодиоды с кварцевым компаундом, излучающие в коротковолновом UV-C-спектре, который, будучи частью солнечного спектра, обычно задерживается атмосферой Земли. Данное излучение используется для обеззараживания применительно к вирусам, бактериям, грибкам и клещам путём разрушения нуклеиновых кислот и нарушения цепочек ДНК/РНК у микробов. Облучение с использованием данного спектра частот применяется для дезинфекции различных поверхностей, воды, воздуха и пищи во всех сферах деятельности человека.

В представленной линейке UVC-светодиодов есть модели как со стандартным углом излучения 120°, так и с узкими углами 35…60°. У кварцевого компаунда, используемого в данных светодиодах, есть ряд безусловных преимуществ по сравнению с обычным силиконом: совместимый индекс преломления позволяет снизить потери световой энергии на выходе. Лучшая устойчивость к УФ-излучению, повышенной температуре и механическим воздействиям позволяет избежать пожелтения и помутнения, а также достичь надёжности и эффективности. Специальный рецепт кварцевого компаунда снижает гигроскопичность материала (способность поглощать водяные пары из воздуха).

Ассортимент UVC-светодиодов:

- Знак «*» означает, что границы диапазона подлежат уточнению.
- Группа компаний «Симметрон» является официальным дистрибьютором тайваньских производителей светодиодов ProLight Opto и Paralight на территории РФ и стран ЕАЭС.

По результатам известных исследований облучение в диапазоне длины волны 245…280 нм является наиболее эффективным для инактивации большинства микробов, см. ниже руководство ГСЭН РФ Р 3.5.1904-04.

Хотим поделиться с вами ссылкой на веб-ресурс Международной Ассоциации по ультрафиолету https://iuva.org. Здесь можно следить за публикацией последних данных по УФ-дезинфекции и влиянию ультрафиолета на человека, которые консолидируются из различных официальных источников (CDC, ВОЗ и пр.). Для удобства приведём некоторые сведения с данного ресурса, которые могут оказаться полезными для разработки дезинфицирующих UVC-облучателей.

Технические спецификации конечного изделия должны содержать ключевой параметр – интенсивность излучения на заданной дистанции от передней части облучателя (например, 10 мВт/см² на расстоянии 2 см). При облучении поверхностей UVC-спектром 254 нм для инактивации 99,9% вирусов семейства SARS, к которому принадлежит вирус COVID-19 SARS-CoV-2, лабораторно выявленная доза излучения 10…40 мДж/см², т.е. 10…40 мВт·с/см². Таким образом, если у нас, к примеру, имеется облучатель с интенсивностью излучения 10 мВт/см² с расстояния 2 см, то для инактивации вирусов потребуется время 1…4 с. Тут стоит оговориться, что UVC-облучение эффективно обеззараживает те участки поверхности, на которые оно попадает. Однако в реальных условиях микроскопические вирусы зачастую затенены или скрыты в микротрещинах и неровностях поверхностей, что снижает эффект UVC-дезинфекции, особенно в случае с тканью. С целью компенсации этого явления исследователи рекомендуют применять к поверхностям дозы UVC-облучения 1000…3000 мДж/см² = 1000…3000 мВт с/см². На эту тему продолжаются активные исследования, последние сводки можно отслеживать на вышеупомянутом веб-ресурсе. Для применений, где требуется достичь высокой интенсивности облучения на относительно небольшой площади обрабатываемой поверхности, при этом облучатель находится на расстоянии, превышающем габариты обрабатываемой площади, рекомендуем обратить внимание на UVC-светодиоды с узкими углами излучения 35…60°.

Относительно недавно появились данные о перспективах дезинфекции облучением в суб-диапазоне спектра 200…225 нм, которое задерживается ороговевшими клетками на поверхности человеческого тела и вероятно не проникает глубоко в ткани человека, не нанося вред живым клеткам. Однако, несмотря на перспективы дезинфекции спектром 200…225 нм помещений в присутствии людей, пока безопасность прямого воздействия данного облучения на людей является вопросом спорным и до конца не изученным. На сегодняшний день официальные источники указывают на необходимость дальнейших исследований для того, чтобы сделать заключение о влиянии спектра излучения 200…225 нм на здоровье людей (например, определение порога предельных значений, неожиданные фотохимические реакции в косметике или одежде и прочее). К тому же в спектре 200…225 нм УФ-излучение производит из воздуха токсичный для людей газ озон (устойчивая генерация озона происходит при облучении воздуха длиной волны менее 242 нм). Подробности см. в документе по ссылке.

Расширенную информацию по необходимым дозам облучения в зависимости от вида микроба, эффективному спектру, а также методические указания по расчётам и разработке дезинфицирующих UVC-облучателей можно найти в следующих документах:

- Руководство ГСЭН РФ Р 3.5.1904-04

- Вторичная оптика LEDiL для УФ применений

Компания Ledil предлагает вторичную линзу VIOLET-12X1-S из силикона, пропускающего 70…73% излучаемой мощности УФ-светодиодов. Вторичная линза фокусирует излучение на угол 20°, а также надёжно накрывает и защищает светодиоды со степенью IP-67. Для использования в комплекте с данной линзой наша команда спроектировала UVC-модуль с возможностью вариативной установки светодиодов и разъёмов.

Описание и характеристики данного UVC-модуля, а также других наших модульных решений по данной теме можно найти в файле по ссылке: UVC-модули

Следует принять во внимание, что во избежание нежелательных последствий необходимо избегать прямого воздействия UVC-излучения на открытые участки тела человека и домашних питомцев: Общий обзор по применению UV-светодиодов

Ждём ваши заявки и вопросы по адресу lighting@symmetron.ru, Павел Овчинников, менеджер по продукции.