Was ist UV-C?
Eine Strahlungsart, die in das Spektrum fällt, ist UV-Licht (ultraviolettes Licht), das in Nanometern (nm) gemessen wird. UV-Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar, sichtbares Licht hingegen schon.
Es gibt drei Arten ultravioletter Strahlung: UV-A, UV-B und UV-C.
Die Wellenlänge von UV-A ist die längste und reicht von315 bis 400 nm.
Die mittlere Wellenlänge von UV-B liegt zwischen 280 und 315 nm.
Die Wellenlänge von UV-C ist mit 200 bis 280 nm die kürzeste.
Der Schaden und die Durchdringung nehmen mit abnehmender Wellenlänge ab. Andererseits kommt es bei längeren Wellenlängen zu einer stärkeren Durchdringung und weniger Schäden.
Mikroorganismen können durch UV-C, das unter den drei Arten von UV-Strahlen eine keimtötende Wirkung hat, erfolgreich abgetötet werden. Wenn UV-Strahlung von der DNA von Mikroorganismen absorbiert wird, verhindert sie, dass sich die Mikroben vermehren und wachsen. UV-C-Licht wird häufig zur Desinfektion von Bakterien und Viren eingesetzt.
Die Sterilisationsfunktion ist der Hauptunterschied zwischen UVC, UVA und UVB. Die Fähigkeit von UVC zur Sterilisation ist seine beste Eigenschaft.
Was istUV-C-LED?
Als UV-C-LEDs werden Leuchtdioden (LEDs) bezeichnet, die Photonen im UV-C-Bereich bei Wellenlängen erzeugen, die aus vielen Schichten Substratmaterial bestehen. Der ideale Wellenlängenbereich für die Sterilisation liegt zwischen 260 und 270 nm. Die sterilisierende Wirkung nimmt mit zunehmender Wellenlänge exponentiell ab.
UV-C-LED vs. herkömmliche Quecksilberdampflampe
Obwohl UV-C-LEDs gegenüber herkömmlichen Quecksilberdampflampen mehrere Vorteile haben, erfüllen sie dennoch die gleichen Aufgaben.
Während UV-C-LEDs umweltfreundlicher sind und eine längere Lebensdauer haben, verfügen sie über die gleiche Sterilisationskraft.
Aufgrund neuer Entwicklungen und Technologien zur Inaktivierung von Viren und Bakterien wurden immer mehr UV-C-LED-Produkte entwickelt.
Sehen wir uns zunächst eine Übersichtstabelle an, um die Vorteile von UV-C-LEDs gegenüber herkömmlichen Quecksilberlampen zu ermitteln und den Menschen dabei zu helfen, die Unterschiede zwischen den beiden Beleuchtungsarten besser zu verstehen:
UVC-LED-Preistrends
Prognose der Preisentwicklung von UVC in den nächsten zehn Jahren
1. Die Kosten für UVC-LEDs werden zwischen 2020 und 2030 steigen, da ihre Technologie Fortschritte macht und sie von Menschen für andere Zwecke als die Sterilisation verwendet werden, beispielsweise zur Desinfektion von Oberflächen, Wasser und Luft.
2. Wie sich die UVC-Energieumwandlung in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich verändern wird
Der Hauptgrund dafür, dass UVC-LEDs sterilisierende ultraviolette Quecksilberlampen für medizinische Anwendungen immer noch nicht vollständig ersetzen können, ist, dass ihr Licht immer noch unzureichend ist.
3. Um die gleiche sterilisierende Wirkung wie Quecksilberlampen zu erzielen, sind mehr LEDs oder mehr Zeit erforderlich.
4. Derzeit ist der Einsatz von UV-LEDs zur Desinfektion für professionelle medizinische Einrichtungen mit hohem Nutzungsaufkommen und einer Vielzahl von Sterilisationseinstellungen nicht kosteneffektiv.
5. Die Entwicklung von UVC-LEDs wird sich in den nächsten 10 Jahren in Richtung hoher Leistung bewegen, was zu einer höheren Energieeffizienz führen wird.
Vorteile von UVC-LED
(1) Die UV-Sterilisation ist schnell und effektiv. Wie in Tabelle 4 zu sehen ist, können Bakterien, Viren, Schimmelpilzsporen, Algen und Fischkrankheiten bei einer UV-Intensität von 30,000 μW/cm2 in Sekundenschnelle beseitigt werden. Darüber hinaus wurde in einigen Untersuchungen festgestellt, dass die Abtötungsrate von Staphylococcus aureus auf dem infizierten Bakterienträger 100 % betrug, wenn er 5 Minuten lang einer LED-UV-Lampe in einer vertikalen Position von 2–5 cm ausgesetzt wurde; die Abtötungsrate von E. coli erreichte ebenfalls 100 %; und JL Clancy et al. gingen davon aus, dass die Inaktivierungsrate von Cryptosporidium bei einer UV-Strahlungsdosis von 30 J/m2 über 99,9 % liegen könnte.
(2) Nahezu alle Bakterien und Viren werden durch ultraviolette Strahlung effektiv inaktiviert. Escherichia coli, Aspergillus niger, das Influenzavirus und das Hepatitis-B-Virus gehören zu den zehn häufigsten Bakterien und Viren, die in Tabelle 4 aufgeführt sind. Es ist offensichtlich, dass UV-Strahlung die in der Liste aufgeführten Viren und Bakterien wirksam inaktiviert.
(3) Der UV-Sterilisationsprozess läuft stabil. Sterilisation und Entgiftung sind physikalische Prozesse, die keine Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben und keine gefährlicheren Nebenprodukte erzeugen.
