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紫外LED实现单芯500mW

发布时间:2022/10/14 12:23:18   点击:97

转自行家说UV
目前在全球流行的COVID-19主要传染途径被认为是飞沫、气溶胶和接触传播。其中乙醇和次氯酸钠已被用于包括 SARS-CoV-2在内的微生物污染的物体表面进行消毒,具有显着的灭活效果。然而,对液体敏感的物体的消毒方法和灭活气溶胶中病毒的有效方法尚未建立。
东京大学医学科学研究所于此前宣布,开发出一种发射波长为265nm单芯片紧凑型深紫外发光二极管(DUV-LED)辐照光源,高功率DUV-LED已被证明能够快速灭活液体和气溶胶中的新型冠状病毒。

图 1 本研究中使用的 DUV-LED 辐照设备
(a) 安装在 AlN 基板和散热器上的单片 DUV-LED 的外观照片。
(b) 具有大面积AlN纳米光子光提取结构的DUV-LED层结构示意图。

据了解,东京大学研究团队所开发的LED照射光源是基于氮化铝镓(AlGaN)的DUV-LED,其发射峰值波长为265nm。为了改善传统的基于AlGaN的DUV-LED存在的光输出耦合效率问题,应用了氮化铝基板上的LED的纳米光输出耦合技术,以提高单片LED的光输出。由此实现了超过500mW的高输出功率,比传统产品高出约10倍。

东京大学研究团队使用这种 DUV-LED 照射光源,评估了对液体中新型冠状病毒的灭活效果。当用DUV-LED光照射悬浮病毒的液体(悬浮液)时,在照射0.387秒后,病毒的感染力降低到了1/100000。


DUV-LED对新冠病毒悬浮液的灭活效果

 另对于气溶胶化的新型病毒,在DUV-LED照射0.019秒后,数量减少到1/1000。


DUV-LED对新病毒气溶胶的灭活效果

关于灭活 99.9% 病毒所需的综合光强度(D99.9)。对于新型冠状病毒悬浮液为 9.02 mJ/cm2(毫焦耳/平方厘米),对于气溶胶为 1.04 mJ/cm2。DUV-LED 照射对气溶胶的灭活效果是液体的约 9 倍。


新冠状病毒存活率,DUV-LED辐照时间(秒)和总辐照量(mJ/cm2)的关系

气溶胶感染是新型冠状病毒感染的感染途径之一,但乙醇等液体制剂并不有效,这给感染控制带来了挑战。这项研究的结果使500mW的高功率辐照成为可能,可用于低成本、高效率地对物体表面消毒。