脉冲光杀菌技术介绍

上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!脉冲光杀菌消毒技术介绍2010年12月10日上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!一什么是脉冲光（PulsedLight,PL）脉冲光技术是一种能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式释放出高能量，由此产生极高峰值功率（最高可达兆瓦级，是到达地面的太阳光强度的十万倍）的光能。脉冲光技术特点：•工作在脉冲状态下：能量释放时间比储能时间短，光脉冲释放时瞬间功率比系统平均功率高苦干个数量级•使用无污染的惰性气体氙气。上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!二脉冲光技术实现脉冲光属于气体放电光源，需要气体介质和电离气体介质使之发光的电源。脉冲光使用的气体介质是氙气。上图是脉冲光放电模块图，对放电过程描述如下：触发器①对氙气②施加高电压(一般10KV)，触发氙气电离；通过储能电容③在相对较长时间(百ms级)的充电后，在极短的时间内(数十到数百μs级)放电，放电电压V，引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放，这个放电过程即是一个光脉冲。上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!01S500mS100µS0.001J0.01J0.1J1J10J30J50J80J90J100J10W100W1,000W10,000W100,000W300,000W500,000W800,000W900,000W1,000,000W上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!01S500mS100µS100J1,000,000W40%UV紫外线UV照射微生物时，核酸物质(DNA、RNA)中的胸腺嘧啶、胞嘧啶之间将会发生以下光化学反应，生成CPD或PP二聚物，使微生物核酸物质受损脉冲光杀菌技术机理一紫外杀菌上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!01S500mS100µS1,000,000W100℃当每cm2面积上的峰值功率达到103W以上时，在物体表面或水中的微生物将被加热到100℃,因时间极短，微生物无法正常降温，将导致细胞壁破裂、融解而死亡脉冲光杀菌技术机理二光热学杀菌上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!微生物细胞壁的破裂在一定程度上是因短时间受到强烈冲击引起的，因此，认为脉冲光杀菌机理中，物理杀菌也是一个重要的机理。同时也有研究认为，脉冲光对微生物的蛋白质也能产生破坏作用，抑制或破坏酶的活性。脉冲光杀菌技术机理三物理学杀菌上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!01S500mS100µS1,000,000W系统平均功率100J/1S=100W499.9mS上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!脉冲光技术与传统紫外技术对比上图是脉冲光与连续紫外工作模式对比：连续式进灯能量500W，任意时刻功率也为500W,平均功率500W脉冲式进灯能量5个脉冲，100J/脉冲，平均功率500W，每个脉冲宽100µs,脉冲峰值功率1,000,000W。连续式电光转换效率：50~60%脉冲光电光转换效率：70~90%连续式系统功率：800~1000W,脉冲光600~700W上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!1.无汞•所有的连续紫外技术都有汞•汞的危害正日渐受到人们的关注，在技术上减少或不使用汞是发展趋势三脉冲光杀菌技术优点2.无有害副产品产生•无VOC产生•无辐射残留物•无高频电磁波影响•对人体基本无危害3.工作高效•更高穿透力，更强的杀菌机理•更快处理时间，大多数应用场合工作时间在1秒以内•紫外线辐射效率可达到40%左右上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!4.技术灵活性高•无需预热，可即开即停•冷处理技术，处理物品范围广，可处理对温度敏感的物品•可灵活调节脉冲峰值、脉冲频率、脉冲间隔、光谱分布等参数•灯管可做成任意形状，易于模块化设计5.全光谱•从180nm到5000nm•可适当调节光谱分布状况6.节约能源，经济性比较好•比连续紫外节约40~80%能量•占用场地小，无需高昂的辐射防护脉冲光技术以其绿色、节能、高效的特点，与当今社会日益强调的工业化发展“3E”潮流（Energy能源、Ecology生态、Economy经济）相一致上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!国外情况•1990年代—开始用于环境杀菌消毒•1996年—美国食品药品管理局(FDA)批准脉冲光在食品消毒领域的应用(条款21CFR179.41)•医学领域应用，例如对输液袋进行消毒•日本已经在吹瓶-灌装-封口生产线的终端灭菌方面已使用脉冲光技术近8年•欧盟已鉴定的无菌隔离室设备可使用脉冲光技术国内情况•已有一定数量的研究报告•实际应用报道较少，原因：技术原因，市场培育初期•有企业正投资进行市场化推广，预计未来三年内市场即可成熟四脉冲光技术在消毒杀菌领域的应用—现状上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!以下为国外所做微生物灭活测试，杀菌效果显著脉冲光技术在消毒杀菌领域的应用--杀菌实践微生物1个脉冲杀灭对数值杀菌值测试条件相关信息（时间、地点等）E(f),UVC%,UV%大肠杆菌2UV水反应器，1升1989－1990，UVERG，Ca.0.2J/cm2,15%,40%大肠杆菌12表面试样1986-1987Maxwells,Ca.10J/cm2,40%,70%,30微秒脉冲枯草芽孢杆菌9同上同上同上葡萄球菌属12同上同上同上黑曲霉孢子12同上同上同上黑曲霉孢子1表面试样1999,Purebright,Ca.0.12J/cm2,13%,40%-估计值枯草芽孢杆菌孢子1表面试样1999,Purebright,Ca.0.28J/cm2,13%,40%-估计值水生隐孢子虫4.6UV水反应器，饮用水1999,Purebright,Ca.0.25J/cm2,13%,40%-估计值脊髓灰质炎病毒1型6.2同上同上同上大肠杆菌3-估计UV水反应器，工业水1995,俄罗斯0.3J/cm2,7%,25%-估计值李斯特菌~6log10200个脉冲，脉宽100ns?Rowanetal,1999绿脓杆菌~6log10200个脉冲，脉宽100ns?Rowanetal,1999金黄色葡萄球菌~6log10200个脉冲，脉宽100ns?Rowanetal,1999沙门氏7log100个脉冲，脉宽112微秒Z.Luksiene等2007133Wcm-2，每秒1-5个脉冲上海秉铂科技有限公司ShanghaiBeamExpertScience-TechCo.,Ltd.您所见的不仅是刹那间的光芒！Whatwillcatchyoursightisnotjustashining!精耕核心技术，珍视合作共赢！谢谢!