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9个问题带你理解UVC LED

来源:LEDinside 时间:2019-03-08 16:55 [编辑:JamesWen] 【字体: 】 我来说两句

根据LEDinside《2018紫外线LED应用市场报告-固化、医疗、杀菌》显示,UV LED市场产值于2017年成长至2.23亿美金,预估2022年将会到达12.24亿美金,2017-2022年复合成长率达33%。除固化市场稳定成长之外,表面杀菌、静止水杀菌、流动水杀菌为未来五年(2018-2022)主要成长动能。

今天,就让我们说说这些主要成长动能中的核心选手:UVC LED。

1. 何为UV?

首先,我们复习一下UV的概念。UV,即Ultraviolet,也就是紫外线,为波长在10nm至400nm之间的电磁波。不同波段的UV又可划分为UVA、UVB、UVC。

UVA:波长较长,波长介于320-400nm,可穿透云层、玻璃进入室内及?#30340;冢?#21487;穿透?#30103;?#32932;真皮层,会造成?#36141;凇VA可再细分为UVA-2(320-340nm)与UVA-1(340-400nm)。

UVB:波长居中,波长介于280-320nm,会被臭氧层所吸收,会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛,严重者还会起水泡或脱皮。
UVC:波长介于100-280nm,但由于200纳米以下的波长为真空紫外线,故?#26432;?#31354;气吸收,因此UVC可穿越大气层的波长介于200-280nm,其波

长越短、越危险,但又由于?#26432;?#33261;氧层所阻隔,只有少量会到达地球表面。

2. UV杀菌的机理?

UV能够破坏微生物的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)分子结构,使细菌死亡或不能繁殖,从而达到杀菌的目的。

3. UV杀菌波段?

根据国?#39318;?#22806;线协会的说法,“对于水和空气消毒非常重要的紫外线光谱(‘杀菌’区域)是被DNA(某些病毒中为RNA)吸收的?#27573;А?#36825;个杀菌波段大约是200-300nm”。

已知杀菌波长?#30001;?#21040;280nm以上,现在一般认为?#30001;?#21040;300nm,然而这也可能随着更多的?#33455;?#32780;改变。科学家已经证明,波长在280nm和300nm之间的紫外光也可以用于杀菌。

4. 杀菌最适合的波长?

有一种误读认为254nm是杀菌的最佳波长,因为?#33073;构?#28783;的峰值波长(仅由灯的物理学决定)为253.7nm。而实质上,如上所述,一定?#27573;?#30340;波长都具有杀菌作用。但一般认为265nm的波长是最佳的,因为此波长为DNA吸收曲线的峰值。所以,UVC是最适合用来杀菌的波段。

5. 历史为何选择了UVC LED?

从历史上看,汞灯曾是UV杀菌的唯一选择。但是,《关于汞的水俣公约》自2017年8月16日起?#35759;?#25105;国正式生效,公?#23478;?#27714;,自2021年1月1日起,禁止生产和进出口所规定的含汞产品,而汞灯也在此?#23567;?#25152;以,留给汞灯的时间不多了,而UVC LED是当今看来唯一靠谱的替代方案。

当然,这?#32959;?#21464;也是大家喜闻乐见的,UVC LED元件的小型化特点给应用场景带来更多想象空间,很多都是传统汞灯无法实?#20540;摹?#27492;外,UVC LED还具有启动快速、?#24066;?#30340;开关?#38382;?#26356;多、可用电池供电等诸多优势。

6. UVC LED应用场景?

根据LEDinside《2018紫外线LED应用市场报告-固化、医疗、杀菌》显示,表面杀菌、静止水杀菌、流动水杀菌将成为未来五年固化市场之外(2018-2022)主要成长动能。按照不同的应用场景,未来在这些应用上我们兴许就能见到UVC LED的身影:

表面杀菌:医疗器具、母婴用品、智能马桶、冰箱、餐具橱柜、保鲜?#23567;?#26234;能垃圾桶、保温杯、电扶梯扶手及自动售票机?#30913;?#31561;高频公共接触表面等;

静止水杀菌:饮水机水箱、加湿器、制冰机;

流动水杀菌:流动水杀菌模块、直饮水机;

空气杀菌:空气净化器、空调。

7. 如何选择UVC LED?

可?#28304;?#20809;功率、峰值波长、寿命、出光角等?#38382;?#20986;发进行选择。

光功率:当前市场上可供选择的UVC LED光功率档从2mW、10 mW到100 mW不等。不同应用对功?#24066;?#27714;不一。一般来说,可以结合照射距离、动态需求还是静态需求来匹配光功率。照射距离越大,越是动态需求,所需光功率越大。

峰值波长:如上所述,265nm是杀菌的最佳波长,但考虑到各厂家峰值波长均值差异不大,实际上光功率才是衡量杀菌效率的最重要指标。

寿命:依据具体应用的使用时间来考量对寿命的需求,?#19994;?#26368;匹配的UVC LED,适合的才是最好的。

出光角:采用平面透镜封装的灯珠出光角通常在120-140°之间,采用圆球透镜封装的出光角在60-140°之间可调。实际上,无论选用多大出光角的UVC LED,都可以通过设?#35889;?#22815;多的LED来完全覆盖到需要的杀菌空间。在对杀菌?#27573;?#19981;敏感的场景,小的出光角可以使得光线更加集中,从而杀菌时间更短。

8. UVC LED面临的技术挑战?

纵观上文所述,UVC LED似乎一切都很美好,“真香”!

但是,如一切发展中的事物那样,它也面临着成长的烦恼。从外延到芯片再到封装,UVC LED无不面临着挑战,一山放过一山拦。

技术上的?#34385;椋?#27426;迎拉到末尾报名2019集邦咨询全球UV LED产业研讨会,4月17日,跟到场的同行以及专家们聊一聊。小编在此就不展开讲了(主要是展不开)。

9. 当前UVC LED应用的最大挑战?

就因为UVC LED当?#25353;?#22312;的诸多技术难题,导致UVC LED的?#26432;?#23621;高不下,?#26377;?#29255;到材料,无一不是如此。所以千言万语汇成一个字,阻碍UVC LED应用的最大挑战,可谓是:

当然,如一切发展中的事物那样,随着未来技术发展,UVC LED飞入寻常百姓家也只是时间问题。

只是这个时间需要多久,以何?#32959;?#24577;,也许是个值得商榷的?#34385;欏EDinside下月主办的2019集邦咨询全球UV LED产业研讨会将邀请数位行业知名公司的专家们一起来与大家做个探讨,期待你的参与。

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