什么是脈沖強光?

一、產品簡介

脈沖強光技術是一種利用瞬間放電的脈沖工程技術和特殊的惰性氣體燈管，以脈沖形式激發強烈的白光，光譜分布近似太陽光，光強度相當于到達地球表面太陽光強度的數千乃至數萬倍的一種的光源技術。

 脈沖強光是一種新型非熱殺菌技術，它利用瞬時、高強度的脈沖光能量殺滅各類微生物，從而彌補了傳統熱殺菌、化學殺菌的缺點。脈沖強光技術出現在80年代，發展至今已成為一項強大的工業技術，可應用到水處理、空氣殺菌、食品加工、制藥、農副產品等眾多領域，該技術還可應用于光固化領域以及溫室植物助長，其固化效果優于傳統紫外線固化，溫室中可增加植物光合作用，促進生長以及具有滅蟲效果。

脈沖光的光譜圖

脈沖強光的最基本結構是由一個動力單元和一個惰性氣體燈單元組成。動力單元是向惰性氣體燈單元提供高電壓高電流脈沖的部件，為惰性氣體燈提供所需的能量；惰性氣體燈是在動力單元提供能量的基礎上，發出由紫外線至近紅外線區域的光線，紫外線波段尤為豐富，其光譜與太陽光光譜十分相近，但強度要超出數萬倍至數十萬倍。

脈沖燈

二、產品原理

脈沖強光的產生需要兩部分裝置完成，其一是具有功率放大作用的能量貯存器，它能夠在相對較長的時間內（幾分之一秒）積蓄能量，而后在短時間內（微秒或毫秒級）將該能量釋放出來做功，這樣在每一工作循環內就會產生相當高的功率（而實際消耗平均功率并不高），從而起到功率放大的作用；其二是光電轉換系統，它將產生的脈沖能量貯存在惰性氣體燈中，由電離作用即可產生高強度的瞬時脈沖強光。

電路結構

殺菌原理1——光化學作用

由于細菌的細胞中含有細菌的遺傳信息核酸，當核酸被脈沖強光照射時會大量吸收紫外光，從而在體內形成一部分的間二氮雜苯和間二氮雜苯的異構體。這種物質會使細菌自身的新陳代謝機能出現障礙，并且會導致細菌的遺傳性出現問題，直至死亡。脈沖強光中的200-280nm部分最易被吸收，光化學作用主要是UVC。

脈沖強光是可見光、紅外線和紫外線協同作用于微生物，能破壞微生物的細胞壁和核酸結構，從而殺死微生物。脈沖強光對霉菌、革蘭氏陽性致病菌、革蘭氏陰性致病菌、需氧細菌芽孢和真菌分生孢子、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、酵母菌等都有明顯的殺菌效果。

殺菌原理2——光物理作用

雖然光化學作用主要來自于UVC,但脈沖強光的UVA和UVB部分也起著一定的殺菌作用。當輻射劑量達到一定的水平，UVA和UVB可以使細胞的表面溫度迅速升高至130°C，從而破壞細菌的細胞壁，使細胞液蒸發，破壞細胞結構，導致死亡。

脈沖強光殺菌原理圖

三、產品優勢

1、廣譜殺菌

因脈沖強光的光譜是從170nm-1000nm，全光譜，又因脈沖強光雙效殺菌方式（光化學作用和光物理作用），所以脈沖強光具有廣譜殺菌作用。

脈沖強光殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的效果

脈沖強光殺滅黑曲霉菌的效果

脈沖強光殺滅枯草芽孢桿菌的效果

相關研究證明脈沖強光對枯草芽孢桿菌殺菌率可> 6log10cfu/ml

脈沖強光殺滅白色念珠菌的效果

2、一次性殺滅，無復活

其他的殺菌方式，基本都是通過蛋白變異，使微生物失去活性，從而達到殺菌作用。這種方式微生物會有假死現象，例如紫外線、臭氧殺菌，在太陽光照射下，有一部分微生物會復活。另外擁有胞衣的微生物（如黑曲霉菌、枯草芽孢桿菌），因其擁有保護層，其蛋白不容易被變異，所以傳統方式不容易殺死這些微生物。有相關文獻證明，黑曲霉菌在高溫300度的情況下，依然可以存活。

脈沖強光殺滅的微生物，因其雙效作用，不存在復活的可能。

                  未被脈沖強光照射的微生物，    脈沖強光殺滅的微生物，

                電鏡下微生物形狀完整。    電鏡下細胞壁破裂，無法復活。  

3、低溫殺菌，不影響物料，沒有殘留

脈沖強光因其瞬間可釋放出兆瓦級能量，所以其滅菌速度相當快，僅為幾秒至幾分鐘。相比較化學方式殺菌，其更為安全，沒有殘留。大量的數據證明，脈沖強光不影響物料成分。我們已經成功將脈沖強光技術運用到：多肽殺菌、奶制品殺菌、果汁殺菌、食品包材殺菌、蔬菜水果保鮮等領域。

脈沖強光對碳水化合物無影響

l 碳水化合物是食物的重要組成部分。

l 配制5%的葡萄糖和淀粉溶液 , 分別吸取5mL于培養皿中 , 按要求進行閃照 , 測其旋光度。

l 結果如表 , 閃照前后葡萄糖與淀粉的旋光度都無顯著變化；脈沖強光對其不會造成破壞作用。

脈沖強光對維生素無影響

l VC是水果、蔬菜中的重要營養成分。

l 吸取1%濃度的VC液5mL于培養皿中 , 進行閃照 , 分析結果如表所示。

l 由表中的數據可看出 , 脈沖強光僅使VC的含量略有下降。

3、高能效

脈沖強光以脈沖形式輸出能量，要比連續性紫外線所消耗的能量要少，其光電能轉換率高達45%-50%，其中紫外線的能量占38%左右。

僅15w的脈沖強光模塊，1米處3分鐘殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球

                  菌可達99.9%以上，普通紫外線燈則需要20分鐘到30分鐘。

4、高適配性

脈沖強光的特點決定該技術具有較好適配性

l 可以根據不同環境生產不同形狀燈泡。

l 可以根據不同的環境預設不同的脈沖頻率和光譜輸出范圍等參數。

l 可以根據需要，運用到各種設備上。

四、適配的機器

脈沖強光消毒柜，可用于：嬰兒用品、茶杯、碗筷燈消毒。

脈沖強光液態殺菌機，可用于：果汁、牛奶等液體殺菌。

脈沖強光傳遞窗：用于醫院、潔凈車間傳遞物品的表面消殺。

脈沖強光隧道殺菌機，用食品表面殺菌，例如：雞蛋、蔬菜、水果等。

脈沖強光空氣動態殺菌機：用于室內空氣殺菌凈化，在殺死空氣中微生物的同時，可降解空氣中VOCs（有機廢氣）、甲醛等。

脈沖強光包裝材料殺菌設備，安裝于罐裝線上，用于瓶蓋、瓶坯、塑料膜、塑料盒殺菌。

五、脈沖強光技術的運用領域

l 液體處理：果汁、牛奶、膠原蛋白。

l 空氣處理：房間、病房、手術室、潔凈車間。

l 物表處理：水果、蔬菜、雞蛋、瓶蓋、瓶坯、塑料袋子、塑料盒。