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什么是脈沖強(qiáng)光
什么是脈沖強(qiáng)光?
一、產(chǎn)品簡介
脈沖強(qiáng)光技術(shù)是一種利用瞬間放電的脈沖工程技術(shù)和特殊的惰性氣體燈管，以脈沖形式激發(fā)強(qiáng)烈的白光，光譜分布近似太陽光，光強(qiáng)度相當(dāng)于到達(dá)地球表面太陽光強(qiáng)度的數(shù)千乃至數(shù)萬倍的一種的光源技術(shù)。
脈沖強(qiáng)光是一種新型非熱殺菌技術(shù)，它利用瞬時、高強(qiáng)度的脈沖光能量殺滅各類微生物，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)熱殺菌、化學(xué)殺菌的缺點(diǎn)。脈沖強(qiáng)光技術(shù)出現(xiàn)在80年代，發(fā)展至今已成為一項(xiàng)強(qiáng)大的工業(yè)技術(shù)，可應(yīng)用到水處理、空氣殺菌、食品加工、制藥、農(nóng)副產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域，該技術(shù)還可應(yīng)用于光固化領(lǐng)域以及溫室植物助長，其固化效果優(yōu)于傳統(tǒng)紫外線固化，溫室中可增加植物光合作用，促進(jìn)生長以及具有滅蟲效果。
脈沖光的光譜圖
脈沖強(qiáng)光的最基本結(jié)構(gòu)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(chǔ)上，發(fā)出由紫外線至近紅外線區(qū)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(qiáng)度要超出數(shù)萬倍至數(shù)十萬倍。
脈沖燈
二、產(chǎn)品原理
脈沖強(qiáng)光的產(chǎn)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(nèi)（幾分之一秒）積蓄能量，而后在短時間內(nèi)（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(huán)內(nèi)就會產(chǎn)生相當(dāng)高的功率（而實(shí)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(zhuǎn)換系統(tǒng)，它將產(chǎn)生的脈沖能量貯存在惰性氣體燈中，由電離作用即可產(chǎn)生高強(qiáng)度的瞬時脈沖強(qiáng)光。
電路結(jié)構(gòu)
殺菌原理1——光化學(xué)作用
由于細(xì)菌的細(xì)胞中含有細(xì)菌的遺傳信息核酸，當(dāng)核酸被脈沖強(qiáng)光照射時會大量吸收紫外光，從而在體內(nèi)形成一部分的間二氮雜苯和間二氮雜苯的異構(gòu)體。這種物質(zhì)會使細(xì)菌自身的新陳代謝機(jī)能出現(xiàn)障礙，并且會導(dǎo)致細(xì)菌的遺傳性出現(xiàn)問題，直至死亡。脈沖強(qiáng)光中的200-280nm部分最易被吸收，光化學(xué)作用主要是UVC。
脈沖強(qiáng)光是可見光、紅外線和紫外線協(xié)同作用于微生物，能破壞微生物的細(xì)胞壁和核酸結(jié)構(gòu)，從而殺死微生物。脈沖強(qiáng)光對霉菌、革蘭氏陽性致病菌、革蘭氏陰性致病菌、需氧細(xì)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(xué)作用主要來自于UVC,但脈沖強(qiáng)光的UVA和UVB部分也起著一定的殺菌作用。當(dāng)輻射劑量達(dá)到一定的水平，UVA和UVB可以使細(xì)胞的表面溫度迅速升高至130°C，從而破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，使細(xì)胞液蒸發(fā)，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致死亡。
脈沖強(qiáng)光殺菌原理圖
三、產(chǎn)品優(yōu)勢
1、廣譜殺菌
因脈沖強(qiáng)光的光譜是從170nm-1000nm，全光譜，又因脈沖強(qiáng)光雙效殺菌方式（光化學(xué)作用和光物理作用），所以脈沖強(qiáng)光具有廣譜殺菌作用。
脈沖強(qiáng)光殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的效果
脈沖強(qiáng)光殺滅黑曲霉菌的效果
脈沖強(qiáng)光殺滅枯草芽孢桿菌的效果
相關(guān)研究證明脈沖強(qiáng)光對枯草芽孢桿菌殺菌率可> 6log10cfu/ml
脈沖強(qiáng)光殺滅白色念珠菌的效果
2、一次性殺滅，無復(fù)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(dá)到殺菌作用。這種方式微生物會有假死現(xiàn)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(fù)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(hù)層，其蛋白不容易被變異，所以傳統(tǒng)方式不容易殺死這些微生物。有相關(guān)文獻(xiàn)證明，黑曲霉菌在高溫300度的情況下，依然可以存活。
脈沖強(qiáng)光殺滅的微生物，因其雙效作用，不存在復(fù)活的可能。
未被脈沖強(qiáng)光照射的微生物， 脈沖強(qiáng)光殺滅的微生物，
電鏡下微生物形狀完整。 電鏡下細(xì)胞壁破裂，無法復(fù)活。
3、低溫殺菌，不影響物料，沒有殘留
脈沖強(qiáng)光因其瞬間可釋放出兆瓦級能量，所以其滅菌速度相當(dāng)快，僅為幾秒至幾分鐘。相比較化學(xué)方式殺菌，其更為安全，沒有殘留。大量的數(shù)據(jù)證明，脈沖強(qiáng)光不影響物料成分。我們已經(jīng)成功將脈沖強(qiáng)光技術(shù)運(yùn)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(lǐng)域。
脈沖強(qiáng)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(yǎng)皿中 , 按要求進(jìn)行閃照 , 測其旋光度。
l 結(jié)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(qiáng)光對其不會造成破壞作用。
脈沖強(qiáng)光對維生素?zé)o影響
l VC是水果、蔬菜中的重要營養(yǎng)成分。
l 吸取1%濃度的VC液5mL于培養(yǎng)皿中 , 進(jìn)行閃照 , 分析結(jié)果如表所示。
l 由表中的數(shù)據(jù)可看出 , 脈沖強(qiáng)光僅使VC的含量略有下降。
3、高能效
脈沖強(qiáng)光以脈沖形式輸出能量，要比連續(xù)性紫外線所消耗的能量要少，其光電能轉(zhuǎn)換率高達(dá)45%-50%，其中紫外線的能量占38%左右。
僅15w的脈沖強(qiáng)光模塊，1米處3分鐘殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球
菌可達(dá)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(qiáng)光的特點(diǎn)決定該技術(shù)具有較好適配性
l 可以根據(jù)不同環(huán)境生產(chǎn)不同形狀燈泡。
l 可以根據(jù)不同的環(huán)境預(yù)設(shè)不同的脈沖頻率和光譜輸出范圍等參數(shù)。
l 可以根據(jù)需要，運(yùn)用到各種設(shè)備上。
四、適配的機(jī)器
脈沖強(qiáng)光消毒柜，可用于：嬰兒用品、茶杯、碗筷燈消毒。
脈沖強(qiáng)光液態(tài)殺菌機(jī)，可用于：果汁、牛奶等液體殺菌。
脈沖強(qiáng)光傳遞窗：用于醫(yī)院、潔凈車間傳遞物品的表面消殺。
脈沖強(qiáng)光隧道殺菌機(jī)，用食品表面殺菌，例如：雞蛋、蔬菜、水果等。
脈沖強(qiáng)光空氣動態(tài)殺菌機(jī)：用于室內(nèi)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(jī)廢氣）、甲醛等。
脈沖強(qiáng)光包裝材料殺菌設(shè)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(qiáng)光技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)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(shù)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。