Lazer sterilizasyonu

Mekanizması lazer Sterilizasyon, lazer ve madde arasındaki etkileşime dayanır. Lazer sterilizasyon ve dezenfeksiyon için kullanılabilir. Farklı dozlar ve dalga boyları farklı bakterileri, virüsleri ve çeşitli parazitleri öldürebilir. 250 ve 800 nm Bakterisidal yeteneğe sahiptir ve 256nm'deki ışık en kolay emilir, bu da 600nm'den 30.000 kat daha yüksektir. Lazer sterilizasyonu termal etkisini veya diğer termal olmayan etkilerini kullanabilir. Ayrıca, lazer dezenfeksiyonu ve sterilizasyon verimliliği yüksektir, hız hızlıdır ve etki iyidir. Bununla birlikte, lazer ışını çok ince olduğundan, ışınlama alanı küçüktür ve lazer ekipmanı pahalıdır ve kullanımı ve sürdürülmesi zahmetlidir, lazeri üretim pratiğinde sterilize etmek için doğrudan kullanmak nadirdir.

Lazerin sterilizasyon etkisini etkileyen faktörler

Sterilizasyon için tek lazer kullanıldığında, lazerin sterilizasyon etkisini etkileyen ana faktörler aşağıdaki gibidir: lazerin çalışma modu. Yukarıda belirtilen lazer çalışma modları esas olarak şunlardır: sürekli çıkış; Darbe çıkışı; Dev darbe çıkışı. Genel olarak, sürekli çıkış lazer gücü nispeten büyük, kararlı ve verimlidir ve genellikle sterilizasyon lazerinin çok darbesi çıkışı olarak kullanılır. Spatio-temporal parametreler. Uzay-zaman parametresi, sürekli lazer için lazer ışınlama süresini ifade eder. Işınlama süresi ne kadar uzun olursa, yani ışınlanmış nesne üzerindeki lazerin hareket süresi ne kadar uzun olursa, lazerin çeşitli biyolojik etkilerinin süresi ve ışınlanmış nesne tarafından elde edilen lazer enerjisi o kadar büyük olur. Lazer enerji parametreleri. Lazer enerji parametresi, CW lazer ve darbe enerjisi WM için lazer güç P'yi ifade eder. darbeli lazer için. Optik parametre. Lazerin üç ana optik parametresi vardır: lazer dalga boyu λ; Rezonant boşluğunun çıkış ucunda ıraksama açısı θ ve ışın çapı D. Sterilize edilecek malzemenin özellikleri. Sterilize edilecek malzemenin emme bandı, pH, rengi, şeffaflığı ve içinde bulunan safsızlıkların tipleri, özellikleri ve parçacık boyutları da lazerin sterilizasyon etkisini büyük ölçüde etkileyecektir.

Lazer sterilizasyonunun uygulanması

Şu anda, gıda sterilizasyonunda lazerin doğrudan kullanımı yurtiçinde ve yurtdışında nadiren kullanılmaktadır. Bunun esas olarak lazer sterilizasyonunun tek kullanımının büyük bir kusura sahip olması, yani lazer tarafından yayılan lazer ışınının büyük bir radyasyon alanına sahip olamamasıdır, çünkü büyük radyasyon alanı ve azalmış güç yoğunluğu sterilizasyon etkisini etkiler. Güç yoğunluğunu artırmak için lazer gücünü arttırmak gerekir. Bu maliyet artışı sağlar. Tabii ki, bazı özel önlemler alınabilir. Örneğin, özel optik fiber konsantre lazer ışını belirli bir alana dağıtabilir, ancak sonuçta sınırlıdır. Bu nedenle, lazer gibi lazer gibi diğer teknolojilerle, endüstriyel gıda sterilizasyonunda lazerin uygulanması için geniş bir olasılık açacak olan nabız deşarjlı lazer gibi diğer teknolojilerle birleştirilmesi umut vericidir. 1) Ultrasonik-lazer kombine sterilizasyon. Hepimizin bildiği gibi, sıvıda, ultrasonik yoğunluk belirli bir kavitasyon eşiğini aştığında, kavitasyon etkisi meydana gelir. Şu anda, kapalı ve kırık kabarcık şok dalgası üretecek ve tepe değeri 108N/m2'ye ulaşacaktır. Bu yüksek patlama basıncı sıvıdaki bazı bakterileri öldürecektir, ancak çeşitli bakteriler arasında bir tür inatçı bakteri için, genellikle kavitasyon mikro eşiğinin dağılmasından kaynaklanır ve saldırıdan kaçmaktadır. Bununla birlikte, ultrason ve lazer birlikte kullanıldığında, ultrason mekanik bir dalgadır, titreşimin yayılması boyuna dalgadır, lazer elektrik dalgasıdır ve dalga işlemi enine dalgadır. Ses ve ışığın kombine uygulaması, yani uzunlamasına dalganın ve enine dalganın üst üste binmesi, yeni bir ses ve ışık karakteristiği üretir, bu da iki tür enerjinin süperpozisyonunu oluşturur ve bu da daha yüksek enerji ile sonuçlanır. Sterilizasyon etkisi daha açıktır. Lazer ve ultrasonik dozlar iyi kontrol edildiği sürece, ideal sterilizasyon etkisi elde edilebilir. Kombine akusto-optik sterilizasyon da aseptik ambalaj teknolojisi için yeni bir yol açar. 2) Darbe deşarj-lazer kombine sterilizasyon. Lazer bir tür enine dalgadır ve nabız akıntısı uzunlamasına dalga üretir. Lazer ve darbe deşarjının kombinasyonu, enine dalganın ve uzunlamasına dalganın süperpozisyonunu üretir, bu da yeni fotoelektrik özelliklere neden olur: Güçlü yönlendirme ve ince ışına sahip orijinal lazer, elektrik nabız akıntısının uzunlamasına dalga alanından geçtiğinde, uzunlamasına ile müdahale edilir. Lazer ışığının yansımasını, saçılmasını ve kırılmasını güçlendiren darbe deşarj dalgası, lazer ışığının yoğun sapmasına neden olur, lazer etkisinin kapsamını büyük ölçüde genişletir ve tüm kabı yapar.