Lazer sterilizasyonu

MekanizmaLazerSterilizasyon, lazer ve madde arasındaki etkileşime dayanmaktadır. Lazer, sterilizasyon ve dezenfeksiyon için kullanılabilir. Farklı dozlar ve dalga boyları farklı bakterileri, virüsleri ve çeşitli parazitleri öldürebilir. 250 ve arasındaki herhangi bir monokromatik ışık800 nmBakterisidal yeteneği vardır ve 256nm'deki ışık en kolay şekilde 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 etkisi iyidir. Ancak, lazer ışını çok ince olduğundan, ışınlama alanı küçüktür ve lazer ekipmanı pahalıdır ve kullanmak ve korumak zahmetli, üretim uygulamasında gıdaları sterilize etmek için lazeri doğrudan kullanmak nadirdir.

Lazerin sterilizasyon etkisini etkileyen faktörler

Tek lazer sterilizasyon için kullanıldığında, lazerin sterilizasyon etkisini etkileyen ana faktörler aşağıdaki gibidir: lazerin çalışma modu. Yukarıda belirtilen lazer çalışma modları şunlardır: sürekli çıkış; Darbe çıkışı; Dev darbe çıkışı.Genel olarak, sürekli çıkış lazer gücü nispeten büyük, istikrarlı ve verimlidir ve genellikle sterilizasyon lazerinin çoklu darbe çıkışı olarak kullanılır. Spatio-zamansal parametreler. Uzay-zaman parametresi sürekli lazer için lazer ışınlama süresini ifade eder. Işınlama süresi ne kadar uzun olursa, ışınlanmış nesnede lazerin hareket süresi o kadar uzun olur. Lazerin çeşitli biyolojik etkilerinin süresi ve ışınlanmış nesne tarafından elde edilen lazer enerjisi ne kadar uzun olursa. Lazer enerji parametreleri. Lazer enerji parametresi, darbeli lazer için CW lazer ve darbe enerjisi Wm. için lazer gücü p'yi ifade eder. Optik parametre. Lazerin üç ana optik parametresi vardır: lazer dalga boyu λ; Rezonans boşluğunun çıkış ucunda sapma açısı θ ve ışın çapı d. Sterilize edilecek malzemenin özellikleri. Emilim bandı, pH, renk, sterilize edilecek malzemenin şeffaflığı ve içerdiği kirliliklerin türleri, özellikleri ve parçacık boyutları da lazerin sterilizasyon etkisini büyük ölçüde etkileyecektir.

Lazer sterilizasyonunun uygulanması

Şu anda, gıda sterilizasyonunda lazerin doğrudan kullanımı nadiren yurtiçinde ve yurtdışında kullanılır. Bu esas olarak lazer sterilizasyonunun tek kullanımının büyük bir kusuru olduğu için, lazer tarafından yayılan lazer ışını geniş bir radyasyon alanına sahip olamaz. Çünkü büyük radyasyon alanı ve azalmış güç yoğunluğu sterilizasyon etkisini etkiler. Güç yoğunluğunu iyileştirmek için lazer gücünü arttırmak gerekir. Bu, maliyette bir artış getiriyor. Tabii ki bazı özel önlemler alınabilir. Örneğin, özel optik fiber konsantre lazer ışınını belirli bir alana dağıtabilir, ancak sonuçta sınırlıdır.Bu nedenle, lazeri ultrason ile lazer gibi diğer teknolojilerle birleştirmek, endüstriyel gıda sterilizasyonunda lazerin uygulanması için geniş bir beklenti açacak olan darbe deşarjı ile lazer birleştirmek için umut verici.

1) ultrasonik lazer kombine sterilizasyonu.

Hepimizin bildiği gibi, sıvı olarak, ultrasonik yoğunluk belirli bir kavitasyon eşiğini aştığında, kavitasyon etkisi meydana gelecektir. Şu anda, kapalı ve kırık kabarcık şok dalgası üretecek ve en yüksek değeri 108N/m² 'ye ulaşacak. Böyle yüksek patlama basıncı, sıvıdaki bazı bakterileri öldürür, ancak çeşitli bakteriler arasında bir tür inatçı bakteri için, genellikle kavitasyon mikro eşiğinin dağılmasından kaynaklanır, saldırıdan kaçmakla sonuçlanır. Bununla birlikte, ultrason ve lazer birlikte kullanıldığında, ultrason mekanik bir dalgadır, titreşimin yayılması uzunlamasına dalgadır, lazer elektrik dalgasıdır ve dalga süreci enine dalgadır. Ses ve ışığın kombine uygulaması, yani uzunlamasına dalga ve enine dalganın süperpozisyonu, iki çeşit enerjinin süperpozisyonunu oluşturan yeni bir ses ve ışık özelliği üretir. Daha yüksek enerjiyle sonuçlanır. Sterilizasyon etkisi daha açıktır. Lazer ve ultrasonik dozlar iyi kontrol edildiği sürece, ideal sterilizasyon etkisi elde edilebilir. KombiNed oususto-optik sterilizasyon ayrıca aseptik paketleme teknolojisi için yeni bir yol açar.

2) darbe deşarj-lazer kombine sterilizasyonu.

Lazer bir tür enine dalgadır ve nabız deşarjı uzunlamasına dalga üretir. Lazer ve nabız deşarjının kombinasyonu, enine dalga ve uzunlamasına dalganın üst pozisyonunu üretir ve yeni fotoelektrik özelliklere neden olur: güçlü direktivite ve ince ışınlı orijinal lazer, elektrik darbe deşarjının uzunlamasına dalga alanından geçtiğinde, yansımayı güçlendiren darbe deşarjının uzunlamasına dalgası tarafından müdahale edilir. Lazer ışığının saçılması ve kırılması, lazer ışığının yoğun farklılaşmasına neden olur, lazer eyleminin kapsamını büyük ölçüde genişletir ve tüm kabı yapar.