Tận dụng tối đa hiệu quả của các đèn diệt khuẩn bằng tia UV
Nếu bạn làm việc với các đèn UV, chắc hẳn bạn đã biết rằng bước sóng lý tưởng để tiêu diệt vi sinh vật chính là 253,7 nm. Đó chính là bước sóng mà ánh sáng có thể tác động trực tiếp vào DNA của vi sinh vật, khiến chúng không thể phát triển được nữa.
Hầu hết các đèn trên thị trường chỉ phát ra tia UVC một cách ngẫu nhiên, hy vọng rằng chúng sẽ có tác dụng diệt khuẩn. Chúng tôi quyết định làm điều khác biệt. Chúng tôi dành thời gian nghiên cứu để tìm cách tập trung năng lượng vào phạm vi bước sóng 253,7 nm một cách hiệu quả nhất.
Điều này nghe có vẻ như là một vấn đề kỹ thuật, nhưng thực chất đó là cách để tránh lãng phí từng photon năng lượng.
Vấn đề liên quan đến “sự lệch chuỗi quang phổ”
Vấn đề là: hầu hết các đèn UV đều có hiện tượng lệch chuỗi quang phổ. Ánh sáng bị lan tỏa ra xung quanh. Khi điều này xảy ra, bạn sẽ phải trả giá cho việc sử dụng năng lượng mà thực tế lại không mang lại hiệu quả diệt khuẩn nào cả. Đó chỉ là sự lãng phí năng lượng mà thôi.
Để khắc phục vấn đề này, chúng tôi đã thay đổi thành phần khí trong đèn và điều chỉnh hình dạng các điện cực. Mục tiêu của chúng tôi rất đơn giản: tập trung càng nhiều năng lượng càng tốt vào bước sóng 253,7 nm.
Nhưng chúng tôi gặp khó khăn với chất liệu thủy tinh. Thủy tinh thường chứa nhiều tạp chất, khiến ánh sáng bị che khuất trước khi thoát ra ngoài. Vì vậy, chúng tôi chuyển sang sử dụng thủy tinh tổng hợp có độ truyền sáng cao. Nhờ vậy, các photon mới có thể thoát ra ngoài một cách hiệu quả.
Sự hy sinh cần thiết
Thành thật mà nói, việc tập trung năng lượng vào bước sóng 253,7 nm không hề dễ dàng. Để đạt được nồng độ năng lượng 0,5%, đèn phải hoạt động ở áp suất cao hơn. Điều này gây áp lực lớn lên các bộ phận của đèn. Nếu bạn sử dụng đèn này với bộ điều khiển thông thường, các điện cực sẽ bị hỏng rất nhanh.
Về cơ bản, bạn đang hy sinh một phần tuổi thọ của đèn để đổi lấy hiệu quả diệt khuẩn cao hơn. Đối với hầu hết chúng ta, đó là một sự hy sinh xứng đáng.
Ý nghĩa của điều này đối với việc thiết kế thiết bị diệt khuẩn
Nếu bạn là kỹ sư thiết kế các thiết bị diệt khuẩn, thì đây chính là điểm thú vị. Vì các đèn này có khả năng tập trung năng lượng cao hơn, nên bạn có thể sử dụng ít đèn hơn. Bạn có thể giảm kích thước thiết bị mà vẫn duy trì được hiệu quả diệt khuẩn. Bạn sẽ nhận được liều lượng tia UVC cao hơn trong khoảng thời gian ngắn hơn.
Lưu ý rằng các đèn này hoạt động ở nhiệt độ cao hơn so với các đèn thông thường. Hãy đảm bảo rằng các quạt làm mát của bạn có thể xử lý được lượng nhiệt này; nếu không, bạn sẽ gặp phải nhiều vấn đề khác.