Лазерная стерилизация

МеханизмЛазерСтерилизация основана на взаимодействии между лазером и веществом. Лазер можно использовать для стерилизации и дезинфекции. Различные дозы и длины волн могут убивать различные бактерии, вирусы и различные паразиты. Любой монохроматический свет между 250 и800 нмОбладает бактерицидной способностью, и свет при 256 нм легче всего поглощается, что в 30 000 раз выше, чем при 600 нм. Стерилизация лазера может использовать свой термальный эффект или другие не-термальные влияния. Кроме того, эффективность обеззараживания и стерилизации лазера высока, скорость быстра и влияние хорошо. Однако, поскольку лазерный луч очень тонкий, площадь облучения невелика, а лазерное оборудование стоит дорого, и его трудно использовать и обслуживать, редко можно напрямую использовать лазер для стерилизации продуктов питания в производственной практике.

Факторы, влияющие на стерилизационный эффект лазера

Когда одиночный лазер использован для стерилизации, основные факторы влияя на влияние стерилизации лазера следующим образом: Работая режим лазера. Режимы лазера работая упомянутые выше главным образом включают: непрерывная мощность; Выход ИМПа ульс; Гигантский выход ИМПа ульс.Как правило, мощность лазера с непрерывным выходом относительно велика, стабильна и эффективна, и она обычно используется в качестве многоимпульсного выхода стерилизационного лазера. Пространственно-временные параметры. Параметр пространства-времени относится к времени лазерного излучения для непрерывного лазера. Чем больше время облучения, то есть чем больше время действия лазера на облучаемый объект, тем больше продолжительность различных биологических эффектов лазера и тем больше энергия лазера, получаемая облучаемым объектом. Параметры энергии лазера. Параметр лазерной энергии относится к мощности лазера P для CW лазера и импульсной энергии Wm. для импульсного лазера. Оптический параметр. Существует три основных оптических параметра лазера: длина волны лазера λ; Угол дивергенции θ и диаметр луча d на выходном конце резонансной полости. Характеристики материала, который нужно стерилизовать. Абсорбционная полоса, pH, цвет, прозрачность стерилизуемого материала, а также типы, свойства и размеры частиц примесей, содержащихся в нем, также значительно влияют на стерилизационный эффект лазера.

Применение лазерной стерилизации

В настоящее время прямое использование лазера при стерилизации пищевых продуктов редко используется в стране и за рубежом. Это главным образом потому, что однократное использование лазерной стерилизации имеет большой дефект, то есть лазерный луч, излучаемый лазером, не может иметь большую площадь излучения, потому что большая площадь излучения и уменьшенная плотность мощности влияют на эффект стерилизации. Чтобы улучшить плотность мощности, необходимо увеличить мощность лазера. Это приводит к увеличению расходов. Конечно, могут быть приняты некоторые специальные меры. Например, специальное оптическое волокно может рассеивать концентрированный лазерный луч в определенной области, но это все-таки ограничено.Поэтому перспективно объединить лазер с другими технологиями, такими как лазер с ультразвуком, лазер с импульсным разрядом, что откроет широкую перспективу для применения лазера в промышленной стерилизации пищевых продуктов.

1) Ультразвуковая-лазерная комбинированная стерилизация.

По мере того как мы все знаем, в жидкости, когда ультразвуковая интенсивность превышает некоторый порог кавитации, влияние кавитации произойдет. В это время закрытый и сломанный пузырь произведет ударную волну, и свое пиковое значение достигнет ² 108 Н/м. Такое высокое давление взрыва убьет некоторые бактерии в жидкости, но для вида твердолобых бактерий среди разносторонних бактерий, оно часто должен к рассеиванию микро -- порога кавитации, приводящ в бежать от нападения. Однако, когда ультразвук и лазер используются вместе, ультразвук представляет собой механическую волну, распространение вибрации-продольную волну, лазер-электрическую волну, а волновой процесс-поперечную волну. Комбинированное применение звука и света, то есть суперпозиция продольной волны и поперечной волны, создает новую характеристику звука и света, образуя суперпозицию двух видов энергии, что приводит к более высокой энергии. Эффект стерилизации более очевиден. Пока лазер и ультразвуковые дозы хорошо проконтролированы, идеального влияния стерилизации можно достигнуть. КомбиАкустооптическая стерилизация также открывает новый путь для технологии асептической упаковки.

2) импульсный разряд-лазерная комбинированная стерилизация.

Лазер-это своего рода поперечная волна, а импульсный разряд создает продольную волну. Сочетание лазера и импульсного разряда создает наложение поперечной волны и продольной волны, что приводит к новым фотоэлектрическим характеристикам: когда исходный лазер с сильной направленностью и тонким лучом проходит через продольное волновое поле электрического импульсного разряда, ему мешает продольная волна импульсного разряда, которая усиливает отражение, Рассеять и преломлять лазерного луча, причиняет интенсивное расхождение лазерного луча, значительно расширяет объем действия лазера, и делает весь контейнер.