大功率深紫外 LED 快速灭活气溶胶中的新冠病毒

东京大学医学科学研究所于2022年3月18日宣布，开发出一种发射波长为265纳米单芯片紧凑型深紫外发光二极管（DUV-LED）辐照光源。 高功率DUV-LED已被证明能够快速灭活液体和气溶胶中的新型冠状病毒。这是与国立情報通信研究机构共同研究的结果。

研究中使用的DUV-LED照射系统 (a) 安装在AlN基座和散热器上的单芯片DUV-LED外观图 (b) 带有大面积AlN纳米光提取结构的DUV-LED层结构示意图

所开发的LED照射光源是基于氮化铝镓（AlGaN）的DUV-LED，其发射峰值波长为265纳米。 为了改善传统的基于AlGaN的DUV-LED存在的光输出耦合效率问题，应用了氮化铝基板上的LED的纳米光输出耦合技术，以提高单片LED的光输出。 由此实现了超过500毫瓦的高输出功率，比传统产品高出约10倍。

使用这种 DUV-LED 照射光源，评估了对液体中新型冠状病毒的灭活效果。当用DUV-LED光照射悬浮病毒的液体（悬浮液）时，在照射0.387秒后，病毒的感染力降低到了1/100000。

DUV-LED对新冠病毒悬浮液的灭活效果

对于气溶胶化的新型病毒，在DUV-LED照射0.019秒后，数量减少到1/1000。

DUV-LED对新病毒气溶胶的灭活效果

灭活 99.9% 病毒所需的综合光强度（D99.9）。对于新型冠状病毒悬浮液为 9.02 mJ/cm2（毫焦耳/平方厘米），对于气溶胶为 1.04 mJ/cm2。 DUV-LED 照射对气溶胶的灭活效果是液体的约 9 倍。

新冠状病毒存活率，DUV-LED辐照时间（秒）和总辐照量（mJ/cm2）的关系

气溶胶感染是新型冠状病毒感染的感染途径之一，但乙醇等液体制剂并不有效，这给感染控制带来了挑战。这项研究的结果使500毫瓦的高功率辐照成为可能，可用于低成本、高效率地对物体表面消毒。如果与空气净化器和空调结合的话，气溶胶中的新冠病毒可以被迅速灭活，有望防止感染的传播和改善公众健康。

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