基于深紫外激光高反射膜的空气杀菌消毒机结构设计

紫外激光作为一种新型的消毒因子有巨大潜力在空气消杀净化领域替代传统技术。针对深紫外激光光束覆盖面积小、工作效率低的问题,提出一种基于深紫外激光高反射膜的空气杀菌消毒机结构,其原理是激光器输出深紫外光消毒光束到激光反射腔体,腔体中的深紫外激光高反射膜将深紫外光多次往返反射形成杀菌消毒光幕,空气循环系统将外部空气抽入激光反射腔体,空气中细菌、病毒和其他微生物在通过光幕时被超快消杀灭活,再将空气排出机器。生物实验结果表明,该试验机在160 m3密闭空间开启120 min后,空气中菌落总数为2.4 CFU/(皿·15 min),并且周边30 cm处的紫外线泄漏量小于0.1μW/cm2,空气中臭氧浓度小于0.003 mg/m3,符合GB/T18202—2000和GB15982—2012对紫外线消毒机对空气中菌落总数、紫外线泄漏量和空气中臭氧浓度的要求。该杀菌消毒腔杀菌效果良好,消杀效率高,同时有效防止紫外光泄漏。

基于紫外激光的空气净化装置设计与试验

在空气净化消毒杀菌中,传统的LED灭活和紫外照明灯灭活和静电吸附等方法难以对高速流动的空气进行高效净化,为此设计并测试了一种基于紫外激光用于室内消杀杀菌的空气净化装置,利用266 nm的紫外激光破坏微生物细胞中的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)结构从而达成超高速空气消杀效率,其消毒净化过程中无副产物和二次污染。基于266 nm深紫外激光光源多次往复反射折叠形成深紫外激光光幕,通过雾化器制备大肠杆菌气溶胶并通过气泵将含有大肠杆菌气溶胶的流动气体通过深紫外激光光幕,并测量消毒前后大肠杆菌浓度。试验评估了该装置的净化效果和性能表现。结果表明:在紫外激光功率为1 W,气泵的风量为37 L/min,大肠杆菌浓度为2 500~25 000 CFU/m3情况下,紫外激光空气净化装置对大肠杆菌的单次通过杀菌效率可以达到99.97%。所设计的装置及试验结果可为紫外激光空气净化装置的改进与优化提供技术参考和数据支撑。

基于匹配液背投光方法实现保偏光纤高精度的实时定轴

以熊猫保偏光纤为研究对象,在使用甘油和去离子水配制匹配液的基础上,采用非相干平行光源背投光的方法实现了保偏光纤轴观测的高精度可视化。通过将旋转电机与成像系统相结合,在Labview平台上实现直接观测并实时提取含有保偏光纤偏振轴的光强分布信息。通过计算机处理光强分布进一步得出特征区与偏振轴角度的关系,从而实现保偏光纤偏振轴与观察面的实时夹角判别。采集信息经过归一化与二维小波算法重构图像边缘后进一步提高了定轴技术的准确性,偏差率优于1.32%,定轴精度可达±0.3°。