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艾迈斯欧司朗在 UVC LED领域技术成果和产品布局如何

艾迈斯欧司朗 来源:艾迈斯欧司朗 作者:艾迈斯欧司朗 2021-12-24 11:44 次阅读

世纪疫情冲击下,基于UVC LED的消毒杀菌方式因其更环保、便捷而逐步被家用消费市场认可。受益于以ams OSRAM为首的创新领导者的努力,UVC LED的功率和光效节节攀升,其应用范围逐步扩大至中小型乃至专业场所、水处理等领域,并在结合传感器网络控制等技术后,成为了更智能、更安全、更高效的首选。

作为一家有着深厚技术积累的”百年老店“,艾迈斯欧司朗在 UVC LED领域的技术成果和产品布局如何?有哪些优秀案例可以给行业以启发?对未来行业发展的展望是怎样的?艾迈斯欧司朗技术应用经理迟光伟,受邀出席第十八届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2021),并做了“UVC LED的技术发展及其创新应用“主题分享。

迟光伟

艾迈斯欧司朗技术应用经理

迟光伟简要介绍称,合并后的艾迈斯欧司朗集团将主要专注于消费、汽车、工业和医疗领域,继续扩大在光学系统的4大核心技术支柱领域布局,即围绕光源、光学元器件+微型模组、探测器以及相应的算法和软件等方面发力,为客户提供整个光学系统的所有部件,进一步增强自身在光学解决方案领域的全球领导者地位。

接着,迟光伟向到场嘉宾和观众详细介绍了UVC杀菌原理、UVC的技术路线选择、ams OSRAM的UVC LED产品定位和创新应用等,引起到场听众的强烈兴趣并积极交流探讨。

01UVC杀菌原理及效率

按照波长范围,紫外光(UV)通常分为UVA、UVB、UVC。迟光伟指出,UVC波长短、能量高,通过高能光子打破DNA/RNA结构中最薄弱环节,使得细菌/病毒等微生物繁殖过程失活,实现高效快速的广谱杀菌效果。

当前,“平均杀菌反应曲线(由IESNA和DIN定义)”是国际化的共识标准,指引业界找到更适合消杀的具体波段。比如,下图中253nm到300nm区间有一个峰值,意味着对应波长(即265nm)的光源杀菌效果最好。这也是为什么后来整个行业都围绕着265nm附近来开发UVC杀菌光源的主要原因。

实际的杀菌效果,除了要选对”药“,即效果更好的、靠近265nm波长的光源,还要考虑“暴露剂量”,其计算方式可以表示为单位面积光功率(W/m²)与暴露时间(s)的乘积。迟光伟强调到,暴露剂量非常重要,为达到较佳消杀效果,往往要求暴露剂量要针对不同病原体,达到甚至超出目标消杀效果所需。

02275nm UVC LED成主流

当前,UVC LED前景向好,这主要受益于其寿命长、不易碎、体积小,且更符合安全、环保的无汞要求。但是,迟光伟指出,在未来不太短的时间里,我们将面对UVC LED和注汞石英灯并存的现状,因为UVC LED的出光效率(WPE)目前仅能做到6%,而汞灯可高达25%。预计最早在2026年,UVC LED的WPE有望实现20%,并在2028年前提升至25%。

为什么UVC LED行业选择265nm波长的厂商很少?迟光伟解释称,265nm波长的UVC平均杀菌效果最大,但是UVC LED出光效率最高的波长却在约280nm波长处,为兼顾消杀效果和LED光效,ams OSRAM等行业主流厂商都以275nm附近为主。

03ams OSRAM UVC LED产品定位

迟光伟简要介绍了目前ams OSRAM相关产品,OSLON UV系列。尺寸上,OSLON UV系列主要有3636封装和6060封装,其中,3636封装的产品为小功率,从5mW到40mW;6060封装的是新推出的产品,功率为100mW,光效高达6%。

迟光伟还透露,受益于技术创新,ams OSRAM未来即将推出最佳消杀效率波长265nm的6060封装产品,引领业界取得更佳消杀效率。

从UVC LED应用拓展路线来看,迟光伟表示,ams OSRAM认为随着技术水平的提升,市场将呈现4波发展浪潮。第一波是当前时期,以消费类产品为主;第二波将主要拓展至小规模的流水、通风、室内表面和食品等消杀;第三波是专业的流水、医疗和公共交通工具的应用;第四波就是比较大型的水处理或者是一些冷链消杀。

不同阶段应用需求重点不同。以对UVC光效要求为例,越往后要求越高。比如,目前一般小功率产品的光效是2%,ams OSRAM作为业界领军企业,100mW 6060产品也仅仅是6%,而大型或大流量场所的消杀要求UVC LED光效要达到甚至高于20%,这是对全行业技术提升的更高期待。

在现有的UVC LED技术水平下,如何保证消杀效果?目前业内普遍的做法是请第三方如广微所等出检测结果,在实际应用中尚未有更便捷的方案。迟光伟表示,ams OSRAM正在开发一款传感器,用于实时检测UV在物体表面的剂量,值得期待。

对比市面众多UVC LED产品可以发现,ams OSRAM产品具有高输出、高可靠、高效率和无臭氧等优势。迟光伟具体介绍到,从实际检测结果来看,ams OSRAM产品的可靠性和寿命都是满足国际标准要求的,甚至有些标准比国际标准更为严苛。从光输出来看,相同尺寸时,ams OSRAM产品的光输出更高,比如同样是做到100mW,ams OSRAM可以用更少LED来达到同样的系统效果。可见,从UVC LED系统成本来考量,ams OSRAM产品都是极佳的选择。

04OSLON UV系列产品创新应用

迟光伟分五大类,逐一展示了ams OSRAM客户用OSLON UV系列做的实际应用成品。

第一类是便携式消毒棒/杀菌棒、医疗给药器/留置针消毒,电梯扶手、公用台面等公共表面消毒,以及空气净化器滤网杀菌、静态水(水箱)消毒模组等消杀。

第二类是常见的家电类消杀,包括饮水机、咖啡机、除螨仪、除湿器,以及洗衣机、洗碗机、冰箱、空调等的消杀。

第三类是水的消杀。从消费类、小型水到工业水,不同的等级对LED光功率的需求是不一样的。在不同的流量条件、不同的消杀效果要求、不同的流水方式下,消杀要求的光功率也不同。

第四类是UV消毒灯具。其中有些主要是用传统的灯管来做的。ams OSRAM有些欧洲客户,做棚顶UVC的消杀,在一次病毒广泛传播情况下验证过,棚顶消杀在医院中能起到非常好的效果。ams OSRAM结合自身技术优势,会建议添加传感器和网络控制以确保安全运行。

第五类是车内及交通工具舱内这些环境中对表面的消杀。

迟光伟表示,希望这些实际应用成品能帮助大家形成比较感性的认识,从而对UVC LED的技术路线有更清晰的认知,也对其应用未来抱有更大的信心。

原文标题:五大类应用案例,揭示UVC LED消杀市场未来发展路径

文章出处:【微信公众号:艾迈斯欧司朗】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:彭菁
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原文标题:五大类应用案例,揭示UVC LED消杀市场未来发展路径

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