レーザー滅菌

のメカニズム レーザ 滅菌は、レーザーと物質の間の相互作用に基づいています。レーザーは、滅菌と消毒に使用できます。さまざまな用量と波長は、異なる細菌、ウイルス、さまざまな寄生虫を殺す可能性があります。 250と間の単色の光 800 nm 細菌性能力があり、256nmの光は最も簡単に吸収され、これは600nmのそれよりも30,000倍高くなっています。レーザーの滅菌は、その熱効果または他の非熱効果を使用する可能性があります。さらに、レーザー消毒と滅菌効率は高く、速度は高速で、効果は良好です。ただし、レーザービームは非常に薄く、照射領域は小さく、レーザー装置は高価であり、使用および維持するのは面倒です。レーザーを使用して生産診療で食物を滅菌することはまれです。

レーザーの滅菌効果に影響する要因

滅菌に単一レーザーが使用される場合、レーザーの滅菌効果に影響する主な要因は次のとおりです。レーザーの作業モード。上記のレーザー作業モードには、主に以下が含まれます。パルス出力;巨大パルス出力。 一般に、連続出力レーザー出力は比較的大きく、安定し、効率的であり、一般に滅菌レーザーのマルチパルス出力として使用されます。時空間パラメーター。時空パラメーターとは、連続レーザーのレーザー照射時間を指します。照射時間が長いほど、つまり、照射されたオブジェクトのレーザーの作用時間が長くなるほど、レーザーのさまざまな生物学的効果の持続時間が長くなり、照射されたオブジェクトによって得られるレーザーエネルギーが長くなります。レーザーエネルギーパラメーター。レーザーエネルギーパラメーターとは、CWレーザーおよびパルスエネルギーWMのレーザーパワーPを指します。パルスレーザー用。光学パラメーター。レーザーには3つの主要な光学パラメーターがあります。レーザー波長λ。共鳴キャビティの出力端での発散角θとビーム径D。滅菌する材料の特性。滅菌帯、pH、色、滅菌する材料の透明性、およびそれに含まれる不純物の種類、特性、および粒子サイズは、レーザーの滅菌効果に大きく影響します。

レーザー滅菌の適用

現在、食物の滅菌におけるレーザーの直接使用は、国内外で使用されることはめったにありません。これは主に、レーザー滅菌の単一使用に大きな欠陥があるためです。つまり、レーザーから放出されるレーザービームには大きな放射面積がないためです。電力密度を改善するには、レーザー出力を増やす必要があります。これにより、コストが増加します。もちろん、いくつかの特別な対策を講じることができます。たとえば、特別な光ファイバは、濃縮レーザービームを特定の領域に分散させる可能性がありますが、結局は限られています。 したがって、レーザーを超音波とレーザー、パルス放電を含むレーザーなどの他の技術と組み合わせることが有望です。 1）超音波レーザーの組み合わせ滅菌。私たち全員が知っているように、液体では、超音波強度が特定のキャビテーションしきい値を超えると、キャビテーション効果が発生します。この時点で、閉じた壊れたバブルは衝撃波を生成し、そのピーク値は108n/m2に達します。このような高い爆発圧は、液体の一部の細菌を殺しますが、その他の細菌の中で一種の頑固な細菌の場合、それはしばしばキャビテーション微小閾値の分散によるものであり、攻撃から逃げます。ただし、超音波とレーザーを一緒に使用すると、超音波は機械的波であり、振動の伝播は縦波、レーザーは電波、波のプロセスは横波です。音と光の結合された適用、つまり縦波と横波の重ね合わせにより、新しい音と光の特性が生成され、2種類のエネルギーの重ね合わせが形成され、より高いエネルギーが生じます。滅菌効果はより明白です。レーザー用量と超音波用量が十分に制御されている限り、理想的な滅菌効果を達成できます。アコストゥオプティックの滅菌を組み合わせて、無菌のパッケージング技術の新しい方法も開きます。 2）パルス排出レーザーの組み合わせ滅菌。レーザーは一種の横波であり、パルス放電は縦波を生成します。レーザーとパルス排出の組み合わせは、横波と縦波の重ね合わせを生成し、新しい光電気特性をもたらします。レーザー光の反射、散乱、屈折を強化するパルス放電の波は、レーザー光の激しい発散を引き起こし、レーザー作用の範囲を大幅に拡大し、容器全体を作ります。