何謂UV?
UV,即Ultraviolet,也就是紫外線,為波長在10nm至400nm之間的電磁波。不同波段的UV又可劃分為UVA、UVB、UVC。
UVA:波長較長,紫外線中有95%是UVA,波長介於320-400nm。可穿透雲層與玻璃進入室內以及車內,可穿透至皮膚真皮層,會造成曬黑、曬傷、老化、產生皺紋,使皮膚老化。UVA可再細分為UVA-2(320-340nm)與UVA-1(340-400nm)。360nm波長的UVA紫外線可製作捕/誘蚊(蟲)燈。
UVB:波長居中,波長介於280-320nm。只有不到2%的UVB能到達地球表面,在夏天和午後會特別強烈。
UVB部分會被透明玻璃吸收,也可以被臭氧層所吸收。少量UVB能促進體內礦物質代謝和形成維生素D,過量照射UVB會引起曬傷及皮膚紅、腫、熱及痛,嚴重者還會起水泡或脫皮。
UVC:波長介於100-280nm,但由於200奈米以下的波長為真空紫外線,故可被空氣吸收,因此UVC可穿越大氣層的波長介於200-280nm之間,其波長越短、越危險,但又由於可被臭氧層所阻隔,只有少量會到達地球表面。短時間照射UVC會灼傷皮膚,長期或高強度照射會造成皮膚癌。紫外線殺菌燈使用UVC光源殺菌,依其不同之強度照射1-40秒,能消滅細菌、病毒、霉菌、單細胞水藻。

UV殺菌的機制?
UV能夠破壞微生物的DNA(去氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)分子結構,使細菌死亡或無法繁殖,從而達到殺菌的目的。

UV殺菌波段?
根據國際紫外線協會的說法,「對於水和空氣消毒非常重要的紫外線光譜(殺菌區域)是被DNA(某些病毒中為RNA)吸收的範圍。這個殺菌波段大約是200-300nm」。
已知殺菌波長延伸到280nm以上,現在一般認為延伸到300nm,然而這也可能隨著更多的研究而改變。科學家已經證明,波長在280nm和300nm之間的紫外光也可以用於殺菌。

殺菌最適合的波長?
有一種誤讀認為254nm是殺菌的最佳波長,因為低壓汞燈的峰值波長(僅由燈的物理學決定)為253.7nm。而實質上,如上所述,一定範圍的波長都具有殺菌作用。但一般認為265nm的波長是最佳的,因為此波長為DNA吸收曲線的峰值。所以,UVC是最適合用來殺菌的波段。

UVC LED應用場景?
表面殺菌:醫療器具、母嬰用品、智慧馬桶、冰箱、餐具櫥櫃、保鮮盒、智慧垃圾桶、保溫杯、電扶梯扶手及自動售票機按鈕等高頻公共接觸表面等。
靜止水殺菌:飲水機水箱、加濕器、制冰機。
流動水殺菌:流動水殺菌模組、直飲水機。
空氣殺菌:空氣淨化器、空調。

如何選擇UVC LED?
可以從光功率、峰值波長、壽命、出光角等參數出發進行選擇。
光功率:當前市場上可供選擇的UVC LED光功率檔從2mW、10 mW到100 mW不等。不同應用對功率需求不一。一般來說,可以結合照射距離、動態需求還是靜態需求來匹配光功率。照射距離越大,越是動態需求,所需光功率越大。
峰值波長:如上所述,265nm是殺菌的最佳波長,但考慮到各廠家峰值波長均值差異不大,實際上光功率才是衡量殺菌效率的最重要指標。
壽命:依據具體應用的使用時間來考量對壽命的需求,找到最匹配的UVC LED,適合的才是最好的。
出光角:採用平面透鏡封裝的燈珠出光角通常在120-140°之間,採用圓球透鏡封裝的出光角在60-140°之間可調。實際上,無論選用多大出光角的UVC LED,都可以通過設計足夠多的LED來完全覆蓋到需要的殺菌空間。在對殺菌範圍不敏感的場景,小的出光角可以使得光線更加集中,從而殺菌時間更短。

注意事項
國際紫外線協會(International Ultraviolet Association, IUVA)表示,目前還沒有任何經過安全檢驗或是施行方式,能夠讓有效消滅 #新冠肺炎 SARS-CoV-2等病毒的紫外線來直接照射人體,因為具備此消殺菌效果的紫外線同時也能導致嚴重的皮膚燒傷、皮膚癌以及眼睛損傷。
任何人使用紫外線對醫療設備、表面和空氣進行殺菌消毒,以及獲得充分科學證據支持的各種應用,都應該遵循所有推薦的健康和安全預防措施,避免將人體直接暴露在紫外線下。
1.應盡可能避免使用紫外線照射皮膚、眼睛或身體的任何其他部位。
2.在未加防護的紫外線光源環境下,應當一直穿戴適當的個人防護裝備(如:長袖衣服、手套和防紫外線的面罩)。
3.使用紫外設備需始終按照廠商的操作說明書,以確保安全操作;並且應在已控制好漏光和妥善管理好風險的適當防護場所內進行操作。