Laser-Sterilisation

Der Mechanismus vonLaserSterilisation basiert auf der Wechsel wirkung zwischen Laser und Substanz. Laser kann zur Sterilisation und Desinfektion verwendet werden. Unterschied liche Dosen und Wellenlängen können verschiedene Bakterien, Viren und verschiedene Parasiten töten. Jedes monochroma tische Licht zwischen 250 und800 nmHat eine bakterizide Fähigkeit, und das Licht bei 256nm wird am leichtesten absorbiert, was 30.000 Mal höher ist als bei 600nm. Die Laser sterilisation kann ihre thermische Wirkung oder andere nicht thermische Effekte nutzen. Darüber hinaus ist die Laser desinfektion und Sterilisation effizienz hoch, die Geschwindigkeit ist schnell und der Effekt ist gut. Da der Laserstrahl jedoch sehr dünn ist, ist die Bestrahlung fläche klein und die Laser ausrüstung ist teuer, und es ist mühsam zu verwenden und zu warten, es ist selten, den Laser direkt zu verwenden, um Lebensmittel in der Produktions praxis zu sterilisieren.

Faktoren, die den Sterilisation effekt des Lasers beeinflussen

Wenn ein einzelner Laser zur Sterilisation verwendet wird, sind die Hauptfaktoren, die den Sterilisation effekt des Lasers beeinflussen, wie folgt: Arbeits modus des Lasers. Die oben genannten Laser arbeits modi umfassen haupt sächlich: kontinuierliche Ausgabe; Impuls ausgabe; Riesen impuls ausgabe.Im Allgemeinen ist die kontinuierliche Ausgangs laser leistung relativ groß, stabil und effizient, und sie wird im Allgemeinen als Multi impuls ausgang des Sterilisation lasers verwendet. Räumlich-zeitliche Parameter. Raum-Zeit-Parameter bezieht sich auf Laser-Bestrahlung szeit für kontinuierliche Laser. Je länger die Bestrahlung szeit, das heißt, desto länger die Einwirkzeit des Lasers auf das bestrahlte Objekt, je länger die Dauer der verschiedenen biologischen Effekte des Lasers und desto größer die Laser energie, die durch das bestrahlte Objekt erhalten wird. Laser-Energie parameter. Laser energie parameter bezieht sich auf Laser leistung P für CW-Laser und Pulse nergie Wm für gepulste Laser. Optischer Parameter. Es gibt drei optische Haupt parameter des Lasers: Laser wellenlänge λ; Divergenz winkel θ und Strahl durchmesser d am Ausgangs ende des Resonanz hohlraums. Die Eigenschaften des zu sterilisieren den Materials. Die Absorptions bande, der pH-Wert, die Farbe, die Transparenz des zu sterilisieren den Materials sowie die Arten, Eigenschaften und Partikel größen der darin enthaltenen Verunreinigungen wirken sich ebenfalls stark auf den Sterilisation effekt des Lasers aus.

Anwendung der Laser-Sterilisation

Gegenwärtig wird der direkte Einsatz von Laser bei der Sterilisation von Lebensmitteln im In-und Ausland selten eingesetzt. Dies liegt haupt sächlich daran, dass die einmalige Verwendung der Laser-Sterilisation einen großen Defekt aufweist, dh der vom Laser emittierte Laserstrahl kann keine große Strahlungs fläche haben. weil die große Strahlungs fläche und die verringerte Leistungs dichte den Sterilisation effekt beeinflussen. Um die Leistungs dichte zu verbessern, ist es notwendig, die Laser leistung zu erhöhen. Dies führt zu einer Kosten steigerung. Natürlich können einige besondere Maßnahmen ergriffen werden. Zum Beispiel kann eine spezielle optische Faser den konzentrierten Laserstrahl in einem bestimmten Bereich verteilen, aber es ist schließlich begrenzt.Daher ist es viel versprechend, Laser mit anderen Technologien wie Laser mit Ultraschall, Laser mit Impuls entladung zu kombinieren, was eine breite Perspektive für die Anwendung von Laser in der industriellen Lebensmittels terilisation eröffnet.

1) Ultraschall-Laser kombinierte Sterilisation.

Wie wir alle wissen, tritt in der Flüssigkeit ein Kavitation effekt auf, wenn die Ultraschall intensität eine bestimmte Kavitation schwelle übers ch reitet. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die geschlossene und gebrochene Blase eine Schockwelle und ihr Spitzenwert wird 108N/m² erreichen. Ein derart hoher Explosions druck tötet einige Bakterien in der Flüssigkeit ab, aber für eine Art hartnäckiges Bakterium unter verschiedenen Bakterien ist dies häufig auf die Verteilung der Kavitation mikros ch welle zurück zuführen. was zur Flucht vor dem Angriff führt. Wenn jedoch Ultraschall und Laser zusammen verwendet werden, ist Ultraschall eine mechanische Welle, die Ausbreitung der Vibration ist Längs welle, Laser ist elektrische Welle und der Wellen prozess ist Transversal welle. Die kombinierte Anwendung von Schall und Licht, dh die Überlagerung von Längs welle und Transversal welle, erzeugt eine neue Schall-und Licht charakter istik, die die Überlagerung von zwei Arten von Energie bildet. was zu höherer Energie führt. Der Sterilisation effekt ist offen sichtlicher. Solange die Laser-und Ultraschall dosen gut kontrolliert werden, kann der ideale Sterilisation effekt erreicht werden. KombiDie ned akusto optische Sterilisation eröffnet auch einen neuen Weg für die aseptische Verpackungs technologie.

2) Impuls entladung-Laser kombinierte Sterilisation.

Laser ist eine Art Transversal welle, und die Impuls entladung erzeugt eine Längs welle. Die Kombination von Laser-und Impuls entladung erzeugt die Überlagerung von Transverswelle und Längs welle, was zu neuen photo elektrischen Eigenschaften führt: wenn der ursprüngliche Laser mit starker Richtwirkung und dünnem Strahl das Längs wellen feld der elektrischen Impuls entladung durchläuft, wird er durch die Längs welle der Impuls entladung gestört, die die Reflexion verstärkt. Streuung und Brechung von Laserlicht, verursacht die intensive Divergenz von Laserlicht, erweitert den Umfang der Laser wirkung stark und macht den gesamten Behälter.