تعقيم الليزر

آلية الليزر يعتمد التعقيم على التفاعل بين الليزر والمادة. يمكن استخدام الليزر للتعقيم والتطهير. جرعات وأطوال موجية مختلفة يمكن أن تقتل البكتيريا والفيروسات والطفيليات المختلفة. أي ضوء أحادي اللون بين 250 و 800 نانومتر لديه قدرة مبيد للجراثيم ، ويسهل امتصاص الضوء عند 256 نانومتر ، وهو أعلى بمقدار 30،000 مرة من 600 نانومتر. يمكن أن يستخدم تعقيم الليزر تأثيره الحراري أو غيرها من الآثار غير الحرارية. علاوة على ذلك ، فإن تطهير الليزر والتعقيم مرتفع ، والسرعة سريعة والتأثير جيد. ومع ذلك ، نظرًا لأن شعاع الليزر رفيع للغاية ، فإن منطقة التشعيع صغيرة ، ومعدات الليزر باهظة الثمن ، ومن المزعج استخدامها وصيانتها ، من النادر استخدام الليزر مباشرة لتعقيم الطعام في ممارسة الإنتاج.

العوامل التي تؤثر على تأثير تعقيم الليزر

عند استخدام الليزر المفرد للتعقيم ، تكون العوامل الرئيسية التي تؤثر على تأثير تعقيم الليزر على النحو التالي: وضع عمل الليزر. تشمل أوضاع العمل بالليزر المذكورة أعلاه بشكل أساسي: الإخراج المستمر ؛ نبض النبض ناتج النبض العملاق. بشكل عام ، تكون طاقة الليزر المستمر في الإخراج كبيرًا نسبيًا ومستقرًا وفعالًا ، ويستخدم عمومًا كإخراج متعدد النبض من ليزر التعقيم. المعلمات المكانية والزمانية. تشير المعلمة وقت الفضاء إلى وقت تشعيع الليزر للليزر المستمر. كلما طال وقت التشعيع ، أي وقتًا أطول من الوقت للليزر على الكائن المشع ، كلما طالت مدة التأثيرات البيولوجية المختلفة للليزر وأعلى طاقة الليزر التي تم الحصول عليها بواسطة الكائن المشع. معلمات طاقة الليزر. تشير معلمة طاقة الليزر إلى طاقة الليزر P لـ CW Laser و Pulse Energy Wm. للليزر النبضي. المعلمة البصرية. هناك ثلاثة معلمات بصرية رئيسية للليزر: الطول الموجي بالليزر λ ؛ زاوية الاختلاف θ وقطر الشعاع د في نهاية إخراج تجويف الرنين. خصائص المادة المراد تعقيمها. إن نطاق الامتصاص ، الرقم الهيدروجيني ، اللون ، شفافية المادة المراد تعقيمها ، وأن أنواع وخصائص وأحجام الجسيمات من الشوائب الموجودة فيها ستؤثر أيضًا على تأثير تعقيم الليزر.

تطبيق تعقيم الليزر

في الوقت الحاضر ، نادراً ما يستخدم الاستخدام المباشر للليزر في تعقيم الطعام في الداخل والخارج. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاستخدام الفردي لتعقيم الليزر له عيب كبير ، أي أن شعاع الليزر المنبعث من الليزر لا يمكن أن يكون له مساحة إشعاعية كبيرة ، لأن مساحة الإشعاع الكبيرة وخفض كثافة الطاقة تؤثر على تأثير التعقيم. من أجل تحسين كثافة الطاقة ، من الضروري زيادة قوة الليزر. هذا يجلب زيادة في التكلفة. بالطبع ، يمكن اتخاذ بعض التدابير الخاصة. على سبيل المثال ، يمكن للألياف البصرية الخاصة أن تشتت شعاع الليزر المركّز في منطقة معينة ، لكنها محدودة بعد كل شيء. لذلك ، من الوعد الجمع بين الليزر مع التقنيات الأخرى ، مثل الليزر مع الموجات فوق الصوتية ، والليزر مع تصريف النبض ، والتي ستفتح احتمالًا واسعًا لتطبيق الليزر في تعقيم الأغذية الصناعية. 1) تعقيم الليزر بالموجات فوق الصوتية. كما نعلم جميعًا ، في السائل ، عندما تتجاوز شدة الموجات فوق الصوتية عتبة تجويف معينة ، سيحدث تأثير التجويف. في هذا الوقت ، ستنتج الفقاعة المغلقة والمكسورة موجة صدمة ، وستصل قيمتها الذروة إلى 108n/m2. هذا الضغط العالي الانفجار سيقتل بعض البكتيريا في السائل ، ولكن لنوع من البكتيريا العنيدة بين البكتيريا المتنوعة ، فإنه غالبًا ما يرجع إلى تشتت عتبة التجويف الدقيقة ، مما يؤدي إلى الهرب من الهجوم. ومع ذلك ، عند استخدام الموجات فوق الصوتية والليزر معًا ، يكون الموجات فوق الصوتية موجة ميكانيكية ، وأن انتشار الاهتزاز هو موجة طولية ، والليزر موجة كهربائية ، وعملية الموجة موجة عرضية. إن التطبيق المشترك للصوت والضوء ، أي تراكب الموجة الطولية والموجة المستعرضة ينتج صوتًا جديدًا وضوءًا ، مما يشكل تراكب نوعين من الطاقة ، مما يؤدي إلى ارتفاع الطاقة. تأثير التعقيم أكثر وضوحا. طالما أن الجرعات الليزر والموجات فوق الصوتية يتم التحكم فيها بشكل جيد ، يمكن تحقيق تأثير التعقيم المثالي. يفتح التعقيم الصوتي البصري أيضًا طريقة جديدة لتكنولوجيا التعبئة المعقمة. 2) تعقيم تصريف النبض المشترك. الليزر هو نوع من الموجة المستعرضة ، وتصريف النبض ينتج موجة طولية. مزيج من تصريف الليزر والنبض ينتج تراكب الموجة المستعرضة والموجة الطولية ، مما يؤدي إلى خصائص كهروضوئية جديدة: عندما يمر الليزر الأصلي ذو الاتجاه القوي والحزمة الرقيقة عبر حقل الموجة الطولية لتصريف النبض الكهربائي ، فإنه يتداخل مع الطول الطولي يسبب موجة من تصريف النبض ، الذي يعزز الانعكاس والتشتت وانكسار ضوء الليزر ، الاختلاف الشديد لضوء الليزر ، ويوسع إلى حد كبير نطاق عمل الليزر ، ويجعل الحاوية بأكملها.