如何設計UVGI中的UVC老化測試？

發布於：2021-02-26

在上一篇關於QUV/uvc的文章中，我們討論了兩個已發布的標準與UVC暴曬循環標準，涵蓋了完全不同的應用。在這個文章中，我們將討論為在使用中遇到的UVGI協議的材料設計QUV/uvc暴曬循環方法，基於大流行時代的關於這些UVGI協議的思考和其他考慮。

關於UVC紫外線殺菌的科學文獻中提到的有效消毒的劑量範圍很廣，從低至2mJ/cm2到1J/cm2，幾乎有3個數量級的變化，造成這一範圍的原因之一是一些微生物比其他微生物更耐受紫外線輻射的影響，但顯著的差異也與不同研究中所達到的或針對的消毒 "對數減少 "以及許多測量結果的巨大不確定性有關。

提醒大家，對某一病原體的4-log減量指的是99.99%的消滅率，而1-log減量指的是90%的消滅率。1-log減量也常被稱為D90消毒，是生物研究中常用的閾值。由於這些差異，同時為了給暴曬量增加一個安全係數，有人提出1J/cm2作為典型的UVGI循環。需要注意的是，由於現實生活中暴露於移動式紫外線殺菌裝置的房間中的紫外線輻照度不均勻，一些材料可能會在一個典型的周期內暴露於更高的紫外線殺菌消毒劑量。

鑒於此，運行UVC暴曬循測試的準則是什麼？

首先，測試中的總UVC劑量應與材料在服務壽命期間的預期劑量相稱。在材料暴露於UVGI循環的情況下，如BIFMA標準，應估計預期的循環次數，並乘以每個循環的估計UVC劑量。由於上述的非均勻暴露問題，增加額外的劑量可能是謹慎的。對於UVGI的應用，在燈管輸出能力和測量精度的限製下，實現給定的病原體對數減少所需的紫外線劑量與輻照度無關。這意味著較高的輻照度能更快地減少病原體的對數。目前還不知道由於紫外線照射導致的材料降解是否也有類似的過程，而且這種特性很可能是材料特有的，因此強烈建議進行互惠性研究，以確定低輻照度和高輻照度測試結果之間的線性關係。 QUV/uvc紫外老化測試箱可以控製輻照度在1和13 mW/cm2之間的任何值，在254nm處進行此類研究。

為了模擬大多數UVGI應用，測試溫度應限製在30℃，因為更高的溫度可能會促進熱降解，主導整體材料的性能，從而掩蓋了紫外線照射的影響。在個人防護設備(PPE)等應用中，較高溫度的UVGI暴露可能會有問題，因為在50℃或更高的溫度下，口罩和防護服等物品可能會顯著降解。然而，在某些情況下，高溫和紫外線照射結合在一起可以獲得更有效的消毒效果，因此可以考慮將測試溫度控製在40℃至50℃。對於非UVGI的紫外線應用，超過最高使用溫度會帶來與上述相同的風險。