脈沖強(qiáng)光技術(shù)是(shì)一種(zhǒng)利用(yòng)瞬間(jiān)放(fàng)電(diàn)的(de)脈沖工程技術(shù)和(hé)特(tè)殊的(de)惰性(xìng)气體(tǐ)燈(dēng)管(guǎn)，以(yǐ)脈沖形式激發(fà)強(qiáng)烈的(de)白(bái)光，光谱分(fēn)布(bù)近(jìn)似太陽光，光強(qiáng)度(dù)相當于(yú)到(dào)达(dá)地(dì)球表(biǎo)面(miàn)太陽光強(qiáng) 度(dù)的(de)數千(qiān)乃至(zhì)數万倍的(de)一種(zhǒng)世界領先(xiān)的(de)光源技術(shù)。它(tā)利用(yòng)瞬时(shí)、高強(qiáng)度(dù)的(de)脈沖光能(néng)量(liàng)殺滅各(gè)類(lèi)微生物(wù)，從而(ér)彌补了传統热(rè)殺菌、化學(xué)殺菌的(de)缺點(diǎn)。脈沖強(qiáng)光技術(shù)出(chū)現(xiàn) 在(zài)80年(nián)代(dài)，發(fà)展(zhǎn)至(zhì)今已成为(wèi)一項強(qiáng)大(dà)的(de)工业技術(shù)，可(kě)應(yìng)用(yòng)到(dào)水(shuǐ)處(chù)理、空(kōng)气殺菌、食品加工、制药、農副産品等衆多(duō)領域，該技術(shù)還(huán)可(kě)應(yìng)用(yòng)于(yú)光固化領域以(yǐ)及(jí)温室植 物(wù)助长(cháng)，其(qí)固化效果(guǒ)優于(yú)传統紫外(wài)線(xiàn)固化，温室中可(kě)增加植物(wù)光合作(zuò)用(yòng)，促進(jìn)生长(cháng)以(yǐ)及(jí)具有(yǒu)滅蟲效果(guǒ)。
一、脈沖強(qiáng)光的(de)原理
脈沖強(qiáng)光的(de)最基本(běn)結構是(shì)由(yóu)一个(gè)動(dòng)力單元和(hé)一个(gè)惰性(xìng)气體(tǐ)燈(dēng)單元組成。動(dòng)力單元是(shì)向(xiàng)惰性(xìng)气體(tǐ)燈(dēng)單元提(tí)供高電(diàn)壓高電(diàn)流脈沖的(de)部(bù)件(jiàn)，为(wèi)惰性(xìng)气體(tǐ)燈(dēng)提(tí)供 所需的(de)能(néng)量(liàng)；惰性(xìng)气體(tǐ)燈(dēng)是(shì)在(zài)動(dòng)力單元提(tí)供能(néng)量(liàng)的(de)基礎上(shàng)，發(fà)出(chū)由(yóu)紫外(wài)線(xiàn)至(zhì)近(jìn)紅(hóng)外(wài)線(xiàn)區(qū)域的(de)光線(xiàn)，紫外(wài)線(xiàn)波(bō)段(duàn)尤为(wèi)豐富，其(qí)光谱與(yǔ)太陽光光谱十(shí)分(fēn)相近(jìn)，但強(qiáng)度(dù)要(yào)超 出(chū)數千(qiān)倍至(zhì)數万倍，光谱分(fēn)布(bù)如(rú)图(tú)：
脈沖強(qiáng)光的(de)産生需要(yào)两(liǎng)部(bù)分(fēn)裝(zhuāng)置完成，其(qí)一是(shì)具有(yǒu)功率放(fàng)大(dà)作(zuò)用(yòng)的(de)能(néng)量(liàng)貯存器，它(tā)能(néng)夠在(zài)相对(duì)較长(cháng)的(de)时(shí)間(jiān)内（幾(jǐ)分(fēn)之(zhī)一秒(miǎo)）積蓄能(néng)量(liàng)，而(ér)後(hòu)在(zài)短时(shí)間(jiān)内 （微秒(miǎo)或(huò)毫(háo)秒(miǎo)级）将該能(néng)量(liàng)釋放(fàng)出(chū)来(lái)做功，这(zhè)樣(yàng)在(zài)每一工作(zuò)循环(huán)内就(jiù)会(huì)産生相當高的(de)功率（而(ér)實(shí)際消耗平均功率並(bìng)不(bù)高），從而(ér)起(qǐ)到(dào)功率放(fàng)大(dà)的(de)作(zuò)用(yòng)；其(qí)二(èr)是(shì)光電(diàn)轉(zhuǎn) 換系(xì)統，它(tā)将産生的(de)脈沖能(néng)量(liàng)貯存在(zài)惰性(xìng)气體(tǐ)燈(dēng)中，由(yóu)電(diàn)離作(zuò)用(yòng)即可(kě)産生高強(qiáng)度(dù)的(de)瞬时(shí)脈沖強(qiáng)光。
二(èr)、脈沖強(qiáng)光的(de)殺菌原理
脈沖強(qiáng)光是(shì)可(kě)見(jiàn)光、紅(hóng)外(wài)線(xiàn)和(hé)紫外(wài)線(xiàn)協同(tóng)作(zuò)用(yòng)于(yú)微生物(wù)，能(néng)破壞微生物(wù)的(de)细(xì)胞壁和(hé)核酸(suān)結構，從而(ér)殺死微生物(wù)。脈沖強(qiáng)光对(duì)黴菌、革(gé)蘭氏陽性(xìng)致(zhì)病菌、 革(gé)蘭氏陰性(xìng)致(zhì)病菌、需氧细(xì)菌芽(yá)孢和(hé)真(zhēn)菌分(fēn)生孢子、金黃色(sè)葡萄球菌、枯草(cǎo)杆菌、酵母菌等都有(yǒu)明(míng)顯的(de)殺菌效果(guǒ)，殺菌機(jī)理主要(yào)有(yǒu)以(yǐ)下(xià)两(liǎng)點(diǎn)：
1.光化作(zuò)用(yòng)
由(yóu)于(yú)细(xì)菌的(de)细(xì)胞中含有(yǒu)细(xì)菌的(de)遺传信(xìn)息核酸(suān)，當核酸(suān)被(bèi)脈沖強(qiáng)光照射时(shí)会(huì)大(dà)量(liàng)吸收(shōu)紫外(wài)光，從而(ér)在(zài)體(tǐ)内形成一部(bù)分(fēn)的(de)間(jiān)二(èr)氮雜苯和(hé)間(jiān)二(èr)氮雜苯的(de)异(yì)構 體(tǐ)。这(zhè)種(zhǒng)物(wù)質(zhì)会(huì)使细(xì)菌自(zì)身(shēn)的(de)新(xīn)陳代(dài)謝機(jī)能(néng)出(chū)現(xiàn)障礙，並(bìng)且(qiě)会(huì)導致(zhì)细(xì)菌的(de)遺传性(xìng)出(chū)現(xiàn)問(wèn)題(tí)，直(zhí)至(zhì)死亡。脈沖強(qiáng)光中的(de)200-280nm部(bù)分(fēn)最易被(bèi)吸收(shōu)，光化作(zuò)用(yòng) 主要(yào)是(shì)UVC。
2.光热(rè)作(zuò)用(yòng)
雖(suī)然光化作(zuò)用(yòng)主要(yào)来(lái)自(zì)于(yú)UVC,但脈沖強(qiáng)光的(de)UVA和(hé)UVB部(bù)分(fēn)也起(qǐ)着一定(dìng)的(de)殺菌作(zuò)用(yòng)。當輻射劑量(liàng)达(dá)到(dào)一定(dìng)的(de)水(shuǐ)平，UVA和(hé)UVB可(kě)以(yǐ)使细(xì)胞的(de)表(biǎo)面(miàn)温度(dù)迅速升(shēng)高至(zhì)130°C，從而(ér)破壞细(xì)菌的(de)细(xì)胞壁，使细(xì)胞液蒸發(fà)，徹底破壞细(xì)胞結構，導致(zhì)死亡。
三(sān)、脈沖強(qiáng)光的(de)優點(diǎn)
1. 高穿透性(xìng)
由(yóu)于(yú)脈沖強(qiáng)光具有(yǒu)极(jí)高的(de)峰(fēng)值能(néng)量(liàng)，它(tā)能(néng)穿透食品的(de)包(bāo)裝(zhuāng)，並(bìng)徹底破壞DNA. 而(ér)普通(tòng)的(de)紫外(wài)線(xiàn)大(dà)部(bù)分(fēn)能(néng)量(liàng)以(yǐ)热(rè)能(néng)的(de)形式釋放(fàng)。脈沖強(qiáng)光就(jiù)像是(shì)閃電(diàn)，把(bǎ)相同(tóng)的(de)能(néng)量(liàng)以(yǐ)高峰(fēng)值的(de)形式瞬間(jiān)釋放(fàng)，徹底破壞DNA。
2. 低(dī)温
雖(suī)然脈沖強(qiáng)光的(de)殺菌機(jī)理包(bāo)含了光热(rè)作(zuò)用(yòng)，但以(yǐ)下(xià)的(de)幾(jǐ)个(gè)原因(yīn)使它(tā)仍属于(yú)一種(zhǒng)冷(lěng)殺菌技術(shù)，低(dī)温特(tè)性(xìng)有(yǒu)助于(yú)保持被(bèi)處(chù)理食品的(de)風(fēng)味，食品的(de)營養成分(fēn)不(bù)会(huì)被(bèi)破壞。
a. 作(zuò)用(yòng)时(shí)間(jiān)短，热(rè)量(liàng)来(lái)不(bù)及(jí)堆(duī)積。
b. 两(liǎng)个(gè)脈沖之(zhī)間(jiān)有(yǒu)足夠的(de)冷(lěng)卻时(shí)間(jiān)
c. 脈沖強(qiáng)光不(bù)需要(yào)像汞燈(dēng)有(yǒu)足夠高的(de)温度(dù)对(duì)汞進(jìn)行汽化
d. 脈沖強(qiáng)光平均輸出(chū)能(néng)量(liàng)少(shǎo)
3. 即停/開(kāi)控制
脈沖強(qiáng)光的(de)即停/開(kāi)特(tè)性(xìng)在(zài)某些(xiē)环(huán)境非(fēi)常重(zhòng)要(yào)，例如(rú)：在(zài)高速流轉(zhuǎn)的(de)胰島(dǎo)素胶(jiāo)囊的(de)生産線(xiàn)上(shàng)，胶(jiāo)囊的(de)两(liǎng)端需要(yào)接受紫外(wài)線(xiàn)照射，而(ér)中間(jiān)一段(duàn)卻要(yào)避免紫 外(wài)線(xiàn)的(de)照射，这(zhè)就(jiù)需要(yào)胶(jiāo)囊两(liǎng)端經(jīng)过(guò)时(shí)，脈沖強(qiáng)光開(kāi)始工作(zuò)，當中間(jiān)部(bù)分(fēn)經(jīng)过(guò)时(shí)停止工作(zuò)。脈沖強(qiáng)光的(de)即停/開(kāi)功能(néng)就(jiù)能(néng)滿足要(yào)求，而(ér)普通(tòng)的(de)紫外(wài)線(xiàn)燈(dēng)因(yīn)为(wèi)需要(yào)預热(rè) 等过(guò)程，就(jiù)無法(fǎ)在(zài)瞬間(jiān)實(shí)現(xiàn)停、開(kāi)。
4. 能(néng)效高
脈沖強(qiáng)光以(yǐ)脈沖形式輸出(chū)能(néng)量(liàng)，要(yào)比連(lián)續性(xìng)紫外(wài)線(xiàn)所消耗的(de)能(néng)量(liàng)要(yào)少(shǎo)，其(qí)光電(diàn)能(néng)轉(zhuǎn)換率高达(dá)45%-50%，其(qí)中紫外(wài)線(xiàn)的(de)能(néng)量(liàng)占38%左(zuǒ)右(yòu)。
5. 高适配性(xìng)
脈沖強(qiáng)光的(de)特(tè)點(diǎn)决定(dìng)該技術(shù)具有(yǒu)較好(hǎo)适配性(xìng)
（1）可(kě)以(yǐ)根(gēn)據(jù)不(bù)同(tóng)环(huán)境生産不(bù)同(tóng)形狀燈(dēng)泡。
（2） 可(kě)以(yǐ)根(gēn)據(jù)不(bù)同(tóng)的(de)环(huán)境預設不(bù)同(tóng)的(de)脈沖频率和(hé)光谱輸出(chū)範圍等參數。
6. 安(ān)全(quán)
脈沖強(qiáng)光技術(shù)之(zhī)所以(yǐ)安(ān)全(quán)是(shì)因(yīn)为(wèi)不(bù)含汞，不(bù)含高壓气體(tǐ)，在(zài)需要(yào)停止工作(zuò)时(shí)能(néng)立刻(kè)停止，不(bù)会(huì)有(yǒu)紫外(wài)線(xiàn)洩露(lù)之(zhī)患。
四、脈沖強(qiáng)光技術(shù)的(de)應(yìng)用(yòng)
1. 水(shuǐ)處(chù)理
脈沖強(qiáng)光技術(shù)應(yìng)用(yòng)在(zài)水(shuǐ)處(chù)理領域，能(néng)有(yǒu)效殺滅水(shuǐ)中细(xì)菌、病毒等微生物(wù)，經(jīng)脈沖強(qiáng)光處(chù)理的(de)飲用(yòng)水(shuǐ)完全(quán)达(dá)到(dào)國(guó)家(jiā)飲用(yòng)水(shuǐ)标(biāo)準。該技術(shù)還(huán)可(kě)應(yìng)用(yòng)在(zài)污水(shuǐ)處(chù)理方(fāng)面(miàn)，由(yóu)于(yú)其(qí)能(néng)效高，彌补了传統紫外(wài)線(xiàn)技術(shù)的(de)功率小，能(néng)耗大(dà)的(de)缺點(diǎn)，該技術(shù)在(zài)污水(shuǐ)處(chù)理領域有(yǒu)非(fēi)常大(dà)的(de)發(fà)展(zhǎn)潜力。
2. 空(kōng)气殺菌
脈沖強(qiáng)光技術(shù)能(néng)有(yǒu)效地(dì)对(duì)空(kōng)气中的(de)微生物(wù)進(jìn)行殺滅，空(kōng)气中的(de)污染物(wù)主要(yào)有(yǒu)化學(xué)性(xìng)污染物(wù)（如(rú)甲醛，苯系(xì)物(wù)等）和(hé)生物(wù)性(xìng)污染物(wù)（如(rú)细(xì)菌，真(zhēn)菌，病 毒），由(yóu)于(yú)空(kōng)气是(shì)光的(de)良好(hǎo)媒介，脈沖強(qiáng)光就(jiù)能(néng)有(yǒu)效分(fēn)解(jiě)空(kōng)气的(de)各(gè)種(zhǒng)化學(xué)污染物(wù)，並(bìng)滅殺各(gè)種(zhǒng)有(yǒu)害微生物(wù)。脈沖強(qiáng)光有(yǒu)望代(dài)替传統的(de)紫外(wài)線(xiàn)技術(shù)，成为(wèi)空(kōng)气殺菌的(de)主 要(yào)手(shǒu)段(duàn)。
3. 食品飲料殺菌
脈沖光技術(shù)應(yìng)用(yòng)在(zài)食品飲料加工領域，可(kě)有(yǒu)效減少(shǎo)食品表(biǎo)面(miàn)的(de)微生物(wù)數量(liàng)，能(néng)使食品中的(de)酶鈍化。經(jīng)脈沖光處(chù)理的(de)食品中與(yǔ)未處(chù)理的(de)相比，化學(xué)成分(fēn)和(hé)營 養特(tè)性(xìng)沒(méi)有(yǒu)顯著的(de)变化，不(bù)影响其(qí)口(kǒu)感(gǎn)。脈沖光應(yìng)用(yòng)于(yú)食品中的(de)益處(chù)是(shì)延长(cháng)産品貨架期(qī)、降低(dī)病原菌的(de)危害、改善食品的(de)品質(zhì)以(yǐ)及(jí)提(tí)高産品的(de)經(jīng)济效益等。
4. 物(wù)體(tǐ)表(biǎo)面(miàn)
脈沖強(qiáng)光对(duì)物(wù)體(tǐ)表(biǎo)面(miàn)殺菌顯著，可(kě)應(yìng)用(yòng)到(dào)公(gōng)共(gòng)场(chǎng)所的(de)殺菌、家(jiā)用(yòng)殺菌、以(yǐ)及(jí)医药殺菌等等。
5. 光固化
脈沖強(qiáng)光的(de)光谱分(fēn)布(bù)中有(yǒu)豐富的(de)紫外(wài)線(xiàn)波(bō)段(duàn)，紫外(wài)線(xiàn)強(qiáng)度(dù)遠(yuǎn)大(dà)于(yú)传統紫外(wài)線(xiàn)燈(dēng)，且(qiě)有(yǒu)其(qí)他(tā)波(bō)段(duàn)協同(tóng)作(zuò)用(yòng)，脈沖強(qiáng)光固化比传統紫外(wài)線(xiàn)固化處(chù)理时(shí)間(jiān)快(kuài)、效果(guǒ)好(hǎo)、可(kě)控性(xìng)高，大(dà)大(dà)提(tí)高了工作(zuò)效率。
6. 温室種(zhǒng)植
脈沖強(qiáng)光是(shì)一段(duàn)廣谱的(de)白(bái)色(sè)閃光，光谱分(fēn)布(bù)近(jìn)似太陽光，对(duì)温室植物(wù)照射可(kě)增加光合作(zuò)用(yòng)，促進(jìn)植物(wù)生长(cháng)，同(tóng)时(shí)有(yǒu)起(qǐ)到(dào)殺菌、滅蟲的(de)功效。
