NICT研发出8瓦级高功率深紫外LED小型便携机，可迅速灭活新冠等病毒

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2022年12月22日 电子电气

日本的信息通信研究机构（NICT）宣布，该机构的未来ICT研究所室长井上振一郎的研究团队在全球首次成功研发出了功率超过8W的深紫外LED便携式照射机。通过多芯片封装发光波长在265nm波段的高强度深紫外LED，以电池驱动，实现了可随身携带的小型便携机，并以猪冠状病毒确认了该设备可迅速灭活大范围病毒。NICT今后的目标是在约两三年内实现实用化和产品化。

左为此次研发的瓦级高功率深紫外LED小型便携式照射机的外观。右为深紫外光照射部的放大照片，高密度封装了多枚高强度深紫外LED20芯片。（供图：信息通信研究机构（NICT））

NICT利用该小型便携式照射机，对猪冠状病毒（PEDV）的定量照射效果进行了评估。结果证实，该设备可以在极短的照射时间（30秒以下）内，使直径100cm内的大范围内的病毒99.99%以上失去活性。这是全球首个利用高功率LED便携式照射机对大范围病毒进行短时间照射、达成极高病毒灭活率的实证案例。

该小型便携机包含安装基板、驱动电源、电池在内，全部收纳于小型机箱内，可随身携带在任何地方都能进行高功率深紫外光照射。因此，该设备在医院、公共商业设施、交通工具等多种场合都具有高度的实用性、通用性，具有较好的杀菌应用前景。

此外，对于以往难以喷洒液体消毒剂的场所，该设备也能迅速杀菌、消毒，作为防止新冠病毒感染扩大和提高公共卫生水平的革新技术而备受关注。

目前，该小型便携式照射机还处于研究开发得实证阶段，NICT正在推进将研发成果向民营企业进行技术转移和面向实用化的举措。今后还将推进实现高功率深紫外LED量产的实用化技术研发，通过与民营企业的合作、技术转移，力争在约两三年内实现实用化和产品化。

由于新冠病毒感染扩大，可发射具有极强杀菌作用深紫外光的深紫外LED（发光二极管）日益受到关注。NICT与东京大学医科学研究所合作，在全球首次定量地阐明发光波长在265nm波段的深紫外LED对液体和气溶胶中的新冠病毒具有极强的灭活效果。

由此，深紫外LED有望抑制源于接触和气溶胶的感染扩大，成为划时代的消毒工具。

另一方面，将深紫外光用于病毒消杀时，如何增加深紫外LED发光的功率（光输出）成为影响实用性的最重要因素。

目前使用深紫外LED的便携式照射机光输出功率普遍较小，仅为几十毫瓦左右。在希望短时间内杀菌的情况下，杀菌的有效范围也被限制在直径几厘米左右……在需要大功率的杀菌应用中，该设备存在不太实用的问题。

为此，以往主要使用水银灯作为用于大范围杀菌等高功率用途的深紫外光源。但水银灯含有对人体健康和环境有害的水银，2017年生效的《关于汞的水俣公约》也明确显示国际上正在加快废除水银的步伐。

此外，水银灯和准分子灯等气体放电灯，由于封入气体的玻璃管易碎裂、光源的尺寸和驱动电源规格大等原因不适合携带，使用范围有限。

鉴于上述情况，此次不使用水银、可随身携带、能迅速大范围消杀病毒的高功率深紫外LED便携式照射机的研发就显得迫切需要了。

原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部