如何设计UVGI中的UVC老化测试？

发布于：2021-02-26

在上一篇关于QUV/uvc的文章中，我们讨论了两个已发布的标准与UVC暴晒循环标准，涵盖了完全不同的应用。在这个文章中，我们将讨论为在使用中遇到的UVGI协议的材料设计QUV/uvc暴晒循环方法，基于大流行时代的关于这些UVGI协议的思考和其他考虑。

关于UVC紫外线杀菌的科学文献中提到的有效消毒的剂量范围很广，从低至2mJ/cm2到1J/cm2，几乎有3个数量级的变化，造成这一范围的原因之一是一些微生物比其他微生物更耐受紫外线辐射的影响，但显著的差异也与不同研究中所达到的或针对的消毒 "对数减少 "以及许多测量结果的巨大不确定性有关。

提醒大家，对某一病原体的4-log减量指的是99.99%的消灭率，而1-log减量指的是90%的消灭率。1-log减量也常被称为D90消毒，是生物研究中常用的阈值。由于这些差异，同时为了给暴晒量增加一个安全系数，有人提出1J/cm2作为典型的UVGI循环。需要注意的是，由于现实生活中暴露于移动式紫外线杀菌装置的房间中的紫外线辐照度不均匀，一些材料可能会在一个典型的周期内暴露于更高的紫外线杀菌消毒剂量。

鉴于此，运行UVC暴晒循测试的准则是什么？

首先，测试中的总UVC剂量应与材料在服务寿命期间的预期剂量相称。在材料暴露于UVGI循环的情况下，如BIFMA标准，应估计预期的循环次数，并乘以每个循环的估计UVC剂量。由于上述的非均匀暴露问题，增加额外的剂量可能是谨慎的。对于UVGI的应用，在灯管输出能力和测量精度的限制下，实现给定的病原体对数减少所需的紫外线剂量与辐照度无关。这意味着较高的辐照度能更快地减少病原体的对数。目前还不知道由于紫外线照射导致的材料降解是否也有类似的过程，而且这种特性很可能是材料特有的，因此强烈建议进行互惠性研究，以确定低辐照度和高辐照度测试结果之间的线性关系。 QUV/uvc紫外老化测试箱可以控制辐照度在1和13 mW/cm2之间的任何值，在254nm处进行此类研究。

为了模拟大多数UVGI应用，测试温度应限制在30℃，因为更高的温度可能会促进热降解，主导整体材料的性能，从而掩盖了紫外线照射的影响。在个人防护设备(PPE)等应用中，较高温度的UVGI暴露可能会有问题，因为在50℃或更高的温度下，口罩和防护服等物品可能会显著降解。然而，在某些情况下，高温和紫外线照射结合在一起可以获得更有效的消毒效果，因此可以考虑将测试温度控制在40℃至50℃。对于非UVGI的紫外线应用，超过最高使用温度会带来与上述相同的风险。