UVC ایل ای ڈی کے ساتھ جراثیم کو مار ڈالو!

UVC ایل ای ڈی کے ساتھ جراثیم کو مار ڈالو!

وائرس کے خلاف انسانی جدوجہد ایک طویل عرصے سے جاری ہے۔ کیمیائی جراثیم کش ادویات صرف مارنے کی صلاحیت میں محدود ہیں کیونکہ مائکروجنزم، جیسے وائرس اور بیکٹیریا، مزاحمت پیدا کر سکتے ہیں۔ الٹرا وائلٹ (UV) روشنی پانی، ہوا اور سطحوں کو جراثیم کش اور جراثیم سے پاک کرنے کا ایک زیادہ موثر طریقہ ہے، جو اسے کورونا وائرس کے خلاف زیادہ موثر ہتھیار بناتی ہے۔

ووہان ہووشینشن ہسپتال میں طبی عملے کے حفاظتی لباس کو جراثیم سے پاک کرنے کے لیے نئے کورونا وائرس کو باہر تک پھیلنے سے روکنے کے لیے مقامی طور پر یو وی سی ایل ای ڈی کے ساتھ ایک ڈس انفیکشن ٹینٹ بنایا گیا تھا جو کہ ایک بالکل نیا ڈس انفیکشن طریقہ ہے۔ ایک کمرے میں جس کا رقبہ 1.5mx 0.75mx 2m ہے، ایک کثیر-پرت کی مصنوعی فائبر والی دیوار نصب ہے، اور چھت، دیوار اور فرش کی عکاس سطحیں UVC ایمیٹرز سے لیس ہیں۔ امریکی سپلائر Bolb. 30 سیکنڈ کے جراثیم کشی کے عمل کے دوران، UVC LED 6mJ/cm2 پر ڈوز ہوئی اور چمک ہمیشہ 200μW/cm2 رہی۔ روشنی کی 265 سے 280nm طول موج جینیاتی معلومات کو تباہ کرتی ہے، اس طرح وائرس کے پھیلاؤ کو روکتی ہے یا اسے دوسرے خلیات کو متاثر ہونے سے روکتی ہے۔

مصنوعی UV ذریعہ

مرکری-کی بنیاد پر تابکاری کے ذرائع طویل عرصے سے UV روشنی پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتے رہے ہیں، جیسے کم-دباؤ اور درمیانے درجے کے-پریشر مرکری-بخار (Hg) لیمپ کا استعمال کرتے ہوئے گیس، جو گیس ڈسچارج UV لائٹ کے ذریعے 185 سے 405nm سپیکٹرم میں روشنی پیدا کریں۔ الٹرا وایلیٹ کولڈ کیتھوڈ ٹیوبز (UV-CCL یا UV لیمپ) کے ذریعے 185 سے 405 nm کی سپیکٹرل رینج میں بالائے بنفشی روشنی پیدا کرنے کے لیے بھی گلو ڈسچارج کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

UV LEDs الیکٹرو لومینیسینس کے ذریعے 227 سے 405 nm تک سپیکٹرل رینج میں UV شعاعیں خارج کرتی ہیں۔ جب UVC LEDs کا استعمال کیا جاتا ہے تو، طول موج خاص طور پر مختصر ہوتی ہے (260 اور 270nm کے درمیان) تاکہ مضبوط ترین جراثیم کش اثر فراہم کیا جا سکے۔ شکل 1 Cryptosporidium کی مثال پیش کرتا ہے، ایک طفیلی جو پینے کے صاف نہ ہونے والے پانی میں منتقلی کے لیے خاص طور پر حساس ہے۔ دیگر پیتھوجینز، بیکٹیریا اور وائرس بہت ملتے جلتے خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں۔

LEDs مخصوص درجہ حرارت کے حالات میں لامحدود سوئچنگ سائیکلوں کے ساتھ بہترین مستحکم سپیکٹرل آؤٹ پٹ بھی فراہم کرتے ہیں، جو انہیں موبائل حل کے لیے مثالی بناتے ہیں جن میں بغیر کسی تاخیر کے مکمل روشنی کی ضرورت ہوتی ہے۔

متعدد ہتھیار

الٹرا وائلٹ روشنی کی طول موج کی حد 100 سے 400 nm ہوتی ہے اور یہ ننگی آنکھ سے نظر نہیں آتی۔ ان کی تعدد کو UVA، UVB اور UVC بینڈ میں تقسیم کیا گیا ہے، اور مختلف بینڈز کے جانداروں پر مختلف اثرات ہوتے ہیں۔

ایل ای ڈی ہمیں کافی حد تک یہ فیصلہ کرنے کی اجازت دیتے ہیں کہ کون سی طول موج کا انتخاب کرنا ہے۔ UVB اور UVC شعاعوں کے مقابلے میں، 315 سے 400nm کی طول موج والی UVA LEDs انسانی جلد جیسے منتشر حیاتیاتی بافتوں میں مضبوط دخول رکھتی ہیں۔ UVA LEDs کو دندان سازی اور کاسمیٹکس جیسے ٹیننگ اسٹوڈیوز اور نیل اسٹوڈیوز میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ صنعت میں، UVA LEDs کا استعمال رال، چپکنے والی اور پینٹ کے علاج کے لیے کیا جاتا ہے۔

UVB LED شعاعوں کی طول موج 280 سے 315nm ہوتی ہے اور ان میں منتشر حیاتیاتی بافتوں کا نسبتاً کمزور دخول ہوتا ہے، لیکن وہ زیادہ پھیلی ہوئی ہوتی ہیں۔ UVB شعاعیں جسم میں وٹامن ڈی کی تشکیل کو فروغ دیتی ہیں، یہی وجہ ہے کہ UVB LEDs کو بنیادی طور پر فوٹو تھراپی اور ڈرمیٹولوجیکل علاج میں استعمال کیا جاتا ہے۔

UVC شعاعوں سے کوئی تحفظ نہیں۔

UVC LEDs سے اعلی-توانائی کی روشنی حیاتیاتی بافتوں میں تیزی سے بکھر رہی ہے۔ یہ شعاعیں، جن کی طول موج 100 سے 280 nm ہوتی ہے، بافتوں میں خاص طور پر گہرائی سے داخل نہیں ہوتیں، لیکن غیر محفوظ جلد کو جلا سکتی ہیں۔ چونکہ زمین کی فضا میں اوزون کی تہہ سورج کی روشنی کی قدرتی UVC شعاعوں کو جذب کرتی ہے، اس لیے زمین پر کسی بھی چیز نے UVC شعاعوں کے خلاف دفاعی طریقہ کار نہیں بنایا اور نہ ہی وائرس اور بیکٹیریا۔ یہ کمزوری مصنوعی UVC روشنی کی شعاع ریزی کو جراثیم کشی اور جراثیم کشی کا خاص طور پر موثر طریقہ بناتی ہے۔

شکل 1: Cryptosporidium اور دیگر بیکٹیریا اور وائرس UVC LED شعاعوں کے لیے سب سے زیادہ حساس ہوتے ہیں، اس لیے UVC LEDs کی طول موج سب سے زیادہ موثر ہوتی ہے۔ ماخذ: اسٹینلے

عملی طور پر UVC ایل ای ڈی

ہر مائکروجنزم UVC تابکاری کے لیے مختلف جواب دیتا ہے، اسی لیے تابکاری کی شدت کو مطلوبہ ختم ہونے کی شرح کے مطابق ڈھال لیا جانا چاہیے، جو کہ مارے جانے والے مائکروجنزموں کی تعداد ہے۔ UV شعاعوں کی شدت فاصلے کے مربع کے الٹا متناسب ہے، جس کا مطلب ہے کہ UV تابکاری تابکاری کے منبع سے فاصلہ بڑھنے کے ساتھ ہی اپنی تاثیر کو کھو دیتی ہے، یہی وجہ ہے کہ جن اشیاء کو جراثیم سے پاک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ان کا جتنا ممکن ہو قریب ہونا چاہیے۔ خارج کرنے والا

وائرس، بشمول نئے کورونا وائرس، اکثر ہوا سے پھیلتے ہیں، اس لیے ائر کنڈیشنگ سسٹم میں استعمال کے لیے UVC LEDs کی سفارش کی جاتی ہے۔ مطلوبہ معدومیت کی شرح کے علاوہ، ہوا کے بہاؤ اور ہوا کے بہاؤ کی جیومیٹری پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔

254nm کی طول موج کے ساتھ الٹرا وائلٹ روشنی مائکروجنزموں کو مارنے میں خاص طور پر مؤثر ثابت ہوئی ہے، حالانکہ یہ براہ راست لگانے سے جلد اور آنکھوں کے لیے نقصان دہ ہو سکتی ہے۔ دوسری طرف، "دور-الٹرا وائلٹ" روشنی (207 سے 222 این ایم) بھی بے نقاب انسانی بافتوں کو نقصان پہنچائے بغیر زیادہ تر ہوا سے چلنے والے پیتھوجینز کو غیر فعال کر سکتی ہے۔

سطحوں کو جراثیم سے پاک کریں۔

دیگر وائرس اور بیکٹیریا سطحوں کے ذریعے بھی پھیل سکتے ہیں، بشمول انفلوئنزا، نورو وائرس، روٹا وائرس، اسٹریپٹوکوکس اور سالمونیلا۔ اگر بڑی سطحوں کو جراثیم سے پاک کرنا ہے تو، Lextar کی کم طاقت PU35CL1۔{2}} UVC LED 2-4mW اور 20mA کی پیداوار کے ساتھ ایک موزوں پروڈکٹ ہوگی؛ اس کا استعمال مشروبات کو پیسچرائز کرنے، اینٹی بیکٹیریل فوڈ کی پیکنگ اور ٹوتھ برش کو صاف کرنے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔

چھوٹے پیمانے پر تنصیبات کے لیے، بولب نے کمپیکٹ مڈ{{0}} پاور S3535-DR100-W272-P40 UVC LEDs متعارف کرایا ہے جس کی پیمائش 3.5 x 3.5 x 0.9mm3 ہے۔ 40mW کی DC بجلی کی کھپت اور صرف 100mA کی کرنٹ کے ساتھ، یہ دنیا میں سب سے کم بجلی کی کھپت اور سب سے کم گرمی کی پیداوار کے ساتھ نمایاں ہے۔

ہائی پاور سیگمنٹ میں، بولب نے S6060-DR250-W272-P100 UVC LED متعارف کرایا، جو 250mA پر 100mW کی DC بجلی کی کھپت کے ساتھ سب سے طاقتور جزو ہے۔

بولب کی UVC LEDs خاص طور پر پینے کے پانی کی صفائی اور سوئمنگ پولز یا RVs میں پانی کی جراثیم کشی کے لیے موزوں ہیں، نیز ایسی ایپلی کیشنز جن میں تابکاری کی شدت کے سخت تقاضے (W/m2) شامل ہیں، جیسے صنعتی فلٹریشن سسٹم، ایئر پیوریفائر، میڈیکل ڈس انفیکشن بکس اور ویکیوم کلینر۔

تصویر 2: ہائی آؤٹ پٹ - بولب کی ہائی پاور UVC LEDs میں 250mA پر 100mW کی بجلی کی کھپت ہوتی ہے (بغیر نصب ہونے کے ساتھ)

UV LEDs کے لیے انتخاب کا معیار

UV LEDs کے لیے انتخاب کا ایک کلیدی معیار بیم کا زاویہ ہے، جو کچھ ایپلی کیشنز میں درکار ہوتا ہے۔ بولب کے یو وی سی ایل ای ڈی میں 150 ڈگری کا بیم اینگل ہوتا ہے اور ضرورت کے مطابق لیڈیل کے لینسز کا استعمال کرتے ہوئے مزید فوکس کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ یہ شعاع زدہ سطح کو کم کرتا ہے، اس سے فی مربع میٹر تابناک توانائی میں بھی اضافہ ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اسی توانائی کی پیداوار کو لاگو کرتے وقت کم نمائش کا وقت درکار ہوتا ہے۔ مطابقت پذیر شیشے کے ساتھ مختلف UV لینز مختلف مقاصد کے لیے شعاع ریزی آؤٹ پٹ کو آسانی سے ایڈجسٹ کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ UV لینسز کے لیے، Ledil ایک خاص درجے کے سلیکون کا استعمال کرتا ہے جو خاص طور پر UVC طول موج کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، نیز تمام UV طول موجوں کے لیے اعلیٰ عکاسی کے ساتھ ایلومینیم کے آئینے، خاص طور پر ڈس انفیکشن ایپلی کیشنز کے لیے۔

UV LEDs کے لیے انتخاب کے دیگر معیارات میں قومی UV معیارات، مختلف مواد کی عکاسی (شکل 3)، تھرمل مینجمنٹ، ڈرائیورز، بجلی کی کھپت، اور الٹا مربع قانون شامل ہیں، جو اس بات کا تعین کرتے ہیں کہ شہتیر کی شدت کیسے کم ہوتی ہے جب یہ ماخذ سے دور ہوتا ہے۔

شکل 3: مختلف مواد میں UV عکاسی کی مختلف سطحیں ہوتی ہیں جنہیں ڈیزائن کے مرحلے کے دوران دھیان میں رکھنا ضروری ہے۔

بولب کے بلزار سطح کے اخراج ان میں سے بہت سے معیارات پر پورا اترتے ہیں۔ اس UVC ماڈیول میں 25 LEDs (5×5) اور 55 ڈگری ریفلیکٹر ہے تاکہ 2W موثر آؤٹ پٹ حاصل کیا جا سکے جبکہ بجلی کی کھپت صرف 1.25A ہے۔

فی الحال ملٹی{{0}UV LED مصنوعات تیار کر رہے ہیں۔ وہ دوہری-طول موج کے چپس کا استعمال کرتے ہیں جو متعدد UV طول موج فراہم کرتے ہیں، جیسے UVA اور UVC، انہیں وائرس، بیکٹیریا اور دیگر پیتھوجینز کے خلاف ایک ورسٹائل ہتھیار بناتے ہیں۔