技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明教導(dǎo)了用于對(duì)空氣、所有類型的表面和食物進(jìn)行除微生物消毒和滅菌的改善的方法和設(shè)備。所述方法利用組合了遠(yuǎn)UV光子與UV-C光子的效果的多波長UV光子，從而產(chǎn)生出高于單獨(dú)地使用任一來源而可能產(chǎn)生的消毒作用水平的消毒作用。所述設(shè)備由在相同激發(fā)過程期間產(chǎn)生不同波長的兩個(gè)分開的室組成。

背景技術(shù)：

用于空氣的滅菌和消毒的所有現(xiàn)有技術(shù)主要基于使用可商購的殺菌紫外(GUV)燈。這些燈為脈沖激發(fā)或連續(xù)激發(fā)。連續(xù)光譜燈以汞為基礎(chǔ)，并且主要在254nm發(fā)射。目前有很多公司生產(chǎn)基于GUV光的設(shè)備以用于破壞室內(nèi)空氣中的病毒、細(xì)菌、孢子和病原體。因?yàn)槠涫沟檬覂?nèi)空氣流持續(xù)暴露于處理光并且隨時(shí)間過去具有足夠的處理暴露時(shí)間，因此是有效的處理。所需的暴露時(shí)間在數(shù)十秒至數(shù)百秒的范圍內(nèi)，這取決于在254nm下不同微生物的光吸收能力。盡管這對(duì)于處理單獨(dú)房間的室內(nèi)空氣是有效的，但對(duì)于處理快速通過大管道的大體積流動(dòng)空氣并不實(shí)用。其長的處理時(shí)間的需要使其在處理大多數(shù)表面中并不實(shí)用。

根據(jù)其對(duì)生物系統(tǒng)的不同作用，寬的紫外譜被分成四個(gè)區(qū)域。有關(guān)這些區(qū)域的醫(yī)學(xué)術(shù)語主要有：UV-A，其定義為320nm至400nm的范圍或波段；UV-B，其定義為280nm至320nm的波段；和UV-C，其定義為包含小于280nm的波長。目前，UV-C波段被進(jìn)一步細(xì)分成由185至250nm的遠(yuǎn)UV(FUV)和250至290nm的UV-C組成的兩個(gè)部分。因?yàn)榛瘜W(xué)鍵的吸收光譜比這些廣義定義的波段窄得多，因此光化學(xué)家和光生物學(xué)家一般不使用這些術(shù)語。作為替代，其使用所施用的輻射的波長以與所觀察到的作用相關(guān)聯(lián)。

已主張使用殺菌的UV-C(GUV)輻射使DNA失活。這是因?yàn)楣療粼?54nm的發(fā)射接近于良好的DNA吸收波段。尚未主張將不同波長的UV光子組合以產(chǎn)生更高水平的微生物失活。此外，尚未主張將FUV光子與UV-C光子組合以產(chǎn)生更高水平的微生物失活。遠(yuǎn)UV光子源靶向峰吸收在200nm的含氮堿基吸收波段，而UV-C光子源靶向其他含氮堿基吸收峰(282nm)和氨基酸吸收峰(254-265nm)。與單獨(dú)地使用任一光子源相比，多波長UV光子的應(yīng)用在病原殺滅或失活方面產(chǎn)生了改進(jìn)。

在過去若干年中，基于受激準(zhǔn)分子的激發(fā)的新型UV發(fā)射燈變得可商購獲得。這些發(fā)射器產(chǎn)生單線或窄譜發(fā)射，其發(fā)射波長由燈的氣體組成決定。如果選擇處理燈的波長以密切匹配微生物不同組分吸收波段的吸收峰，則能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將致死劑量遞送至微生物。沒有發(fā)現(xiàn)任何專利教導(dǎo)使用具有支持裝置的與UV-C源聯(lián)合的FUV源，其能夠有效且有效率地對(duì)各制備階段中的大體積的空氣、大的表面和小的表面、以及食品進(jìn)行消毒和滅菌。

在本說明書中，滅菌作用或滅菌是指滅菌作用或由US FDA定義的高水平消毒作用。消毒劑或消毒作用是指所有其他水平的消毒作用。

所有存活生物的基因組成都包含在其DNA分子中。復(fù)制通過DNA分子的分裂而發(fā)生，而DNA分子通過其結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換而復(fù)制其本身。DNA分子的各部分已被命名為例如嘧啶堿基、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶，其形成維持生命的一組生物化學(xué)品。長DNA分子通過使用與見于糖中的那些類似的簡(jiǎn)單連接而保持在一起。

研究者認(rèn)為GUV光子的能量導(dǎo)致特定的生物化學(xué)品之間產(chǎn)生強(qiáng)的(共價(jià))鍵的形成。然而，共價(jià)鍵的鍵強(qiáng)度非常依賴于參與原子的相對(duì)位置。當(dāng)鍵在鍵中氫原子的兩側(cè)對(duì)稱時(shí)，將其稱作二聚體。二聚體是非常強(qiáng)的鍵，并且在液體氣化期間通常不會(huì)斷裂。已知GUV光產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體、胞嘧啶-胸腺嘧啶二聚體和胞嘧啶二聚體。在形成二聚體后，DNA的進(jìn)一步的復(fù)制停止。圖1顯示了DNA分子中形成二聚體的原理。

DNA分子吸收從約180nm至約400nm的光。使用基于汞激發(fā)的商業(yè)滅菌燈，這是因?yàn)槠浒l(fā)出的光子接近于DNA氨基酸的260nm吸收峰。燈中的汞氣體及其壓力決定了發(fā)射光的波長。對(duì)于低壓(LP)和低壓高輸出(LPHO)燈，發(fā)射波長為254nm。對(duì)于中壓燈，發(fā)射范圍為200nm至高于400nm。然而，對(duì)于連續(xù)發(fā)射燈，低于245nm的發(fā)射光強(qiáng)度是無效的；而對(duì)于中壓燈，低于235nm的發(fā)射光強(qiáng)度是無效的。脈沖燈中的氙氣產(chǎn)生與中壓汞燈類似的多波長發(fā)射。然而，對(duì)本專利關(guān)鍵的是，多波長源產(chǎn)生兩個(gè)不同的窄譜寬(通常被稱作單線)發(fā)射，其對(duì)應(yīng)于微生物DNA的至少兩個(gè)峰吸收發(fā)色團(tuán)。在本專利其他部分將此源稱作雙-單線燈。見于文獻(xiàn)中的報(bào)道已證明其他波長的UV光子或低波長藍(lán)光可促進(jìn)受損鍵的修復(fù)，并允許生物重新啟動(dòng)復(fù)制。這常被稱作光復(fù)活作用。

DNA作用譜顯示多個(gè)峰，其依賴于構(gòu)成所述生物的含氮堿基和氨基酸的組成。盡管已顯示FUV光子對(duì)于斷裂鍵有效，但FUV和UV-C的恰當(dāng)?shù)碾p波長組合可能同樣有效或更加有效。

近期的技術(shù)論文(Peak等,UV action spectra for DNAdimmer induction.,Photochemistry and Photobiology,40,5(613-620),1984)表明二聚體的形成不是使DNA失活的唯一要求。在長DNA分子中的不同分子基團(tuán)(molecular group)對(duì)不同波長光子的吸收將增強(qiáng)基團(tuán)間的能量轉(zhuǎn)移。與僅影響少數(shù)基團(tuán)的單波段光子相比，損壞或破壞這些鍵基團(tuán)可更有效地使DNA失活。尚沒有人完成對(duì)組合工作的不同單線UV發(fā)射器的失活功效的詳細(xì)研究。

有很多文獻(xiàn)涉及對(duì)物質(zhì)的多光子作用，由于不同光子的能量會(huì)共振或在分子的電子或原子中產(chǎn)生不同的能級(jí)，其能夠產(chǎn)生不同的過程。本說明書中的原理是使用由相同的燈發(fā)出的多個(gè)窄線波長對(duì)微生物產(chǎn)生多個(gè)吸收途徑作用。可以確信，由于多光子相互作用能夠通過更多的途徑發(fā)揮其破壞作用，因此可產(chǎn)生更大的損害和更高的生存率下降。這些途徑可簡(jiǎn)單地通過導(dǎo)致途徑中鍵的物理斷裂的共振吸收而發(fā)生。其還導(dǎo)致不同氨基酸、含氮堿基、核苷酸和允許生物復(fù)制的其他關(guān)鍵鍵的顯著交聯(lián)。這些鍵的交聯(lián)能夠并且會(huì)導(dǎo)致使生物無法進(jìn)一步復(fù)制的條件，并且可降低這些傳染性物質(zhì)向該區(qū)域中的人群的傳播。

發(fā)射的光子的能量由其波長決定。光子能量在250nm下為約5ev，并且在較短的波長下增加。DNA中的不同鍵將受到不同能量的光子的影響。

來自FUV燈的540kJ/摩爾光子能量超出了蛋白質(zhì)中很多肽鍵以及DNA中含氮堿基的鍵能。細(xì)菌細(xì)胞被包含很多蛋白分子的脂質(zhì)膜或細(xì)胞壁環(huán)繞。細(xì)胞壁對(duì)于很多細(xì)菌的生存至關(guān)重要。FUV光能夠損害此結(jié)構(gòu)中的蛋白，而GUV則不能。這會(huì)導(dǎo)致微生物的物理損害。圖2顯示了萎縮芽孢桿菌(Bacillus atrophaeus)在1000x放大率下的顯微照片。在1000x鏡頭下可清楚地看到，光子沖擊導(dǎo)致側(cè)壁破裂和生物分裂。這是已知光子確實(shí)導(dǎo)致對(duì)病原的損害和破壞的首個(gè)照片證據(jù)。接受相同輻射曝露的相應(yīng)載波片沒有產(chǎn)生任何復(fù)制，表明對(duì)生物的100％殺滅。

已經(jīng)充分證明，在所有蛋白中，肽鍵是造成在兩個(gè)不同波長區(qū)域(即200nm處和280nm處)的峰吸收的原因。DNA中的所有含氮堿基以及形成細(xì)菌、孢子和病毒的細(xì)胞外膜的蛋白同樣顯示出在200nm和/或接近280nm的峰吸收。這同樣發(fā)生在核-蛋白、二甘肽、三甘肽和牛白蛋白中(McLaren等,Photochemistry of Proteins and Nucleic Acids,Pergamon Press,Macmillan Company,1964)。氨基酸具有接近260nm的峰吸收波段。在222nm和/或282nm處發(fā)射的UV燈將產(chǎn)生被含氮堿基和蛋白質(zhì)的最大光子吸收。在260nm處發(fā)射的UV-C燈將產(chǎn)生被DNA中的氨基酸的最大光子吸收。因此，這3個(gè)波長是允許破壞微生物的主要吸收波段。

測(cè)試：

使用3種不同的微生物進(jìn)行了多個(gè)比較測(cè)試以測(cè)試此原理。將每種生物接種在皮氏培養(yǎng)皿中，并暴露于UV光子的不同組合。附圖顯示了具有淺和深背景的相同培養(yǎng)皿，以獲得結(jié)果的良好對(duì)比。

圖3使用粘質(zhì)沙雷菌(Serratia marcescens)作為測(cè)試生物。培養(yǎng)皿左側(cè)暴露于222nm和254nm光子的組合。培養(yǎng)皿右側(cè)僅暴露于282nm的光子。多波長側(cè)產(chǎn)生了顯著的改善。

圖4使用黑曲霉(Aspergillus niger)作為測(cè)試生物。培養(yǎng)皿左側(cè)僅暴露于282nm光子。培養(yǎng)皿右側(cè)暴露于282nm和254nm光子的組合。多波長側(cè)產(chǎn)生了顯著的改善。

圖5使用大腸桿菌(Escherichia coli)作為測(cè)試生物。培養(yǎng)皿左側(cè)暴露于222nm和254nm光子的組合。培養(yǎng)皿右側(cè)暴露于282nm和254nm光子的組合。使用恰當(dāng)?shù)亩嗖ㄩL光子組合的右側(cè)產(chǎn)生了顯著的改善。

圖4使用浮游藻類作為測(cè)試結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)皿左側(cè)不暴露于FUV光子，但右側(cè)暴露于FUV光子。發(fā)生了顯著的細(xì)胞損害。

分析：

所有測(cè)試均使用單線光子源完成，所述單線光子源的發(fā)射接近于DNA含氮堿基的兩個(gè)吸收波段以及DNA氨基酸的單吸收波段的峰吸收。這提供了光子與各不同發(fā)色團(tuán)分子基團(tuán)的相互作用以及光子與DNA分子中其他發(fā)色團(tuán)基團(tuán)的相互作用的真實(shí)度量。

第一組3個(gè)測(cè)試的結(jié)果顯示，與單波長光子相比，在使用多波長窄線光子時(shí)，存活生物顯著減少。這些測(cè)試還證明，雙-單線光子的恰當(dāng)?shù)慕M合是顯著的且依賴于各生物。圖6證明了波長選擇的重要性。FUV光子產(chǎn)生了顯著的細(xì)胞損害，而GUV光子幾乎沒有作用。

對(duì)病原進(jìn)行的類似測(cè)試可產(chǎn)生有效殺滅或滅活各病原的最有效的光子波長組合的列表。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本方法的關(guān)鍵在于開發(fā)雙-單線燈，所述雙-單線燈發(fā)射與微生物的含氮堿基的DNA發(fā)色團(tuán)、蛋白質(zhì)、氨基酸和其他組分結(jié)合鍵的最大吸收波段密切匹配的至少兩個(gè)窄波長紫外光子波段。優(yōu)選的實(shí)施方案是發(fā)射至少兩個(gè)不同波長的多波長窄線源。此光譜發(fā)射顯著地比用于破壞DNA的標(biāo)準(zhǔn)254nm光子更加有效。殺滅作用時(shí)間從數(shù)十至數(shù)百秒降低至0.1秒的時(shí)間。雙-單線燈能夠在其通過時(shí)殺滅飛行在空氣中的病原。此雙-單線燈還有效地破壞基于生物膜和蛋白的變應(yīng)原。

其中一線位于FUV中的雙-單線燈的光子能量足夠高，以在類似的作用時(shí)間中破壞化學(xué)毒性物質(zhì)的碳鍵。對(duì)于獲得短作用(殺滅)時(shí)間獨(dú)特的是確定破壞目標(biāo)生物或化學(xué)品所需的特定波長。選擇雙-單線源以提供與目標(biāo)生物或化學(xué)品的至少兩個(gè)主要吸收發(fā)色團(tuán)的峰吸收接近的UV光的至少兩個(gè)窄發(fā)射波段。

一線與另一線相比較的相對(duì)強(qiáng)度也能影響殺滅或滅活效率。如果三軸管(triax tube)中每個(gè)室的環(huán)具有相同的寬度，并且如果外側(cè)環(huán)和內(nèi)側(cè)室二者的氣體密度相同，則來自外側(cè)環(huán)的光的強(qiáng)度將大于由內(nèi)側(cè)室發(fā)出的光。在單個(gè)三軸燈設(shè)計(jì)中可產(chǎn)生多于6種的氣體密度和環(huán)位置的組合。對(duì)氣體密度和位置的調(diào)節(jié)提供了對(duì)期望殺滅或滅活的所有主要病原最為有效的光子發(fā)射組合。

此設(shè)備有利于用于在正常日?；顒?dòng)期間對(duì)空氣、所有類型的表面和食物進(jìn)行消毒和滅菌的成本有效的改善的方法。此外，此設(shè)備能夠有效且有效率地對(duì)地板、扶手、經(jīng)常接觸流動(dòng)人群的物體進(jìn)行消毒。這些區(qū)域的常規(guī)消毒會(huì)顯著降低疾病和可能導(dǎo)致人和動(dòng)物的傷害或生病的有毒物質(zhì)的傳播。

雙-單線燈輻射可應(yīng)用于需要被消毒和/或滅菌的任何物體或表面。例如，可用于放置在病房外的手推車。在病房?jī)?nèi)使用的所有儀器、紙張和筆都會(huì)通過手推車，并在其離開病房時(shí)暴露于雙-單線燈輻射。此步驟可防止病原向下一位患者的傳播。測(cè)試還可測(cè)定恰當(dāng)?shù)牡谋┞断薅?，并防止在用于消毒人皮膚和傷口區(qū)域，手，動(dòng)物表面例如皮膚、皮毛和毛發(fā)，以及醫(yī)療設(shè)備中使用的關(guān)鍵塑料和材料時(shí)可能發(fā)生的任何有害作用。

因?yàn)殡p-單線燈源是光源，因此可通過使用光導(dǎo)纖維分配光強(qiáng)，從而引導(dǎo)其照射疏密水平不同的材料。例如，通過將雙-單線燈源朝向地板，同時(shí)將部分光導(dǎo)向地毯底部或通過嵌入刷子的光纖導(dǎo)向地板刷底部，而使用所述雙-單線燈源消毒地板。以類似的方式也可消毒具有不直接暴露于外部源的空腔或區(qū)域的產(chǎn)品。例如，用于將雙-單線燈引導(dǎo)入牙洞，以在添加填料前消毒內(nèi)壁和內(nèi)部組織的單獨(dú)的光纖。

通過將所有物體直接暴露所需的暴露時(shí)間，可以將雙-單線燈源用于直接消毒室內(nèi)表面、設(shè)備、裝置和衣物，以及室內(nèi)空氣中的微生物。可將若干源組合以確保暴露于所有表面并減少總暴露時(shí)間。這可以通過防止病原在離開室內(nèi)后保持存活而為隔離的室內(nèi)空氣提供有效的處理?？稍谔幚砥陂g通過使用機(jī)器人在多個(gè)方向上移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)雙-單線燈源并使其圍繞室內(nèi)移動(dòng)來處理被生物恐怖劑(bioterrorist agent)污染的房間。

感染和恐怖分子(terrorist)活動(dòng)的主要來源指向食物和材料處理。多年來，光子發(fā)射器已用于有效清潔食物和表面。然而，本發(fā)明使用雙-單線燈源，由于其作用時(shí)間幾乎是瞬時(shí)的，因此在處理食物和物體表面中是成本有效的。

雙-單線燈源是用于對(duì)食物進(jìn)行干式無化學(xué)品消毒的改善方法?？蓪⑵溆糜谠诓シN前消毒種子和芽苗，用于從田地運(yùn)輸至加工中心、倉庫和貯藏庫、超市處理和廚房制備并遞送給消費(fèi)者的食物原料制備。此外，還可將其用于消毒肉和禽類包裝間的切割和工作表面，乃至用于運(yùn)輸和加工肉、農(nóng)產(chǎn)品和其他食品的切割機(jī)和設(shè)備。

本發(fā)明的設(shè)備能夠在從貯藏庫至食物制備處理的移動(dòng)中照射輸送機(jī)裝置(conveyor assemblies)、固定車(stationary carts)和處理途徑中的食物。還可將其用于在包裝前滅菌/消毒裝配線上的醫(yī)療或關(guān)鍵部分。

越來越多的證據(jù)表明室內(nèi)空氣消毒對(duì)于減少由病人在咳嗽或打噴嚏時(shí)產(chǎn)生的小氣溶膠攜帶的微生物的感染而言是重要的。目前，室內(nèi)UV消毒局限于使用置于墻上的汞基殺菌燈，其具有護(hù)罩以確保不會(huì)照射到人。這些燈通常不包含風(fēng)扇，但依賴室內(nèi)氣流以使微生物通過燈光。第二個(gè)原理是在風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)的流出氣流中使用具有一個(gè)或多個(gè)GUV汞燈的盒。將此盒放置在希望捕獲微生物的空間的適當(dāng)位置，并使微生物通過所述燈及其附近。根據(jù)文獻(xiàn)中的報(bào)道，在這兩種情況下，空間內(nèi)所有的微生物中只有50％被照射。

安裝在不同類型設(shè)備中的雙-單線燈可在每次通過時(shí)暴露于多至所有微生物的90％。新的支持設(shè)備基于以下事實(shí)：通過利用正常氣流和由屋頂附近與地板附近相比較的氣溫差而導(dǎo)致的室內(nèi)循環(huán)氣流而產(chǎn)生的條件可以更有效地移動(dòng)大體積的空氣。此設(shè)備利用4臺(tái)或5臺(tái)在低速下操作的葉片式風(fēng)扇或被開發(fā)用于最有效地輔助空氣抬升的專用風(fēng)扇，將空氣引導(dǎo)至可被雙-單線或多單線燈照射的上層室內(nèi)空氣區(qū)域?？蓪舴胖迷陲L(fēng)扇之上以在所有方向上照射抬升的空氣柱。擋板可防止光穿透進(jìn)入專用區(qū)域。在所述空氣區(qū)域內(nèi)的任何微生物的相對(duì)較長的共振時(shí)間中，可殺滅或破壞大部分微生物。每次通過可破壞區(qū)域中所有微生物的90％以上。在1小時(shí)中通過3次后，可破壞99.9％，獲得3個(gè)對(duì)數(shù)減少值的有效去除。

附圖說明

圖1是顯示DNA分子中二聚體形成的示意圖。

圖2是在300x和1000x放大率下的萎縮芽孢桿菌的顯微照片。

圖3是作為測(cè)試生物的粘質(zhì)沙雷菌。

圖4是作為測(cè)試生物的黑曲霉。

圖5是作為測(cè)試生物的大腸桿菌。

圖6是作為測(cè)試生物的浮游藻類。

圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖，其限定了其中雙-單線燈的重要組件的位置。

圖8是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖，其限定了用于諸如椅子、扶手、工作臺(tái)面、盤子、桌面和地板表面等表面的消毒或滅菌的重要組件的位置。

圖9是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖，其限定了用于在廚房處理前消毒食物或在上菜前消毒烹調(diào)物的重要組件的位置。

圖10是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖，其限定用于風(fēng)道中的氣流的消毒或滅菌的重要組件的位置。

圖11是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖，其限定用于通過便攜式手推車的材料和物體表面的消毒或滅菌的重要組件的位置。

圖12是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖，其限定了用于使用大體積低速吊扇使空氣移動(dòng)通過房間時(shí)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行消毒或滅菌的重要組件的位置。

具體實(shí)施方式

附圖說明了本發(fā)明的不同形式以及制備雙-單線燈所需的設(shè)備。燈由具有兩個(gè)環(huán)的三軸管構(gòu)成，其包含不同的氣體混合物以在燈被電激發(fā)時(shí)產(chǎn)生不同波長的光子。選擇中間管直徑以優(yōu)化從兩個(gè)室發(fā)射的相對(duì)強(qiáng)度。向置于內(nèi)管內(nèi)部上的電極和置于外管外部上的電極之間施加高電壓時(shí)，發(fā)生兩種氣體的激發(fā)。使用格網(wǎng)作為外電極以允許光通過燈向外發(fā)射。

圖7a說明了形成本發(fā)明消毒設(shè)備的一部分的雙-單線燈的橫截面。高壓電極E1位于雙環(huán)燈的內(nèi)管內(nèi)。接地電極E2位于雙環(huán)燈的外部上。產(chǎn)生UV光子的一種氣體位于內(nèi)管3和中管4之間的環(huán)形區(qū)域A1中。產(chǎn)生UV光子的第二氣體位于中管4和外管5之間的環(huán)形區(qū)域A2中。選擇氣體類型以使發(fā)射的UV光子被靶微生物或化學(xué)品吸收。UV輻射徑向地向6外發(fā)射。改變兩個(gè)電極之間的電壓或電流改變了產(chǎn)生的UV輻射的量。改變每個(gè)環(huán)的大小或每個(gè)環(huán)中的氣體密度改變了一個(gè)室與另一個(gè)室相比的相對(duì)強(qiáng)度。優(yōu)選的實(shí)施方案是選擇每個(gè)室中的氣體組成以產(chǎn)生波長在222nm的FUV和波長在254nm和282nm或其附近的UV-C波長?？捎扇N不同波長的組合制造三種不同雙-單線燈組合。

圖7b說明了用于將UV光子引導(dǎo)至特定位置、方向、表面、材料或物質(zhì)的雙-單線燈。此雙-單線燈以端視圖形式顯示于附圖中央。專用的反射體10的端視圖并入了專門的“鷗翼形”設(shè)計(jì)，從而使>90％的發(fā)射光指向下方的平面。專用的反射體10的還并入了作為反射材料的硫酸鋇(Ba₂SO₄)以使反射到平面上的光子數(shù)量最大化。在一些情況下，需要覆蓋物11以保護(hù)NUV源和反射體免于被污染。此覆蓋物對(duì)UV光是透明的。專用的反射體還可具有不同的形狀以改變用于不同應(yīng)用的定向輻射。

圖8a說明了使用包含在手持棒中的雙-單線燈的優(yōu)選實(shí)施方案。此棒用于消毒充當(dāng)將病原從一人轉(zhuǎn)播給另一人的污染物的經(jīng)常被觸摸的物體。此實(shí)施方案中可包含傳感開關(guān)22，其在雙-單線燈沒有正確指向期望被處理表面時(shí)關(guān)閉雙-單線燈。此棒可提供用于在手術(shù)之前和之后處理傷口以及用于處理慢性傷口的工具。還提供了用于消毒醫(yī)院和健康護(hù)理室、手術(shù)臺(tái)、扶手和支持患者護(hù)理的設(shè)備表面的工具。

此外，在嚴(yán)重短缺手套、罩衣和面罩的情況下，在適當(dāng)時(shí)，可將雙-單線以類似的方式用于周期性地消毒這些物品以替代自供給處重新得到新物品。

圖8b說明了位于真空吸塵器或地板清洗機(jī)的前部隔間內(nèi)的雙-單線燈。真空吸塵器可以是立式地板型或罐型。其還可以是可支持和攜帶雙-單線燈接近地板的任何設(shè)備。重要的部分是由圖7a和圖7b中所述的組件構(gòu)成的帶有反射體10的雙-單線燈。如圖所示，所述組件包括盒、輪和柄。

圖9a說明了雙-單線燈，其位于攜帶進(jìn)入廚房加工前的未經(jīng)加工和未制備食物的輸送機(jī)上，以及位于攜帶需要消毒的產(chǎn)品的工業(yè)包裝裝配線上。輸送機(jī)裝置24設(shè)計(jì)為使暴露于雙-單線燈的表面積最大化。在一些情況下，需要若干個(gè)燈14，這是因?yàn)樵谝粋€(gè)雙-單線燈的照明時(shí)間中不能改變食品或產(chǎn)品的被暴露表面以暴露整個(gè)表面。在食物和物體沿輸送機(jī)移動(dòng)時(shí)通常使用轉(zhuǎn)鼓或振動(dòng)器以改變它們的朝向。圖9b說明了位于用于在將食物從廚房遞送至顧客前保持服務(wù)臺(tái)上的食物溫?zé)岬募訜釤?5或其他加熱表面旁邊的雙-單線燈14。在另一個(gè)實(shí)施方案中，使用雙-單線燈照射涼的或冷的食物，因此，不使用加熱燈15。

在使用中，可將雙-單線燈制成任何大小和長度。在風(fēng)道20中，優(yōu)選實(shí)施方案圖10a可具有由管道20的側(cè)部、上部或底部支持的雙-單線燈14，以使其軸與氣流平行。對(duì)于獨(dú)特應(yīng)用，第二實(shí)施方案圖10b可具有由管道20內(nèi)支持的雙-單線燈源14和圓柱形反射體，以使其軸與氣流垂直。此實(shí)施方案的實(shí)例可以是位于圓柱形轉(zhuǎn)鼓中心的雙-單線燈。在翻轉(zhuǎn)過程中照射所有物體一段時(shí)間，照射的時(shí)間長度可保證消毒。

圖11說明了用于消毒患者檢查工具、記錄、筆和患者之間的設(shè)備26的雙-單線燈。被帶入室內(nèi)的用于檢查患者的每件事物都應(yīng)在離開房間后通過醫(yī)療手推車24中的照射區(qū)。只有在醫(yī)生或健康護(hù)理管理人改用新手套和其他相關(guān)服裝后，才將其收回。

圖12說明了安裝在高速的低速率風(fēng)扇28上用于消毒室內(nèi)空氣的雙-單線燈的優(yōu)選實(shí)施方案。

盡管本文已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但上述說明僅是說明性的。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)本文公開的發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的修改，且所有這些修改均被視為在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍之內(nèi)。