復旦科技增能抗疫，成果應用助力校園！紫外光消殺設備來啦

學校門口，進校的藥品放在傳送帶上，如同地鐵安檢一樣經(jīng)過“大箱子”中光線照射；食堂后廚，六邊形的“頂燈”掛在裝卸區(qū)和原材料加工區(qū)的天花板上，發(fā)出淡淡的紫色光芒……

封閉管理以來的復旦校園，師生同心抗疫，檢測、消殺、學習生活、志愿服務、后勤保障，都正平穩(wěn)有序地進行著。這些天， 校園迎來疫情防控新“戰(zhàn)友”，遠紫外殺菌燈、遠紫外消毒塔、紫外線物表消毒機等120多臺紫外光消殺設備陸續(xù)到來。

它們由復旦科技賦能，用特定波段的遠紫外光作“武器”，消滅包裹上、衣物上、環(huán)境中的病毒；它們加入消殺一線，與復旦師生并肩戰(zhàn)疫，一同編織起病毒消殺網(wǎng)，助力加快實現(xiàn)新冠疫情校園動態(tài)清零。

以光為“武器”，消殺病毒，守衛(wèi)校園

卸貨、消殺、靜置，這些天，經(jīng)過信息科學與工程學院教授、光源與照明工程系系主任張善端團隊以及工程與應用技術研究院同企業(yè)、校友的聯(lián)絡，對外聯(lián)絡與發(fā)展處與企業(yè)對接捐贈、資產(chǎn)與實驗室安全管理處協(xié)調(diào)物資進校與安置，學生工作部門、保衛(wèi)處、總務處、信息辦等單位具體安裝與使用，帶著科技武器的紫外光消殺“戰(zhàn)士”們在校園多個崗位上各顯神通。

遠紫外殺菌燈是一種峰值波長為222nm且濾除了230nm以上波段的遠紫外氯化氪準分子燈，在介質(zhì)阻擋放電條件下由氯化氪（KrCl）準分子所發(fā)出的峰值波長222nm、半寬1.7nm左右的窄帶遠紫外輻射。準分子是處于激發(fā)態(tài)但不存在基態(tài)的分子。不同填充氣體的準分子燈發(fā)出不同的波長，覆蓋200nm到400nm的真空紫外和紫外波段。

“氯化氪準分子燈能破壞新冠病毒核糖核酸（RNA）螺旋結(jié)構(gòu)，導致其失去復制能力從而達到消殺效果?！睆埳贫私榻B道：“人機共存的使用條件下，需要把氯化氪準分子燈放在帶反射器的燈具內(nèi)；在出光口安裝低通濾光片，濾除少量波長大于230nm的非遠紫外光。這樣既能發(fā)揮遠紫外光殺滅細菌和病毒的作用，安全劑量下照射一定時間也不會對人體產(chǎn)生危害?！?img src="https://files.alighting.com/upload/202204/26/202204260952207076.gif" title="1650867568674025.gif" alt="1.gif" style="text-indent: 2em; border: 0px; padding: 0px; margin: 0px; max-width: 740px;"/>

安裝在食堂后廚的遠紫外殺菌燈

安裝在邯鄲校區(qū)學生生活園區(qū)的遠紫外殺菌燈

安裝在楓林校區(qū)學生生活園區(qū)的遠紫外殺菌燈

現(xiàn)在，它們已在四個校區(qū)，在學校防疫物資倉庫、食堂后廚、學生生活園區(qū)以及保衛(wèi)處、信息辦等人員流動或物資集中處的墻壁、天花板上“工作”了近一周，消殺著物表和環(huán)境中病毒?？粗贿h紫外光照射著的一箱箱大豆油，總務處餐飲辦主任王玨說：“相信科技的力量?！?/p>

安裝在校門口的遠紫外消毒塔

形同測量身高的儀器，進門時站在它前面轉(zhuǎn)一圈，僅需5秒即可消殺……消毒塔同樣以波長222nm的遠紫外光助力消殺。4月20日進校消毒、靜置后，它們正陸續(xù)被安裝在校門口、食堂門口等地，用于后勤員工、志愿者等的日常消毒，守衛(wèi)“健康陣地”的大門。

安裝在國順路校門口的紫外線物表消毒機

邯鄲校區(qū)國順路門口，還有一個像極了地鐵安檢的大機器在運作著，它就是紫外線物表消毒機?！斑@臺設備對我們是很有用的，可以對進校的藥品包裝表面進行消殺，降低病毒傳播風險，也保障藥品生命通道的暢通?！北Ｐl(wèi)處處長張陽勇表示。

據(jù)介紹，紫外線物表消毒機所用的紫外光源為低壓汞燈，波長為254nm的短波紫外光。在所有原子輻射體中，低壓汞燈具有最高的輻射效率，254nm接近滅活的峰值波長，可以實現(xiàn)對細菌和病毒的快速消殺。只要把物品放在傳送帶上，在“燈下”走一趟，就可以完成消殺。低壓汞燈發(fā)出的短波紫外對人體皮膚和眼睛有危害，因此在消毒機的入口和出口有防護，以防止紫外泄露。另外4臺設備也將分別前往四個校區(qū)“站崗”，把試圖附著在各種物品表面“溜”進學校的病毒拒之門外。

高效紫外線物流快速消毒機也即將到達張江校區(qū)，助力進校物品表面的高效消殺。其核心紫外光源技術亦源于復旦大學光源與照明工程系。

20年深扎科研之根，開出新的應用之花

遠紫外準分子消毒光源的背后，是復旦大學光源與照明工程系張善端團隊長達20年的堅守與深耕——將殺菌波長由傳統(tǒng)的低壓汞燈的254nm下探到了230nm以下的遠紫外波段，目前可用的是KrCl準分子燈的222nm和KrBr準分子燈的207nm，經(jīng)過科學的光學和布置設計，可以實現(xiàn)有限制的人機共存。

張善端教授

“遠紫外準分子消毒光源的核心技術有兩點：一是準分子燈，二是低通濾光片?！?復旦大學光源與照明工程系張善端團隊作為國內(nèi)準分子燈的技術源頭，也是光源方案和紫外測量方法提供方，為我國準分子燈制造企業(yè)搭建了“發(fā)射塔”。據(jù)張善端介紹，下一代遠紫外光源正在研發(fā)中，將可以與照明用LED光源和燈具集成在一起，實現(xiàn)智能和健康的照明，在人居空間撐起遠紫外保護傘，消除空氣和物表的病毒傳播隱患。

而復旦的準分子燈研究可以追溯到上世紀80年代，由光源與照明工程系第一任系主任徐學基教授等老一輩學人開啟?！靶炖蠋熤笇Я硕嗝┦可痛T士生，開展介質(zhì)阻擋放電和氙準分子燈的放電機理研究，直至2000年退休?！睅煆墓庠磁c照明工程系第三任系主任朱紹龍教授，張善端從2002年開始研究準分子紫外光源，主要解決制燈工藝不清楚、紫外測試方法不成熟、準分子燈的輻射效率不高等問題。

20年如一日，靠的就是一群執(zhí)著的科研工作者心往一處想、勁往一處使。張善端認為，大家不僅有對科研的熱愛、有希望為社會作貢獻的追求，很重要的是還依靠一股甘坐冷板凳的“傻勁”?！昂軕c幸我們堅持下來了，如今可以針對新冠病毒的影響提供一種人機共存的遠紫外消毒光源技術?！?/p>

在遠紫外殺菌燈的研發(fā)中，上海市人民政府和復旦大學共同建設的上海市重大傳染病和生物安全研究院，同樣給予了重要科研支撐。針對新冠病毒耐冷的性質(zhì)，研究院主導完成了常溫和全球第一個冷藏環(huán)境的新冠消殺實驗。這意味著在4 ℃以上的溫度，遠紫外殺菌燈都能應對自如，在短時間滅活數(shù)以百萬級的新冠病毒，消殺率超過99.99%。研究院還重點研究了輻照劑量和新冠病毒消殺效果的關系，實驗產(chǎn)生的關鍵數(shù)據(jù)對日后投入使用提供了重要支撐，并對今后如何在各種場景使用222nm提出指導意見。

來源：復旦大學