🌲 🛑 😴 紫外线消毒盒，可重复使用一次性口罩 👨🏼‍🌾 ♐️ 📀

近年来，人们非常关注将紫外线作为一种潜在的消毒保护设备以供重复使用的方法，例如昂贵的“ N95”口罩。

在本文中，我想描述一个用紫外线消毒物体的盒子的组装以及对紫外线消毒方法的一些分析。

不明飞行物护理分钟

大流行的COVID-19是由SARS-CoV-2冠状病毒（2019-nCoV）引起的潜在严重的急性呼吸道感染，已在全球正式宣布。关于Habré的很多信息都涉及此主题-始终记住，它既可靠又有用，反之亦然。

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文章主题的描述

Nuke Box是用于对放置在此盒子中的物体表面进行消毒的盒子。首先，我的意思是医用口罩，到处似乎都没有。而且，尽管恢复后的口罩并不完美，但是当您不得不在这种情况和缺乏保护的情况之间进行选择时，最好至少拥有一些总比没有好。

Stanford Medicine刚刚开始了对使用干热空气，蒸汽和紫外线进行灭菌的灭菌方法的研究，以及它们如何影响通过此类方法灭菌的N95口罩的性能。

紫外线杀菌原理

紫外线消毒是一种破坏DNA病原体，使它们失去繁殖能力并因此使其无菌的方法。

病毒对此特别敏感，因为它们没有细胞壁或细胞膜。使用短紫外线范围内的高能光子，可以破坏病原微生物的DNA。

紫外线辐射通常分为三个波长范围。迪斯科舞厅的黑灯对许多人来说很熟悉波长为315-400 nm

的长波紫外线（UV-A），这种辐射使白色T恤，辫子，手镯，眼睛甚至舞者的笑容在舞池的暮光中闪耀。在钞票检测器中可以找到相同的灯。

中紫外线（波长为280-315 nm的UV-B）可以使您晒伤，从长远来看，还可以使皮肤癌。

最后，短波紫外线（波长为100-280 nm的UV-C）具有杀菌作用，并被我们大气中的臭氧层完全吸收，这也意味着在我们周围的自然环境中找不到这种辐射。我们可以使用包含汞的特殊灯和现代UV-C LED人工获得这种紫外线。

使用紫外线辐射时，请记住这些信息。使用防护设备并保护您的身体，眼睛和任何开放性伤口免受紫外线辐射很重要，因为它会损坏人体细胞中的DNA（即导致癌症））

破坏病原体的能力不取决于紫外线灯的强度，而是取决于它们所接受的剂量。这是累积效应，与辐射非常相似，因此，如果长时间辐照表面，可以使其无菌。这也意味着您可以控制设备的消毒速率，因为辐射强度的增加将增加病原微生物所接受的剂量率。

剂量以μW* s / cm ²（微瓦秒/平方厘米）或有时使用μJ/ cm ²（微焦耳/平方厘米）测量。尽管异常单位令人恐惧，但计算剂量的公式非常简单：

剂量=（在该特定点的辐射强度）x（暴露时间）

例如，在我的情况下，我使用10 W杀菌灯，在254 nm的UV光谱中的标称功率为2.7W。理论上，距灯7 cm处的辐射强度为1364μW/ cm ²。计算将稍晚一些。

源

紫外线消毒非常易于使用。您将短波紫外线灯照在要消毒的表面上。

实际上，特定点辐射强度的计算取决于所用辐射源的形状。如果我们做出一些显而易见的假设，则计算强度可能非常简单。假使，假设：

.
( r ) , , (L) ( r << L).

使用这样的假设，我们可以计算在距紫外线灯的距离r处在圆柱表面上分布的理论强度。

强度=紫外线辐射源的总功率）/（圆柱体表面积），

即
强度= P /（2 * PI * r * L），其中
P是灯的辐射功率，L是灯的长度，r是到要测量强度的点的距离。

我试图制作一张漂亮的计算机图纸来说明这一点，但很失望，而是以某种方式手动将其绘制：

因此，在理想条件下，当使用长度为45 cm且在紫外线下发射功率为2.7 W 的灯时，在距灯7 cm处的点的强度为1364μW/ cm ²。这些是此设计的实际值。此外，我们可以使用获得的强度值并计算理论上对特定病毒进行表面消毒所需的时间。

您可能已经注意到，我提到过，尽管我使用10 W的灯，但在短紫外线下的功率仅为2.7W。这是灯的关键特性之一，因为剩余的功率是在电磁辐射的其他光谱范围内发出的，这是美丽的蓝光，我们可以看到它，并且以热的形式发出。

当然，我们的假设非常完美，我们正在处理一个真实的系统。在灯的末端，会观察到副作用，辐射功率可能分布不均匀，灯将需要时间预热，等等。因此，我们可以采用理想的消毒器模型，并在设计时要保证安全感。这就是为什么在理想条件下理论上需要3.67秒来中和SARS-CoV-2的原因，在实际医学研究中，人们称它为300秒（5分钟）到1800秒（30分钟）。任何错误都是悲惨的，因此所有研究人员在评估所需的灭菌时间时都非常谨慎。

在开始构建Nuke Box之前，我们将发表两个声明：

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: (https://definitions.uslegal.com/g/good-samaritans/). , - . , .

Nuke Box

下面将逐步说明如何构建一个消毒盒，其中的面罩将与上下紫外线辐射源的距离不超过7厘米。

首先，这是安全！请用厚衣服遮盖身体皮肤的裸露区域，对皮肤的任何现有损害，并戴上紫外线防护眼镜。另外，在打开辐射源时，也不要在辐射源附近花费太多时间。

在本说明中，我将使用工厂紫外线灯（用于点燃杀菌灯的电子镇流器在大电流方面可能与标准灯不同）可以轻松购买灯具，并随附必要的组件（镇流器，启动器，T8灯尺寸）和电线。我还将使用紫外线杀菌灯。在日本制造的灯中，这将是GL系列（在本例中为Toshiba GL-10），它代表杀菌灯，由Panasonic，NEC和Toshiba制造。它们的额定功率从10 W到40 W不等，并且尺寸多样。在美国，它将是飞利浦照明的TUV（管状UltraViolet）系列。

这些是特殊的低压汞荧光灯。由于电子的热离子电子发射，加热的阴极使汞原子电离，迫使它们发射具有不同频率的光，其中之一的长度为254 nm。这非常接近260 nm波长的DNA吸收峰，以及与DNA碰撞，破坏并剥夺病原体繁殖能力的光子能量。

灯还发出一些可见光和热量。这就是给他们带来凉爽的网络朋克气息的原因...

组装消毒盒实际上非常简单。我将拿起两个坚固的塑料抽屉，并将它们彼此叠放。我还将电线固定在内部，并使用弹簧钢文具回形针将面罩固定到电线上。

首先，在两个塑料板条箱之一中按与N95掩模的宽度（大约15厘米）相对应的间隔钻孔。

接下来，将荧光灯安装在塑料盒内。我决定钻一个孔并剪掉电缆，这样我就可以将灯安装在里面，而将其开关留在外面。我这样做主要是为了我自己的方便，因为我可以进行电力和焊接工作。实际上，您不需要按照说明的这一部分进行操作，只需将电缆保持原样并将其从包装盒的连接处拉出，就不必切割或焊接电线。

我在塑料盒上钻了几个孔，然后用螺母和螺栓将荧光灯固定到位。

然后将电线拉出钻孔，以制成一种晾衣绳，以固定在消毒口罩盒内。我做了一条双晾衣绳，因为将遮罩的方向对准好，以使灯从上面和下面照在上面很重要。

我将第二个灯连接到第二个塑料盒的底部。无需安装电源线。

现在，我们可以连接两个抽屉，添加一个厨房计时器，然后我们得到了一个Nuke Box。

我希望这是一个有用的指示。我个人有兴趣对口罩进行消毒以便重复使用。我妻子的母亲和姐姐是在墨尔本和伦敦的医院和诊所工作的护士。我岳母的诊所没有足够的口罩，在英国可能也有同样的事情。我希望，如果他们最终不得不重新使用口罩，那么有一种方法可以使他们和他们的患者安全。

增强功能

这是我将要进行的一些改进：

更高的灯泡功率：这只是一个原型。如果我们想对口罩进行大量消毒，我们将使用40 W的灯。消毒器将能够放置更多的口罩并更快地对其进行消毒。

更大的辐射功率：我们还可以在上方和下方放置多个辐射源。通过安装两个辐射源和一排口罩，可以使每个口罩的照射强度加倍。这将使灭菌时间减半。

大盒子：我还将尝试放置尽可能多的口罩，而不会彼此遮挡。这是带有两行蒙版的示例图。如果将类似的方法用于大规模灭菌，则需要优化每个周期可灭菌的口罩的时间和数量。这是一个粗略的示例，说明了我如何测试将两行口罩插入Nuke Box原型。您可以在此原型中放置6个口罩。

如果您使用40 W全尺寸日光灯和上面和下面的几盏灯制成灭菌器，那么每次启动灭菌循环时，您都可以处理更多的口罩。

我对自己的一篇文章发表评论：两年前，我在Aliexpress上购买了这种紫外线灯，

与该设计中使用的紫外线灯相似，但该套件具有方便的计时器，可在5.15.30的60分钟内启动，延迟启动。而且该灯具有始终如一地建立多个此类灯链的能力。

我还推荐了有关哈布雷冠状病毒2019-nCoV的最新文章。呼吸系统防护和消毒常见问题解答。

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