1 厦门大学物理科学与技术学院福建省半导体材料与应用重点实验室，福建 厦门 361005
2 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室，福建 厦门 361102
3 厦门瑶光半导体科技有限公司，福建 厦门 361006
2019年新冠疫情席卷全球，给人类社会带来了巨大的影响和经济损失。AlGaN基深紫外发光二极管（DUV-LED）作为新型高效消杀器件，引起了学术界广泛的研究，其中，深紫外透明电极对提升深紫外LED的光电性能至关重要。采用一种新型的高透明度（>90%）铜基核壳结构金属纳米丝（Cu@metal NSs）电极，实现深紫外LED光输出功率近一倍的提升。基于深紫外LED的阵列排布及配光优化，集成制造了180 mW深紫外LED消毒灯模组，经生物实验验证，对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的灭活率大于99.99%。更重要的是，高功率消毒器械对新型冠状病毒表现出大于99.9%的灭活性能。本工作有望推动未来新型结构的深紫外发光器件制造及其高效消杀应用。
深紫外发光二极管 透明电极 金属纳米丝 杀菌消毒效率 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0523002
1 厦门大学公共卫生学院 传染病疫苗研发全国重点实验室 翔安创新实验室厦门 361102
2 福建汇盛生物科技有限公司漳州 363000
电子束（Electron beam，EB）辐照灭菌是避免微生物污染影响食物品质的有效方法。为探究南美白对虾使用电子束灭菌后的性能变化，采用10 MeV电子加速器辐照加工系统对样品进行辐照（吸收剂量范围0~12 kGy），并对虾的蛋白质、脂肪和氨基酸含量，pH，挥发性盐基氮，质构特征，微生物学及感官满意度进行测试。结果表明：蛋白质、脂肪含量均在正常范围内。在最佳吸收剂量（6~8 kGy）时，表征虾新鲜度的挥发性盐基氮含量较低，大部分氨基酸含量达峰值，咀嚼性、内聚性等质构特征明显提升，未检出微生物菌落，颜色和口感更好。这表明EB辐照灭菌是一种有效的食品微生物控制手段，在不降低冷冻南美白对虾营养成分等性能的情况下，使其口感更为新鲜。
南美白对虾 电子束辐照 灭菌 Litopenaeus vannamei Electron beam irradiation Sterilization 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060404
1 中国科学院 近代物理研究所，兰州 730000
2 中国科学院大学，北京 100049
3 兰州科近易安辐射科技有限公司，兰州 730000
研制了冷链食品包装箱表面辐照消毒灭菌成套装置，重点针对装置的核心部件小型电子帘加速器进行设计和调试，应用E-gun电子束轨迹跟踪程序对加速器的束流光学进行了计算，合理设计了栅极和聚焦极形状，获得了对束流包络的理想控制，应用多物理场仿真软件CST进行高压结构优化，使电子帘阴极表面高压区电场分布均匀，降低了打火几率。对电子帘加速器进行了整机调试，针对调试中出现的高压打火现象进行了分析，并给出了结构优化设计方案，使得最终调试主要技术参数达到了140 keV/20 mA，束流不均匀度小于10%。通过了连续8 h稳定性运行测试，达到了工业加速器辐照应用标准。
辐照消毒 电子帘加速器 阴极 束流不均匀度 sterilization electron curtain accelerator cathode nonuniformity of beam 强激光与粒子束
2023, 35(8): 084002
辐射研究与辐射工艺学报
2022, 40(6): 060402
1 湖南中医药大学 长沙 410208
2 湖南省中医药研究院 长沙 410006
3 湖南中医药大学第二附属医院 长沙 410005
中药应用形式多样，有饮片、生粉入药、提取物、中成药等，如何把控外源微生物污染，保障中药的安全性和有效性，选择适宜的灭菌技术是关键。本文通过检索中国知网、万方、维普、Web of Science自2001－2021年已发表的中药灭菌文献，应用可视化分析软件VOSviewer与CiteSpace对近20年来中药灭菌方法的应用现状与趋势进行分析。经过筛选，本研究共纳入文献322篇，收录中药灭菌相关文献载文量第一的期刊为《机电信息》；作者合作网络分析发现，中药灭菌领域主要形成了中国食品药品检定研究院和广州市药品检验所等核心研究团队；文献关键词显示，中药灭菌研究主要集中在辐照、微波、制备工艺、有效成分、干燥、指纹图谱等方面。本研究还深入探讨了不同灭菌技术的优缺点及其适宜范围，结合中药灭菌未来发展趋势进行深入分析，以期为研究者选择合适的灭菌方法提供参考。为进一步统筹推进中药灭菌科学发展，笔者提出中药灭菌未来需要紧密结合技术、设备和政策，才能更快推进中药现代化发展。
中药 灭菌 CiteSpace VOSviewer 知识图谱 Traditional Chinese medicine Sterilization CiteSpace VOSviewer Knowledge map 辐射研究与辐射工艺学报
2022, 40(6): 060401
辐射研究与辐射工艺学报
2022, 40(5): 050402
1 佛山科学技术学院 1. 物理与光电工程学院
2 2. 粤港澳智能微纳光电技术联合实验室， 广东 佛山 528225
文章首先介绍了紫外发光二极管(UV LED)器件以及目前研发阶段遇到的技术瓶颈。然后分析了UV LED对水中有害微生物的灭活机理。在微生物灭活过程中，详细考察了UV LED的不同应用类型，包括UV LED在不同类型UV反应器中的应用、基于UV LED的高级氧化工艺(AOPs)、不同波长UV LED的组合使用等。最后，总结了深紫外发光二极管在饮用水杀菌消毒领域存在的问题并进行了展望。
紫外线LED 微生物 饮用水 灭菌 应用 UV LEDs microorganisms drinking water sterilization application
桂林电子科技大学 生命与环境科学学院，广西桂林541004
为了实现微细等离子体的精准灭菌，设计了新型微细等离子体射流装置，并对该装置产生的含氧活性粒子（Reactive Oxygen Species， ROS）和含氮活性粒子（Reactive Nitrogen Species， RNS）分布范围及其灭菌范围进行研究。淀粉碘化钾混合溶液里的碘离子可以被微细等离子体射流产生的ROS，RNS氧化成碘单质，根据淀粉遇碘变蓝的显色原理，使用含有淀粉碘化钾混合溶液的琼脂培养基表征该装置射流中ROS，RNS的分布范围。将菌液涂布在琼脂培养基上，使用微细等离子体射流装置在相同的条件下处理不同的时间，于生化培养箱中37 ℃培养以进行灭菌范围的表征。最后在Ts2FL尼康倒置荧光显微镜下进行观察。实验结果表明，在交流电压幅值为5 kV，中心频率为10 kHz，作用时间为10，20和30 s时，灭菌范围分别控制在30，65和75 μm的直径内。等离子体射流与处理物体表面不直接接触和等离子体与物体表面直接接触两种作用方式相比，前者的灭菌范围更小，更容易实现精准控制。该装置将目前毫米量级的灭菌范围提高到了微米量级，对等离子体医学研究具有重要意义。
微细等离子体 灭菌 淀粉碘化钾混合溶液 微米级 micro plasma sterilization starch-potassium iodide mixture micron scale 强激光与粒子束
2020, 32(5): 059001
江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
在食品和环境监测中, 大肠杆菌是一个重要指标细菌, 因此, 对大肠杆菌的监测和灭菌效果也引起了人们广泛的关注。 基于荧光光谱检测技术具有的灵敏度高、 速度快、 稳定性强等优点, 利用荧光光谱技术研究了大肠杆菌的发射峰强度与大肠杆菌浓度的内在变化规律, 得到了一种更加方便、 快捷、 监测浓度更低的大肠杆菌计数方法。 采用289 nm的激发光照射大肠杆菌水溶液, 得到大肠杆菌的荧光发射光谱; 改变大肠杆菌溶液的浓度, 得到不同浓度大肠杆菌溶液的荧光光谱, 并分析大肠杆菌特征峰强度与大肠杆菌浓度的关系。 在此基础上, 利用荧光光谱技术研究了银纳米颗粒对大肠杆菌荧光发射的影响, 分析了银纳米颗粒对大肠杆菌的灭菌效果, 结果表明: (1)当289 nm的激发光照射大肠杆菌水溶液时, 大肠杆菌分别在332和425 nm两处有明显的荧光特征峰; 荧光特征峰强度随着大肠杆菌浓度降低而降低; 当大肠杆菌浓度小于20%时, 332和425 nm处特征峰强度与大肠杆菌溶液的浓度均呈线性关系。 (2)当大肠杆菌水溶液中加入银纳米颗粒时, 在4个小时内, 银纳米颗粒的作用时间越长, 大肠杆菌的荧光特征峰越弱, 即灭菌率越高; 增加银纳米颗粒的浓度或者提高环境温度, 均可提高银纳米颗粒对大肠杆菌的灭菌率。 本文的研究结果对食品、 环境等中大肠杆菌的计数和灭菌研究有参考意义。
荧光光谱 大肠杆菌 银纳米颗粒 灭菌 Fluorescence spectrum Escherichia coli Silver nanoparticles Sterilization 光谱学与光谱分析
2019, 39(11): 3619
