日本國立研究開發法人資訊通信研究機構（NICT）未來ICT研究所的井上振一郎室長等人組成的研究團隊，在全球首次成功開發出了安全、高速滅活音樂廳等大規模空間中浮游菌的「深紫外LED大空間殺菌系統」。研究團隊通過在實際的大型大廳中運行該系統，確認了其效果，並驗證其能夠安全運行。
圖1 本次開發的深紫外LED大空間殺菌系統安裝在公共大廳中（熊谷文化創造館Sakura Mate太陽會堂）（供圖：資訊通信研究機構（NICT））
研究團隊通過精確控制高強度深紫外LED的配光角（光線擴散角度），開發出了一種可選擇性地將深紫外光僅照射到大廳上層空間的模組。
含病毒的下層空氣通過設置在大廳內的送風風扇被快速對流至上層，在上層經過模組發出的深紫外光照射滅活病毒後，成為潔淨空氣再次循環至下層。
由此，深紫外光不會照射到大廳下層的觀眾席，同時僅對大空間的上層施加足夠強度的深紫外光，從而實現了此前難以達成的安全且高速的大空間殺菌，確保高安全性的同時，實現了通過深紫外光高速殺菌整個大空間的系統。
模組採用發光峰值波長處於殺菌效率最高的265nm波段的高強度深紫外LED晶片進行多晶片封裝，並與拋物面反射鏡相結合。在實現瓦級（1.1瓦）高光輸出的同時，也實現了極高的指向性。
研究團隊將該系統實際安裝在日本熊谷文化創造館Sakura Mate的大廳中並進行運行後，評估了在音樂廳規模的長距離照射下，滅活9200立方米內空氣中浮游菌所需的時間。
安裝的系統使用了將4個光輸出為500毫瓦的晶片串聯封裝的模組，配光控制後的光輸出為1.1瓦，共使用了3台，以總光輸出3.3瓦的功率運行。
用於與該系統進行比較的參照用水銀燈系統，使用了配備一根市售低氣壓水銀燈（飛利浦TUV PL-L 18W/4P，額定燈光輸出5.5瓦，主波長254nm）的模組。通過遮光百葉窗進行配光控制後，光輸出為0.33瓦，共使用3台，總光輸出為0.99瓦。試製得到了岩崎電氣的協助。
在使用水銀燈的系統中，雖然燈本身的光輸出較高，但光源的尺寸（發光體積）較大，光線向全方位輻射，因此配光控制性較低。
此外，為了避免深紫外光照射到下層觀眾席，需要使用遮光百葉窗遮擋向下擴散的光線，因此配光控制後的光輸出會大幅度衰減。
而此次使用的深紫外LED照射模組的發光體積極小，配光控制性高，其特點是即使經過配光控制，仍能實現瓦級的高光輸出。
比較結果顯示，滅活99.9%的試驗病毒（人冠狀病毒229E）所需的時間，深紫外LED照射模組估計為42分鐘，與使用水銀燈的150分鐘相比，縮短了72%的時間。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
