[发明专利]一种基于半导体器件的紫外病毒灭活系统

说明书

本发明是一种基于半导体器件的紫外病毒灭活系统，紫外光源包括驱动电路和用于产生高能量紫外光子的紫外LED灯；紫外监测模块用于将紫外光子散射的光信号转换为电压脉冲信号并进行采样；对电压脉冲信号进行放大并和阈值电压比较，输出方形脉冲信号；控制核心用于输出多路电平分别至紫外光源和紫外监测模块，并采集紫外监测模块输出的方形脉冲信号，同时计数，将计数值输出至显示装置显示；显示及数据处理模块用于显示控制核心输入的计数值，并将数据处理为紫外剂量的值。该系统既能够高效杀菌，又能够在主光路之外，对病毒灭活系统散射的紫外辐射进行探测，防止对人体造成损伤，还能够远程操控，具有较高的稳定性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及半导体光电技术领域，具体的说是一种基于半导体器件的紫外病毒灭活系统。

背景技术

新型冠状病毒属于beta属冠状病毒，紫外线和热敏感，56℃30分钟、乙醚、75％乙醇、 含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。推荐的几种病毒灭活方法中，紫 外线消毒技术的优势在于效率高，无化学试剂残留，杀菌谱广，几乎可杀灭已知的所有细菌 和病毒，其缺点是对病毒灭活的同时，也会对人体产生一定的影响，故仅推荐在无人条件下 利用紫外线进行消毒。为了解决上述矛盾，扩大紫外线消毒技术在病毒防控中得到更为广泛 的应用，需要一种具有监控器件的病毒灭活系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于半导体器件的紫外病毒灭活系统，该种紫外病 毒灭活系统为利用功率可调的UVC波段LED作为发射源，4H-SiC APD作为监控器件的病毒灭 活系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于半导体器件的紫外病毒灭活系统，其特征在于：包括紫外光源、紫外监测模块、 控制核心和显示及数据处理模块；

所述的紫外光源包括驱动电路和用于产生高能量紫外光子的紫外LED灯；

所述的紫外监测模块用于将紫外光子散射的光信号转换为电压脉冲信号并进行采样；对 电压脉冲信号进行放大并和阈值电压比较，输出方形脉冲信号；

所述的控制核心用于输出多路电平分别至紫外光源和紫外监测模块，并采集紫外监测模 块输出的方形脉冲信号，同时计数，将计数值输出至显示装置显示；

所述的显示及数据处理模块用于显示控制核心输入的计数值，并将数据处理为紫外剂量 的值。

所述的紫外光源还包括调节电阻R3，所述的紫外LED灯正极通过驱动电路连接外接电源， 紫外LED灯负极与调节电阻R3一端连接，调节电阻R3另一端接地。

所述的紫外监测模块包括雪崩光电二极管APD、采样电阻RS、淬灭电阻RL、滤波电容 C1、可调高压电源、运算放大器和比较器；

所述的雪崩光电二极管APD的N极与淬灭电阻RL一端连接，淬灭电阻RL另一端与可调 高压电源的输出端连接，淬灭电阻RL另一端与滤波电容C1正极连接，滤波电容C1负极接地；

所述的可调高压电源与控制核心控制连接，所述的可调高压电源的电源输入端与外接电 源连接；

所述的雪崩光电二极管APD的P极与采样电阻RS一端连接，采样电阻RS另一端接地， 雪崩光电二极管APD的P极与运算放大器的同相输入端连接，运算放大器的反向输入端并连 电阻R1和电阻R2，电阻R1另一端串联采样电阻RS，电阻R2另一端和运算放大器的输出端 连接，运算放大器的输出端与比较器的同相输入端连接，比较器的同相输入端与控制核心连 接，所述的比较器的反相输入端用于接收阈值电压；比较器的输出端与控制核心信号连接。