宋昌斌，郭亞楠，閆建昌，王軍喜

(中國科學院半導體研究所，北京，100083)

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，養(yǎng)殖密度過高等諸多問題不斷出現(xiàn)，大規(guī)模病害頻繁暴發(fā)，給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類的主要病害種類包括病毒、細菌、真菌、寄生蟲以及其他一些疾病。藥物消毒，比如含氯消毒產(chǎn)品具有一定的氧化性和刺激性，不僅會對水產(chǎn)動物造成一定的損傷，而且化學物質(zhì)對水體環(huán)境易造成再次污染。選擇合適的消毒方法非常重要。紫外發(fā)光二極管(UV-LED，200～400nm)輻射消毒殺菌技術(shù)由于廣譜、高效、無二次用藥副作用的物理優(yōu)越性，水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)尤其是工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)越來越多采用紫外輻照原水或循環(huán)水，以阻斷各種病害傳播路徑，保證養(yǎng)殖系統(tǒng)中水產(chǎn)動物的安全。

紫外光于1801年被發(fā)現(xiàn)[1]。歷經(jīng)2個多世紀不懈探索，人們從紫外光殺菌消毒機理認識到汞燈制作，直至大規(guī)模工業(yè)化水處理等產(chǎn)業(yè)應用已經(jīng)日臻成熟。1998年，Han 等[2]首次制造出波長低于365 nm GaN UV紫外發(fā)光二極管(UV-LED)，開啟了新一代半導體固態(tài)紫外光源的大門。日本、美國等國相繼開展UV-LED材料與器件的研究；中國也于“十一五”開始通過國家科研項目對UV-LED關(guān)鍵材料和設(shè)備的研究進行大力支持，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，基于氮化鋁(AlN)寬禁帶半導體材料的UVC波段紫外發(fā)光二極管(UVC-LED，發(fā)光波長200～280 nm)代替?zhèn)鹘y(tǒng)紫外汞光源的趨勢越來越明顯，其具有波長精準、快速開啟、節(jié)能環(huán)保及體積輕便等特點，在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)將得到日益重視。

1 UV簡介

1.1 UV消毒及分類

紫外光輻照是一種高水平滅菌法，可以殺滅各種微生物，包括細菌繁殖體、病毒、真菌及其孢子和絕大多數(shù)細菌芽孢[3]。被上述微生物污染的器物表面、水和空氣均可采用紫外光消毒。按照波長，紫外光通常分為UVA(320～400 nm)、UVB(280～320 nm)、UVC(200～280 nm)[4]。其中，UVC波段紫外光波長短、能量高，紫外光子的吸收可使DNA和RNA的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，破壞其分子鍵，使其失去復制能力或失去活性，從而導致細胞死亡[5]，達到直接殺滅或抑制微生物繁殖的作用。

1.2 UVC-LED優(yōu)點

傳統(tǒng)紫外汞光源的發(fā)光效率與壽命受溫度、供電壓波動影響較大，而且360°發(fā)光，需要很多反光鏡聚焦到照射面，光損失大，光學設(shè)計需要較大的空間。而UVC-LED光源具有不含汞、節(jié)能環(huán)保、壽命長和輻射強度易控等特點，又因其光源形狀可定制、光輸出角度小，容易設(shè)計成不同的形狀[6]。相比較而言，UVC-LED可以更好地適應水產(chǎn)養(yǎng)殖殺滅有害微生物系統(tǒng)設(shè)計，催生出滿足特殊微環(huán)境場合應用的新產(chǎn)品。

目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)普遍使用的是傳統(tǒng)紫外低壓氣體放電汞燈。中國已加入聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署制定的《關(guān)于汞的水俁公約》(2017年公告生效)[7]，根據(jù)公約條款，中國作為主要締約國之一，積極踐行公約規(guī)定，禁汞步伐有序進行。因此，研發(fā)新型半導體UVC-LED綠色固態(tài)光源產(chǎn)品是逐步取代低壓汞燈產(chǎn)品的最佳選項。隨著中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向“提質(zhì)增效”的轉(zhuǎn)型，提升的UVC-LED技術(shù)必將為構(gòu)建環(huán)境友好的集約化養(yǎng)殖模式起到積極作用。

2 國內(nèi)外UVC-LED在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域研究概況

2.1 國外研究概況

國外在20世紀末用傳統(tǒng)汞源紫外光在水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理做了大量試驗研究，發(fā)現(xiàn)UVC能夠?qū)︷B(yǎng)殖水體起到理想的殺菌消毒作用，大幅減少水產(chǎn)動物發(fā)病的概率，提高苗的存活率[8-10]。自21世紀初，伴隨UVC-LED技術(shù)快速發(fā)展，國外學者注意到其作為一種新型紫外消毒光源具有不可比擬的優(yōu)勢，在UVC-LED波段組合提高殺菌消毒效率、特定波長破壞DNA修復酶等滅活水中微生物的機理研究等方面進行了有益的探索[11-15]。

日本20世紀70年代已把養(yǎng)殖用水的傳統(tǒng)紫外光殺菌裝置應用于鯉魚和牡蠣的孵化用水試驗，得到了鯉魚試驗區(qū)比對照區(qū)的孵化率提高38%，牡蠣的孵化率提高13%～18%[9]的結(jié)果。Gullian等[10]試驗證明室內(nèi)養(yǎng)殖羅非魚循環(huán)水在UVC系統(tǒng)使用24 h濁度小于9.9 NTU，殺滅異養(yǎng)菌達90%(1log)，并給出2種基于水的濁度UVC滅活循環(huán)養(yǎng)殖水中異養(yǎng)菌效果的預測模型。

在過去10年中，作為傳統(tǒng)紫外汞光的替代源， UVC-LED引起了國外研究者極大的關(guān)注。研究者們比較了兩者因性能優(yōu)劣而產(chǎn)生的消毒機理差別，利用UVC-LED波長精準可變等特點研究養(yǎng)殖水中微生物變化機理。Galina等[11]總結(jié)UVC-LED優(yōu)點是：沒有氣體填充和有毒汞，無須通電預熱時間，反應器設(shè)計小巧靈活，壽命長(在365 nm處為26 000 h，250 nm處為 3 000 h)，耐用的外殼材料(金屬或陶瓷)，在一定波長范圍內(nèi)的單色發(fā)射。小芯片尺寸提供了LED陣列設(shè)計的靈活多變性(線、平面、三維模型)，可以構(gòu)建移動水消毒設(shè)備。Umar等[12]討論了UVC-LED在控制抗生素耐藥性方面的獨特性，推薦使用特定波長、適當設(shè)計及高光效的UVC-LED控制抗生素耐藥基因。Song等[13]進行紫外線波長組合對細菌滅活的機理研究，證實大腸桿菌經(jīng)UVA-LED預處理后，光活化從單一UVC-LED處理的60%降到預處理后再UVC-LED輻照組合的15%。Moreno-Andrés等[14]試驗結(jié)果表明在循環(huán)水養(yǎng)殖中，UVC-LED作為啟動因子，在不同光化學和光催化過程中，能夠加強消毒作用。國外學者普遍認為，隨著UVC-LED發(fā)光效率提高與成本降低，加上改進的應用設(shè)計，預計將提高其應用的總體可行性。

2.2 國內(nèi)研究概況

20世紀末，伴隨著國外低壓汞燈引入中國，國內(nèi)學者借鑒國外經(jīng)驗研究汞燈紫外光對本土若干水產(chǎn)品種的影響，結(jié)果依然是UVC能夠?qū)︷B(yǎng)殖水體起到理想的殺菌消毒作用，大幅減少水產(chǎn)動物發(fā)病的概率，提升苗的存活率和特殊生長率[15-17]。近年來，國內(nèi)學者在傳統(tǒng)汞光源研究成果基礎(chǔ)上，對紫外LED殺菌消毒機理、消毒劑量、測量方法、生物安全性做出了初步有益的探索工作[18-22]。

21世紀初，福建閩東金鼎海洋水產(chǎn)研究所引進加拿大一套高強度汞紫外線消毒系統(tǒng)，每小時可處理高達800 t水量，滅菌率達99.99%，試驗證明紫外光消毒處理水對大黃魚育苗存活率影響由對照組的26%提高到試驗組的48%[16]。以色列開發(fā)的一種汞紫外光外置的管道式殺菌器，對流經(jīng)的水進行短時殺菌，系統(tǒng)已經(jīng)應用于國內(nèi)三文魚和蝦養(yǎng)殖企業(yè)，廣譜殺菌能力大于5 log，每箱魚在同樣的喂食條件下，魚的生長率可提高20%，同時可大幅度降低抗生素和其他化學品的使用量[17]。

國內(nèi)的UVC-LED研究處于起步階段。廈門大學的Nyangaressi等[18]利用UVC-LED高速可調(diào)制頻率的特點，使用脈沖紫外光對大腸桿菌滅活試驗，結(jié)果顯示滅活效率和光活化與連續(xù)紫外光相類似，但脈沖紫外芯片發(fā)熱低，有助于熱量管理與延長其使用壽命。Shen等[19]研究表明，波長268 nm的UVC- LED 對耐藥性芽孢桿菌的滅活效率可高達5.7 log，同時能抑制抗性基因表達，降低耐藥菌抗性，所需劑量和處理非耐藥菌接近。輻照后的水體出現(xiàn)耐藥菌光活化再生現(xiàn)象是LED光源輻射強度設(shè)計時需要考慮的問題。方方等[20]以UV-LED紫外燈作為滅菌主體，試驗結(jié)果表明相對于傳統(tǒng)紫外汞燈，UV-LED殺菌效果評價需要綜合考慮波段、劑量、發(fā)光效率、紫外光穿透性等。劉慧等[21]研究認為UV-LED 與氣體放電燈的光譜分布、照射距離、均勻性和功率水平等方面不同。為了提高紫外UV-LED測量的準確性，滿足不同波長LED測量的需要，應研制相應積分式的輻射照度計。宋立等[22]提出了工業(yè)級 UV-LED 輻射通量測量方案，其測量擴展不確定度U可控制在5.0% (k=2) 以內(nèi)，可以實現(xiàn)快速、準確地獲取 UV-LED 的總輻射通量和光譜功率分布。

從目前的研究來看，國內(nèi)關(guān)于UV-LED滅活水中微生物的機理研究還存在著局限性，例如對濁度、有機物質(zhì)量濃度和無機離子對UV-LED消毒過程中的影響未做深入研究[ 23]。

3 UVC-LED技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 制造原理

目前世界上僅有美國、日本、德國、中國、韓國等少數(shù)國家掌握UVC-LED的核心材料和器件制備技術(shù)。國際上處于先進行列的機構(gòu)以美國和日本居多，如美國的SETI公司、北卡羅來納州立大學，日本名古屋大學、Nikisso公司，韓國首爾半導體公司與LG Innotek公司等。國內(nèi)的中國科學院半導體研究所、北京大學、青島杰生公司、中科潞安公司、鴻利秉一公司等在外延片、封裝及光源裝置產(chǎn)品處于行業(yè)領(lǐng)先地位[24]。

UVC-LED通常采用禁帶寬度為6.2 eV的AlN作為模板層，外延生長高質(zhì)量AlGaN[25]，經(jīng)過光刻、刻蝕、淀積、退火等半導體制作工藝，形成可以切割、分離的芯片，然后制成紫外發(fā)光器件。

圖1為UVC-LED的典型結(jié)構(gòu)示意圖。其核心發(fā)光材料為金屬有機化合物氣相沉積(MOCVD)外延的Al(Ga)N材料，由于Al元素對應MO源的活潑特性以及Al(Ga)N材料與藍寶石襯底之間大的晶格失配和熱失配，導致Al(Ga)N材料外延質(zhì)量較差，不易制備高效紫外LED[26]。中科院半導體研究所研發(fā)出一種自組裝光刻技術(shù)，制備適于紫外LED的納米藍寶石圖形襯底(Nano-Patterned Sapphire Substrate，NPSS)，在此基礎(chǔ)上，Al(Ga)N外延層合并速度快，結(jié)晶質(zhì)量高[27]。如圖2(右)所示，在NPSS上外延的AlN具有原子級平整的表面，表面粗糙度僅0.12 nm，可提升紫外LED量子效率近一倍。

紫外LED的芯片工藝有光刻、刻蝕、金屬蒸鍍、減薄劃裂等，但UVC-LED的歐姆接觸電極制備需要獨特的表面處理和高溫快速退火條件，否則極易形成非歐姆接觸[26]。UVC-LED的封裝需要采用倒裝焊工藝，以實現(xiàn)有效光提取和熱管理。中科院半導體研究所完成UVC-LED芯片制備的系列工藝技術(shù)，研制出高效UVC-LED器件。如圖3所示，UVC-LED在200 mA注入電流下的光輸出功率超過50 mW，峰值發(fā)光波長為275 nm。

3.2 存在的問題

盡管UVC-LED的前景非常光明，但技術(shù)狀況有待提升，成本有待大幅度降低。目前，UVC-LED的外量子效率還比較低，普遍在10%以下[28]，商業(yè)化大批量產(chǎn)品的外量子效率基本在3%，只有低壓紫外汞燈的十分之一左右，而單位功率的價格為低壓汞燈的幾十倍。所以，要獲得相同的輻射功率，UVC-LED的成本目前還不能為市場接受，導致水產(chǎn)養(yǎng)殖大水量殺菌消毒場合無法使用UVC-LED。不過目前在小功率殺菌微環(huán)境場合，UVC-LED可以靈活設(shè)計使用，也是為UVC-LED未來效率提高和成本降低取得進展后的廣泛應用做各種準備。

3.3 解決方法

UVC-LED量子效率低，主要源于外延材料質(zhì)量差、電注入效率和光提取效率低等。從材料入手是解決UVC-LED問題的根本。其中最重要的一項就是采用NPSS技術(shù)。通過這種方法，可降低外延材料的位錯密度，提高材料質(zhì)量、緩解應力和UVC-LED出光效率。AlN外延中溫插入層技術(shù)也是提高材料質(zhì)量的一個方法，具有釋放應力、阻擋位錯的作用[29]。此外，優(yōu)化UVC-LED的量子結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高電注入效率和內(nèi)量子效率。在芯片層面，采用反射鏡、芯片襯底表面/側(cè)面粗化等技術(shù)手段可改善光提取效率，最終提升器件的光輸出功率和外量子效率。

可以預見，UVC-LED的外量子效率會提升至25%[24]，壽命超過10 000 h，技術(shù)參數(shù)可以接近或達到和汞紫外燈相似的程度。要實現(xiàn)這個目標，不僅要材料提升，也需要芯片、封裝等多個層面的工藝進步，比如反射電極、熱管理等技術(shù)的結(jié)合。

4 UVC-LED輻射裝置設(shè)計建議

4.1 UV輻射劑量

紫外光消毒本身是一種物理消毒，消毒能力與光的劑量相關(guān)。按光化學第一定律，不同種類的微生物對紫外線的吸收敏感性不同，光必須被物質(zhì)吸收才能發(fā)生光化學反應，殺滅不同微生物需要不同的輻照劑量。而存在于養(yǎng)殖水中或水產(chǎn)動物表面的微生物是各種各樣的，選定的輻照劑量過高會浪費不必要的能量，過低又達不到消毒的目的。用紫外光消毒時必須達到殺滅目標微生物所需的照射劑量。

根據(jù)Bunsen-Roscoe法則，光化學的效應是吸收的光強度與照射時間的乘積成比例，所以紫外輻照滅菌動力學基本方程如下[30]：

Nt=N0e-kIt

(1)

式中：Nt、N0分別代表輻照時間t后和初始時的菌株數(shù)量；k是滅菌常數(shù)；I是輻射強度(k與I有關(guān))。光強度與照射時間的乘積(I×t)表示輻射劑量，單位為J/m2或mW·s/cm2(1 J/m2=0.1 mW·s/cm2)。方程(1)常常以10為底的對數(shù)表示：

log10(Nt/N0)=-k10It

(2)

k10=klog10e

(3)

對滅菌的結(jié)果可以進行建模，例如可以計算殺滅90%細菌數(shù)(對應于1 log)，或殺滅99.99%細菌數(shù)(對應于4 log)所需的紫外線輻射劑量。

《消毒技術(shù)規(guī)范》[31]要求殺滅一般細菌繁殖體時應使照射劑量達到10 mW·s/cm2，細菌芽孢應達到100 mW·s/cm2，病毒對紫外線的抵抗力介于細菌繁殖體和芽孢之間，真菌孢子有時需要600 mW·s/cm2。在消毒的目標微生物不詳時，照射劑量不應低于100 mW·s/cm2。美國環(huán)境保護局(USEPA)飲用水標準(2006)[3]把UVC視為最佳殺菌消毒技術(shù)，根據(jù)《消毒技術(shù)規(guī)范》與表1可以看出，消毒目標微生物吸收紫外光子能力敏感度從大到小排序，依次為細菌≈原生動物>大多數(shù)病毒>細菌孢子>腺病毒[32]。

表1 實驗室規(guī)模細菌、病毒滅活劑量對照表

魚類病害種類繁多，據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖病害種類高達300余種，常見的病害達幾十種，常見的病源以細菌、寄生蟲和病毒為主。2006年統(tǒng)計的生物源性疾病中，細菌性疾病占57.63%，寄生蟲性疾病占24.58%，病毒性疾病占11.02%[33]。對于水產(chǎn)目標病害微生物滅活劑量，表1滅活分類微生物紫外光劑量例子可供參考。需注意的是，大多數(shù)細菌會光活化，在可見光環(huán)境下需要加大劑量。更為準確的滅活劑量數(shù)據(jù)有待針對性實驗結(jié)果。

4.2 UVC消毒的波峰與透射率

紫外光的電磁輻射穿透力差，各種有機物質(zhì)均可降低紫外光的穿透。通常將透射1 cm厚度水體紫外光輻射強度與透射前的強度百分比稱為透過率(UVT)[3]。裝置功率等設(shè)計與輻射的水體有關(guān)。選擇UVT范圍較高值，則增高購買光源及運營成本，選擇UVT較低值，則達不到殺菌消毒效果。

研究證實，紫外265 nm殺滅微生物的效率最高[30]，但實際傳統(tǒng)紫外汞光源波峰為253.7 nm。對UV-LED來說，波長越短，Al組分越高，MOCVD外延制備的技術(shù)難度就越大，所以市場上更多見到UVC-LED波長是270～280 nm，其殺菌效率在實際應用中可以比照傳統(tǒng)紫外汞光源253.7 nm的有關(guān)參數(shù)使用。

4.3 輻射裝置設(shè)計思路

目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)主要使用傳統(tǒng)紫外氣體放電低壓汞燈，其總氣體壓力為102～103 Pa，主發(fā)射波長為UVC波段253.7 nm[30]。功率5～150 W，輻射效率30%左右，壽命2 000～10 000 h。工程上主要采用封閉管道、陣列渠道二種方式的紫外管燈消毒裝置[34]。目前傳統(tǒng)紫外汞光源廣泛應用于大規(guī)模的水產(chǎn)育苗和養(yǎng)殖生產(chǎn)中。UV-LED是21世紀初開發(fā)的新技術(shù)，隨著技術(shù)提升和芯片價格的下滑，UV-LED市場占有率將持續(xù)提高，國內(nèi)有關(guān)單位正在加緊以技術(shù)標準推動UV-LED技術(shù)創(chuàng)新應用和新興市場發(fā)展[35]。UVC-LED目前發(fā)光效率低，成本高，大規(guī)模水處理應用還要假以時日，但國外工業(yè)水處理大規(guī)模應用已初露端倪[36-38]，國內(nèi)市場也出現(xiàn)了多種用途的殺菌消毒輻射裝置。據(jù)預測，2020年全球UV-LED市場規(guī)模將達35.5億元，復合增長率超40%[36]。

2018年日本META WATER公司宣布，使用UVC-LED光源(單顆3.5 mm×3.5 mm)，日處理300 m3與1 200 m3商用規(guī)模的高功率設(shè)備裝置已經(jīng)獲得日本水研究中心頒發(fā)的“輻射設(shè)備認證書”[37]。美國AquiSense公司生產(chǎn)的UVC-LED水處理系統(tǒng)已獲得NSF國際組織認證，最高可減少6 log的病原體[38]。國內(nèi)市場上已有多種便攜式的電子消毒器、紫外線殺菌無線耳機、消毒杯等。傳統(tǒng)紫外光源技術(shù)很難應用的地方，恰是紫外LED可以帶來增量的新興市場，這些增量市場應該包括水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)。

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)應用設(shè)計時應該廣泛借鑒傳統(tǒng)汞光源、國外UVC-LED大規(guī)模輻照裝置等思路與經(jīng)驗。具體考慮以下因素：(1)由于UVC-LED的單顆芯片光效低，可以將眾多小功率芯片集成模組封裝，然后密集陣列在基板上，滿足大規(guī)模養(yǎng)殖水處理對輻照高強度的需求。(2)由于UVC-LED光源小巧，智能可控，輻射出光角度可調(diào)，可以考慮在保鮮運輸箱、試驗平臺等微小空間，制作成一體化便攜移動消毒裝置。如日本日亞公司2019年推出驅(qū)動電流350 mA、輻射通量55 mW的 UVC-LED (280 nm)小巧而高效的裝置[39]。(3)進行紫外輻照滅菌動力學方程、滅活劑量與透射率計算。借助光學、流體等模型仿真工具來指導產(chǎn)品設(shè)計，準確估算UVC-LED殺菌效率。(4)UVC-LED工作時，絕大多數(shù)電能以熱的形式散發(fā)出去，過熱會降低LED的使用壽命。除了被動和主動熱管理冷卻方式之外，可以考慮使用半導體氮化鎵材料制備常用設(shè)備(PWM)占空比方式控制驅(qū)動LED電流，從而降低熱量。裝置在水中容易散熱，但要提高防水等級。(5)避免紫外光直接輻射或泄露造成的輻射傷害，注意使用安全。

5 UVC-LED未來應用展望

5.1 UVC-LED應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理技術(shù)的研究逐漸興起

國內(nèi)外學者利用UVC-LED具有波長易調(diào)、智能可控的優(yōu)勢，在水產(chǎn)殺菌消毒已進行了十多年的研究，取得了一些消毒機理研究的成果。相信隨著科研工作者的努力，UVC-LED殺滅不同濁度養(yǎng)殖水中有害微生物所需要紫外光的劑量、UVC-LED與UVA-LED及過氧化氫相結(jié)合處理方法對細菌群落結(jié)構(gòu)的影響等機理方面的研究將會取得明顯的進展。同時設(shè)計出設(shè)施水產(chǎn)車間專用的紫外反應裝置優(yōu)化模型仿真工具，在線監(jiān)測UVT數(shù)值和工業(yè)級的快速測量等儀器。

5.2 大功率UVC-LED輻射裝置的應用

隨著國家投資力度持續(xù)增大[40-42]，以及UVC-LED光效的提高，國內(nèi)廠家會推出集成封裝極高功率密度的UVC-LED模組陣列[43]。漁業(yè)行業(yè)廠家則會迅速利用這種新型光源設(shè)計出高功率紫外輻射裝置，其體積小、殺菌效率高及無汞污染等優(yōu)點必將代替目前在工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間使用的渠道與封閉浸沒式傳統(tǒng)紫外消毒器。同時也會在漁業(yè)的養(yǎng)殖工船等處理大規(guī)模養(yǎng)殖水體有害微生物、水產(chǎn)流通領(lǐng)域保鮮及大數(shù)據(jù)互聯(lián)等應用端有突破性的應用。

5.3 UVC-LED的未來設(shè)計趨勢

目前市場上已有消毒凈化、環(huán)境監(jiān)測等方面的UVC-LED產(chǎn)品。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)設(shè)計人員會利用UVC-LED小巧靈活的自由度，或者將芯片模組大量陣列，用于高功率規(guī)模流水消毒；或者開發(fā)微小環(huán)境消毒裝置，實現(xiàn)緊湊、高效、更具成本效益的產(chǎn)品。這些裝置根據(jù)需要，可以固定某一位置，也可以靈巧自由智能識別移動。或在養(yǎng)殖車間對育苗器皿等用具滅菌，或在長途運輸水產(chǎn)品殺菌保鮮，或在水產(chǎn)加工車間設(shè)備及操作臺某個合適位置定時對工作器具、地面及車間空氣紫外輻射消毒，以代替揮發(fā)和腐蝕性的次氯酸鈉對生產(chǎn)人員健康的影響。

6 結(jié)語

未來漁業(yè)研究者可以利用UVC-LED的獨特優(yōu)勢開發(fā)水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域創(chuàng)新產(chǎn)品。中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，但水產(chǎn)養(yǎng)殖傳染疾病將制約水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，行業(yè)病害瓶頸矛盾突出，具有安全、環(huán)保、小巧、高效、低耗、可控等突出優(yōu)勢的UVC-LED物理殺菌消毒技術(shù)必將在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)獲得更廣泛的應用。

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