CN107072261A - 可移动紫外辐射源 - Google Patents

Abstract

提供一种用紫外辐射处理表面的方案。可移动紫外源用于发射具有比待处理的表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束。可移动紫外源可根据需要移动，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射来直接照射所述表面的任意部分。运动可包括例如旋转运动和/或相对于表面重新定位可移动紫外源。

Description

可移动紫外辐射源

本申请要求于2014年9月30日提交的第62/058,062号美国临时申请的权益，该美国临时申请通过引用包含于此。

技术领域

本公开总体上涉及紫外辐射，更具体地，涉及一种针对利用可移动紫外辐射源的方案。

背景技术

卫生和生物物品(诸如食品)的可靠和卫生储存是重要问题。例如，该问题存在于整个食品行业例如制造商、零售商、餐馆以及在每个家庭中，并且对餐饮服务场所尤其显著，其中食品质量控制的相关问题也显著。除了在容易获得电的固定位置(例如，冰箱)中的食品储存和质量控制之外，在诸如野餐、露营、流动食品亭、款待或战场用餐地点、搜索与营救等无法获得不受限制的电和/或诸如冰箱的稳定的储存设备的场合下适当的食品储存和质量控制也是重要的。除了食品之外，其它被储存的物品也需要卫生的储存。例如，医疗和化学设备、建筑木材等也需要在生物安全的环境中储存。由于环境温度显著地影响细菌活性，因此对环境温度的有效控制对于确保各种物品的可靠、卫生储存是重要的手段。

新鲜的食品产品可利用紫外光作为杀灭病原体(germicidal)的介质来进行处理，以减少食品滋生的微生物负荷(microbial load)。已经有相当一段时间用紫外光来处理水，以提供安全的饮用水。能够通过系统被泵送的水果和蔬菜产品通常都非常适合通过紫外光处理，以减少微生物负荷。如今，这些产品中的大部分都被巴氏灭菌，以获得微生物安全且有营养的产品。然而，因为温度和处理时间，巴氏灭菌会改变此类产品的味道和风味。不同来源的果汁可通过暴露于不同剂量的紫外光来处理。另一方面，在其它变量之中，需要研究诸如曝光时间、水果产品的类型、果汁颜色和果汁成分的变量，以获得具有减少的微生物负荷、增加的保质期以及适当的感官和营养特性的水果产品。还正在研究针对除了液体之外的食品产品，通过将紫外光应用作为杀菌(disinfection)介质来减少微生物负荷。此外，作为替代热处理或应用抗微生物化合物的替代技术，紫外技术可以是液体的巴氏灭菌或固体食品的杀菌的来源。

UV-C光(紫外光-C波段)的抗微生物(microbial)性质是科学家所熟知的，并且自从20世纪30年代以来已经用于杀死包含DNA和RNA的病原体(germ)(包括细菌、病毒、真菌和霉菌)。UV-C光对于人眼是不可见的。虽然UV-C光是不可见的，但是给定足够的强度和曝光，UV-C光可以杀死大多数导致人类和动物疾病的病原体(germ)。UV-C光可破坏病原体(pathogen)(致病细菌、病毒、霉菌等)的DNA和/或RNA(遗传物质)。一旦病原体中的DNA被破坏，病原体被杀死或灭活(deactivate)；病原体不能再正常发挥功能；并且病原体不能再繁殖。

通常，紫外(UV)光分类为三个波长范围：UV-C，从大约200纳米(nm)至大约280nm；UV-B，从大约280nm至大约315nm；UV-A，从大约315nm至大约400nm。通常，紫外光，尤其UV-C光是“杀菌性的(germicidal)”，即，其使细菌、病毒和其它病原体的DNA灭活，因此破坏它们的繁殖和引起疾病的能力。这有效地导致对微生物(microorganism)的杀灭(sterillization)。具体来说，UV-C光通过在DNA中的某些相邻基之间形成共价键而引起对微生物的核酸的损坏。这些键的形成防止DNA“解链”用于复制，该生物体既不能够产生用于生命过程必需的分子，也不能够繁殖。事实上，当生物体不能够产生这些必需的分子或者不能够复制时，它就死亡。具有近似在大约250nm至大约280nm之间的波长的UV光提供最高的杀灭病原体(germicidal)的效力。尽管对UV光的敏感性不同，但大约20毫瓦特-秒/cm²至大约34毫瓦特-秒/cm²的UV能量的曝光足以使接近99％的病原体灭活。

已经设法使用各种方法以使用紫外光对隔间(诸如冰箱中设立的隔间)进行杀菌。例如，一种方法提出利用冰箱的标准电路来给UV光源供电的多个小的低电流UV光。另一方法使用安装在冰箱顶部中的UV灯和整个内部的反射衬里在整个隔间中反射UV辐射。另一方法提供具有附连到冰箱内部侧壁的单个UV源的UV系统，以把光辐射到整个隔间，或者可选择地，向有限的隔间提供UV曝光。又一方法提出用于冰箱的内部隔间的空气净化器，该空气净化器利用UV过滤器以减少再循环的空气中的病原体。又一方法提供具有UV光照射组件的冰箱，以避免来自其中所包含的储存容器的低强度光(low-level light)，以提升食品的新鲜度。

盒式UV杀菌器因用在对包括隐形眼镜、梳子和安全护目镜的所有方式的物体杀菌而公知。通常在这些杀菌器中仅采用单个辐射源，这样，在待杀菌的物体上经常存在从由单个源产生的UV辐射遮蔽的区域。另外，待杀菌的物体在杀菌过程中常常需要搁置在支撑物上。当支撑物对UV辐射不透明时，支撑物也有助于从UV辐射遮蔽待杀菌的物体。

已经通过使用紫外光在给表面去污中使用各种方法。一种方法包括用于给房间的墙壁和天花板去污的移动杀灭病原体系统，其中杀灭病原体灯邻近墙壁和/或天花板放置，从而对表面进行杀菌。另一种方法提出了一种用于连接到空气处理管道的紫外空气杀菌设备，为了当空气流过管道时对空气进行杀菌目的。又一方法描述了具有手柄的轮式托架，以允许操作者在地板上移动杀菌设备。其它方法试图提供一种用于跨过表面移动以消除其上的不期望的元件的手持式设备，利用紫外光对表面杀菌的移动杀菌设备和方法；用于使用发射紫外光的棒来使环氧树脂材料硬化的UV点固化系统。

发明内容

许多利用紫外辐射的先前方案包括诸如反射器的光学元件，以将紫外光引导到期望的位置，诸如引导到需要杀菌的表面上。然而，发明人认识到，由于紫外辐射的通常大的吸收率，使用这样的光学元件会显著地降低系统的总体效率。另外，扩散的紫外光会被不需要杀菌的表面(诸如放置有需要杀菌的物品的容器的壁)吸收。其它应用还可以包括能够相对于紫外源的位置移动的表面，其因此给出了有关将紫外辐射聚焦到表面上用于表面的各种可能位置的挑战。

发明人提供了一种用于使用紫外辐射来处理(例如，杀菌和/或保存等)储存区域内的储存物品的方案。例如，实施例被构造为将紫外辐射聚焦在指向待处理的物体的表面的光束中。可以根据在监测例如表面上的生物活性同时获取的反馈数据或者根据需要处理的物品的位置来调整光束的运动。实施例被构造为监测存储区域内的可生物降解的物品和/或其它可消耗的物品，并且确定和施加目标量的紫外辐射或者确定和应用紫外光束的特定运动，以对物品进行保存和/或杀菌，而不影响物品的质量。实施例可以在各种类型的存储环境中的任何类型中实现，诸如在冰箱、食品储存室、可重复使用的食品杂货袋、冷却器、盒子、生物物品储存容器和/或无菌物品储存容器等中实现。

发明的方面提供了一种用紫外辐射处理表面的方案。可移动紫外线源用于发射具有比待处理的表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束。可移动紫外线源可以根据需要移动，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射来直接照射所述表面的任意部分。运动可包括例如旋转运动和/或相对于表面重新定位可移动紫外源。

发明的第一方面提供了一种容器，所述容器包括：至少一个物体，具有作为被处理的目标的表面；可移动紫外源，其中，可移动紫外源发射具有比表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束；用于移动可移动紫外源的装置(means)，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射来照射所述表面的任意部分。

发明的第二方面提供了一种处理设备，所述处理设备包括：可移动紫外源，其中，可移动紫外源发射具有比待处理的表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束；以及用于移动可移动紫外源的装置，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射来照射所述表面的任意部分。

发明的第三方面提供一种外壳，所述外壳包括：可消耗的物体；作为被处理的目标的表面，其中，表面的位置根据可消耗的物体的量而变化；可移动紫外源，安装到外壳的内表面，其中，可移动紫外源发射具有比表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束；用于移动可移动紫外源的装置，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的紫外辐射来直接照射所述表面的任意部分。

发明的说明性方面被设计成解决在此描述的一个或更多个问题和/或未讨论的一个或更多个其它问题。

附图说明

通过以下结合描绘了发明的各个方面的附图对发明的各个方面进行的详细描述，将更容易地理解本公开的这些和其它特征。

图1示出根据实施例的说明性处理系统。

图2A和图2B示出根据实施例的说明性容器。

图3A和图3B示出根据实施例的可移动UV源的可能的运动。

图4示出根据实施例的可移动UV源的说明性组。

图5示出根据实施例的说明性可移动UV源和反馈组件。

图6示出根据实施例的说明性可移动UV源的剖面。

图7A和图7B示出说明紫外光束的角旋转的实施例。

注意的是，附图可以不按比例。附图仅意图描绘发明的典型方面，因此不应理解为对发明的范围的限制。在附图中，同样的附图标记表示附图之间同样的元件。

具体实施方式

如上所述，发明的方面提供了一种用紫外辐射处理表面的方案。可移动紫外源用于发射具有比待处理的表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束。可移动紫外源可根据需要移动，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射直接照射表面的任意部位。运动可包括例如旋转运动和/或相对于表面重新定位可移动紫外源。

如在此使用的，除非另外说明，否则术语“组(集合)”意味着一个或更多个(即，至少一个)，短语“任意方案”意味着任何现在已知或以后开发的方案。另外，如在此使用的，紫外辐射/紫外光意味着具有在近似10纳米(nm)至近似400nm的范围的波长的电磁辐射，而紫外-C(UV-C)意味着具有在近似100nm至近似280nm的范围的波长的电磁辐射，紫外-B(UV-B)意味着具有在近似280纳米至近似315纳米的范围的波长的电磁辐射，紫外-A(UV-A)意味着具有在近似315纳米至近似400纳米的范围的波长的电磁辐射。

如也在此使用的，当材料/结构允许具有目标波长的辐射的至少百分之十穿过其时，所述材料/结构是“透明的”，该辐射以相对于层的界面垂直入射辐射。另外，如在此使用的，当材料/结构具有针对具有目标波长的辐射的至少百分之三十的反射系数时，所述材料/结构是“反射的”。在更具体的实施例中，当材料/结构具有针对具有目标波长的辐射的至少百分之八十的反射系数时，所述材料/结构是“高反射的”。在实施例中，辐射的目标波长对应于在装置操作期间由光电器件的有效区域发射或感测的辐射的波长(例如，峰值波长+/-5纳米)。对于给定层，波长可以在考虑的材料中测量，并且可取决于材料的折射率。

发明的方面提供了一种利用紫外辐射对表面进行杀菌的方案。为此，紫外辐射可以在表面处以这样的方式引导，以损害(例如，抑制生长、减量、杀死、损害、损伤等)可能存在于表面上的任何生物体。生物体可包括诸如细菌、病毒、原生动物、生物膜和/或霉菌等的各种类型的生物体的任意组合。在此的讨论是指对一个或更多个表面杀菌。如在此使用的，“对……杀菌”和“杀菌”是指损害一种或更多种目标生物体，并且包括提纯、杀菌和/或消毒等。另外，如在此使用的，“无菌表面”包括没有任何活的生物体的表面、没有任何活的目标生物体(但其可包括非目标生物体)的表面以及包括一些活的目标生物体但此类生物体基本上忽略不计的表面。

参见附图，图1示出根据实施例的说明性处理系统10。为此，处理系统10包括监测和/或控制系统11，其被示出作为计算机系统20来实现，计算机系统20可执行在此描述的进程以处理物体2的一个或更多个表面。具体地，计算机系统20被示出为包括处理程序30，其使得计算机系统20通过执行在此描述的进程可操作来用由一组可移动UV源40发射的紫外辐射处理物体2的表面。

计算机系统20被示出为包括处理组件22(例如，一个或更多个处理器)、存储组件24(例如，存储层次(storage hierarchy))、输入/输出(I/O)组件26(例如，一个或更多个I/O接口和/或装置)以及通信路径28。通常，处理组件22执行至少部分地固定在存储组件24中的诸如处理程序30的程序代码。在执行程序代码的同时，处理组件22可处理数据，这可导致为了进一步处理而从存储组件24和/或I/O组件26读取转换数据和/或将转换数据写入到存储组件24和/或I/O组件26。路径28在计算机系统20中的每个组件之间提供通信链路。I/O组件26可包括一个或更多个人类I/O装置和/或一个或更多个通信装置，所述一个或更多个人类I/O装置使得人类用户12能够与计算机系统20进行交互，所述一个或更多个通信装置使得系统用户12能够利用任意类型的通信链路与计算机系统20通信。为此，处理程序30可管理使得人类用户和/或系统用户12能够与处理程序30交互的一组界面(例如，图形用户界面和/或应用程序界面等)。另外，处理程序30可使用任意方案来管理(例如，存储、检索、创建、操作、组织、呈现等)诸如处理数据34的数据。

在任何情况下，计算机系统20可包括能够执行安装在其上的诸如处理程序30的程序代码的一个或更多个通用计算制造品(例如，计算装置)。如在此使用的，理解的是，“程序代码”意味着以任何语言、代码或符号的指令的任意集合，这些指令使得具有信息处理能力的计算装置直接执行特定操作或者在以下任意组合之后执行特定操作：(a)转换为另一种语言、代码或符号；(b)以不同的材料形式复制；和/或(c)解压。为此，处理程序30可被实现为系统软件和/或应用软件的任意组合。

另外，处理程序30可使用一组模块32来实现。在这种情况下，模块32可使得计算机系统20能够执行由处理程序30使用的一组作业，并且可单独开发和/或与处理程序30的其它部分分开实现。如在此使用的，术语“组件”意味着具有或不具有软件的的任何配置的硬件，其使用任意方案实现结合其描述的功能，而术语“模块”意味着使得计算机系统20能够使用任意方案实现结合其描述的操作的程序代码。当模块固定在包括处理组件22的计算机系统20的存储组件24中时，模块是组件的实现该操作的实质性部分。不管怎样，理解的是，两个或更多个组件、模块和/或系统可共享它们各自的一些/全部硬件和/或软件。另外，理解的是，在此讨论的一些功能可以不实施，或者附加功能可以作为计算机系统20的一部分而被包括。

当计算机系统20包括多个计算装置时，每个计算装置可仅具有固定在其上的处理程序30的一部分(例如，一个或更多个模块32)。然而，理解的是，计算机系统20和处理程序30仅是可以执行在此描述的进程的各种可能的等效计算机系统的代表。为此，在其它实施例中，由计算机系统20和处理程序30提供的功能可由包括具有或不具有程序代码的通用和/或专用硬件的任意组合的一个或更多个计算装置来至少部分地实现。在每个实施例中，硬件和程序代码(如果包括)可分别使用标准工程技术和标准编程技术来创建。在另一实施例中，监测和/或控制系统11可例如使用实现反馈控制环路的闭环电路来实现而不用任何计算装置，其中，在反馈控制环路中，一个或更多个感测装置的输出用作控制一个或更多个其它装置的操作的输入。结合计算机系统20来进一步地描述发明的说明性方面。然而，理解的是，与此结合描述的功能可通过任意类型的监测和/或控制系统11来实现。

不管怎样，当计算机系统20包括多个计算装置时，计算装置可以通过任意类型的通信链路通信。另外，在执行在此描述的进程的同时，计算机系统20可使用任意类型的通信链路与一个或更多个其它计算机系统来通信。不论哪种情况，通信链路可包括各种类型的光纤、有线链路和/或无线链路的任意组合；包括一种或更多种类型的网络的任意组合；和/或利用各种类型的传输技术和协议的任意组合。

如在此讨论的，处理程序30使得计算机系统20能够处理物体2的表面。为此，计算机系统20可将可移动紫外(UV)源40操作为对物体2的一个或更多个表面进行直接紫外辐射，以对表面消毒(sanitize)。另外，计算机系统20可从反馈组件42接收有关物体2的表面的反馈数据，所述反馈组件42可包括使用任意方案用于获取有关物体2的表面的数据的一个或更多个感测装置。在实施例中，处理系统10包括能够在各种不同操作配置中实现和操作的控制组件、电力组件和/或控制逻辑等，如通过引用包含于此的于2013年8月28日提交的第14/012,682号美国专利申请描述的。结合可使用处理系统10的说明性实施例来示出并描述发明的另外方面。

在实施例中，在操作的初始时段(例如，在最近访问物体2之后和/或添加/移除/重新配置物体2等)期间，计算机系统20可从反馈组件42获取有关物体2的一个或更多个属性和/或物体2所在的区域的条件的数据，并且产生用于进一步处理的处理数据34。处理数据34可包括有关例如物体2的颜色和/或外观等的信息和/或在物体2上或在所述区域内微生物的存在的信息等。另外，处理数据34可包括有关所述区域内的乙烯气体的存在的信息。如在此讨论的，计算机系统20可利用处理数据34来控制由可移动UV源40产生的紫外辐射的一个或更多个方面。另外，理解的是，可移动UV源40的操作的一个或更多个方面可由用户12例如经由计算机系统20的界面来控制。这样的用户控制的操作可包括可移动UV源40的防止操作、可移动UV源40的请求操作和/或请求可移动UV源40的特定模式的操作等。

图2A示出根据实施例的说明性容器50。在这种情况下，容器50包括主体52和可拆卸盖54(例如，帽和/或顶盖等)，可拆卸盖54被构造为封闭由主体52限定的内部区域。虽然示出圆柱形的容器50，但理解的是，容器50可具有任意形状(例如，盒状)。容器50可由适合于相应应用的任意材料形成。在实施例中，容器50的至少内表面由高度紫外反射的材料形成。说明性的紫外反射材料包括诸如PTFE等的反射性含氟聚合物、由铝(例如，抛光铝)形成的UV反射膜和/或高度紫外反射的膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜(例如，漫反射材料)。不管怎样，容器50还包括被构造为将紫外辐射光束44引导到表面4上以对表面4进行消毒的可移动UV源40。如示出的，可移动UV源40可位于可拆卸盖54中，但理解的是，这仅仅是可以安装可移动UV源40的各种位置的说明。

表面4可以是位于容器50内的任意类型的物体2的表面。例如，表面4可对应于储存在容器50内的诸如化妆品的可消耗的产品的顶表面。可选择地，表面4可对应于能够在主体52内竖直移动的物体2(例如，活塞)的在分配可消耗的产品(例如，化妆品)中使用的表面。不论哪种情况，在使用可消耗的产品期间，表面4相对于可移动UV源40的位置移动。然而，理解的是，化妆品和活塞仅仅是各种类型的物体2的说明。为此，说明性物体2包括：容器50的内表面、诸如易腐食品(例如，意大利面酱、色拉调味品、牛奶和/或水果等)的另一类型的可消耗品的顶表面和/或物体2包括的用于防止空气与可消耗品接触的暴露的表面等。

如示出的，紫外辐射光束44具有比表面4的剖面区域6明显小的剖面区域46。在实施例中，不管在表面4与可移动UV源40之间与相应应用有关的距离如何，剖面区域46明显小于剖面区域6。例如，甚至在主体52的与可移动UV源40的位置相对的底表面处，剖面区域46也可保持比由主体52限定的内部的剖面区域明显小。不管怎样，可移动UV源40可仅能够照射表面4的剖面区域6的一部分。在实施例中，紫外辐射光束44的特征剖面区域(即，包括包含在紫外辐射光束44内的功率的至少百分之九十的剖面区域)小于表面4的区域。在实施例中，紫外辐射光束44在撞击表面4时具有不大于表面4的百分之八十的剖面区域的最大剖面区域。然而，理解的是，该剖面区域可相对于表面4的剖面区域明显地较小。另外，理解的是，例如当表面4位于更接近或更远离UV源40时，光束44的剖面区域的相对尺寸可以变化。

为此，可移动UV源40可包括被构造为以如下方式移动的一个或更多个组件：使得紫外辐射光束44能够选择性地指向与用于照射的基本上整个表面4对应的不同子区域。在实施例中，计算机系统20(图1)可调整紫外辐射光束40(例如，紫外辐射光束40的中心轴)与表面4之间形成的相对角度。例如，计算机系统20可以选择性地使可移动UV源40关于轴旋转，以使得紫外辐射光束44能够选择性地指向表面4的任意区域。为此，图2B示出具有示出为旋转到三个不同位置41A-41C的可移动UV源40的容器50。如示出的，每个位置41A-41C分别导致指向不同的方向的相应的紫外辐射光束44A-44C，紫外辐射光束44A-44C中的每个以独特的角度在表面的独特的子区域中撞击表面(例如，图2A中示出的表面4)。

在实施例中，计算机系统20可相对于表面4调整可移动UV源40的位置。例如，计算机系统20可以在容器50的可拆卸盖54内将可移动UV源40重新定位。在这种情况下，可移动UV源40可在与表面4大体上平行的横向平面内重新定位。此外，计算机系统20可以将可移动UV源40在与表面4大体上垂直的平面中重新定位。在实施例中，计算机系统20可以将可移动UV源40重新定位到不同的位置(在相对于表面4平行和/或垂直的表面中)并使可移动UV源40关于一个或更多个轴旋转。

为此，图3A和3B示出根据实施例的可移动UV源40的可能的运动。在图3A中，计算机系统20可使可移动UV源40关于其z轴60在角Θ的范围内旋转。此外，计算机系统20可将可移动UV源40重新定位到沿着椭圆路径62定位的任意位置，该椭圆路径62可大体上平行于被照射的表面4(图2A)。在实施例中，可移动UV源40还可沿着z轴60重新定位。在图3B中，计算机系统20可以使可移动UV源40沿着线性路径64(例如，轨道)重新定位，并且计算机系统20还可以使线性路径64沿着一对线性路径66A、66B重新定位。例如，可移动UV源40可经由通过计算机系统20选择性地可旋转的轮组件68附接到线性路径64。相似地，线性路径64可经由通过计算机系统20也选择性地可旋转的轮组件70A、70B附接到线性路径66A、66B(例如，轨道)。以这种方式，计算机系统20可将可移动UV源40定位在与由线性路径66A、66B限定的区域对应的任意位置中。

理解的是，可以使用用于使可移动UV源40重新定位的各种替代方案。例如，另一方案可以使用可旋转且/或可伸缩的臂。这样的臂可用于将可移动UV源40在与表面4平行和/或垂直的方向上重新定位。另外，可移动UV源40可通过沿竖直圆柱滑动在竖直方向上被重新定位，也可以被附接到具有压缩和伸长运动的弹簧。其它可能性包括附接到摆(pendulum)的可移动UV源40。

理解的是，可移动UV源40可被构造为使用任意方案(例如，线性地和/或椭圆地等)被重新定位和/或旋转，这将使得可移动UV源40能够成功地照射表面(诸如图2A中示出的表面4)的期望的区域(例如，基本上整个表面)的多个子区域，这可因与可移动UV源40的距离而变化。为此，角Θ的范围以及二维或三维位置的特定组合可以用于提供可移动UV源40的期望的覆盖范围。

另外，虽然仅示出了单个可移动UV源40，但理解的是，实施例可包括一个或更多个中的任意数量的可移动UV源40，该可移动UV源40可通过计算机系统20被成组地和/或单独地旋转、重新定位和/或打开/关闭等。为此，图4示出根据实施例的可移动UV源40A-40D的说明性组。如示出的，每个可移动UV源40A-40D可关于两个轴旋转。在实施例中，计算机系统20可使每个可移动UV源40A-40D关于一个轴或两个轴独立地旋转。另外，每个可移动UV源40A-40D可沿椭圆路径62重新定位。在实施例中，计算机系统20可以把可移动UV源40A-40D成组地重新定位。在另一实施例中，计算机系统20可将每个可移动UV源40A-40D在椭圆路径62的有限区域上独立地重新定位。

可使用任何机械装置来完成可移动UV源40的旋转和/或位置的调整。说明性的机械装置包括可移动UV源40附接到的安装件，所述安装件在一个或更多个轴(例如，x轴、y轴和/或z轴)上选择性地可旋转和/或在一个或更多个方向上选择性地可重新定位。安装件可在整个轴或轴的仅一部分上可旋转。例如，安装件可使得可移动UV源40的角运动能够沿方位角和天顶角或极角(其等同于球面坐标中的角Φ和Θ)。安装件可包括内置机械装置，诸如电动机，其使得安装件能够通过计算机系统20沿轴选择性地旋转和/或通过计算机系统20沿路径(例如，轨道和/或齿条/齿杆等)选择性地重新定位。可选择地，计算机系统20可控制单独的机械装置，这反过来导致安装件沿路径旋转和/或重新定位。不管怎样，用于旋转和/或重新定位可移动UV源40的说明性机械装置包括：电动机；电磁体；弹簧；永磁体；振动发生器(例如，由压电传动器引起的)；连接到可移动UV源40的线的振荡；和/或压电传动运动等。在每种情况下，用于旋转和/或重新定位可移动UV源40的各种组件可在系统10(图1)内使用任意方案(例如附接到系统10的各种组件的任意组合)来实现。

理解的是，可移动UV源40的旋转和/或重新定位可包括对可移动UV源40的仅一个或更多个组件的旋转和/或重新定位，以调整所得光束44(图2)的角度和/或位置。例如，可移动UV源40的实施例可包括可相对于紫外光源旋转的波导结构。在这种情况下，可移动UV源40的旋转可通过仅旋转波导结构而不是紫外光源来完成。相似的，一组紫外光源可定位为与一组波导结构的从其发射光束44的部分物理地分离。例如，光纤可将由紫外光源发射的光引导到位于一定距离外的波导结构。在这种情况下，可移动UV源40的重新定位可在紫外光源保持在固定位置的同时通过仅重新定位波导结构来完成。

如在此讨论的，计算机系统20可旋转和/或重新定位在此描述的一个或更多个可移动UV源40，以仅照射表面4(图2A)的剖面区域6(图2A)的一部分。在实施例中，计算机系统20操作可移动UV源40，以照射表面4的需要处理(例如，杀菌)的目标区域。此外，当使用多个可移动UV源时，计算机系统20可操作两个或更多个可移动UV源40，以同时照射表面4的目标区域(例如，以提供更高的剂量)或者同时照射表面4的可以是非重叠的或部分重叠的不同的目标区域。不管怎样，计算机系统20可使用从反馈组件42(图1)的一个或更多个感测装置接收的处理数据34(图1)来识别目标区域和/或将紫外辐射引导到目标区域上。

例如，图5示出根据实施例的说明性可移动UV源40和反馈组件42。在这种情况下，反馈组件42可包括一组成像装置72和相应的光源74。计算机系统20可操作光源74以提供对表面4的一些或全部的照明，以由成像装置72成像。在实施例中，成像装置72可位于固定的位置中并被构造为在单个帧中获取包括基本全部表面4的图像数据。可选择的，计算机系统20可移动成像装置72和/或光源74，以在多个帧中对表面4成像。在后一种情况下，可使用结合可移动UV源40描述的方案通过计算机系统20安装以及旋转和/或重新定位成像装置72和/或光源74。

计算机系统20可使用任意方案来处理图像数据以识别表面4上需要进行处理的区域8。例如，光源74可以是可见光源，其可结合相机72操作以获取表面4的图像数据。计算机系统20可例如基于区域8的变色来处理图像数据并识别区域8。然而，理解的是，这仅仅是说明性的，可使用诸如红外和/或紫外等的其它类型的发光和/或成像装置。相似地，理解的是，反馈组件42可被配置为获取其它类型的数据，诸如有关指示污染的一种或更多种化合物(例如，乙烯)的存在的数据和/或通过一个或更多个荧光传感器获取的荧光数据等。在实施例中，计算机系统20可处理由反馈组件42获取的数据以确定生物活性的存在，并将确定的存在与需要处理的目标区域8和/或需要的处理的水平等关联。

不管怎样，计算机系统20可使可移动UV源40旋转和/或重新定位，以将光束44引导到需要处理的目标区域8上。另外，当光束44仅覆盖所识别的目标区域8的一部分时，计算机系统20可进一步使可移动UV源40旋转和/或重新定位，以将期望剂量的紫外辐射传送到整个目标区域8上。在实施例中，计算机系统20可进一步利用由反馈组件42获取的图像数据，以对目标区域8的位置进行三角测量和/或调整可移动UV源40的角度和/或位置等。

在实施例中，可移动UV源40被构造为发射聚焦的光束44，以将更集中的剂量的紫外辐射传送到更小的区域。为此，可移动UV源40的实施例可包括一个或更多个紫外线激光器，诸如一个或更多个紫外线激光二极管。在实施例中，可移动UV源40可包括一个或更多个紫外光源，诸如紫外发光二极管，其具有被构造为将发射的紫外光聚焦成更聚焦的光束44的导光结构。聚焦的光束44可提供传送到目标区域8的紫外辐射的增加的通量和用紫外辐射照射的更小的目标区域8。

图6示出根据实施例的说明性可移动UV源40的剖面。在这种情况下，可移动UV源40包括紫外光源80和导光结构82。虽然仅示出了单个紫外光源80，但是理解的是，可移动UV源40可包括一个或更多个中的任意数量的光源80。导光结构82可被构造为将从紫外光源80发射的光重定向(例如，准直)成更聚焦的光束44，以被引导朝向如图5中所示的表面的目标区域8。当使用导光结构82时，从紫外光源80发射的光应当与导光结构82良好地耦合。在实施例中，耦合确保了由紫外光源80发射紫外光的至少百分之五十进入导光结构82。在实施例中，导光结构82被构造为确保在导光结构82内的紫外辐射的损失不超过百分之二十。

在实施例中，导光结构82可由紫外透明材料形成，并且使用全内反射来使由紫外光源80发射的紫外光重新定向。说明性的紫外透明材料包括：熔融二氧化硅、含氟聚合物、蓝宝石、阳极氧化铝、空气和/或诸如纯净水的液体等。在说明性实施例中，导光结构82具有在远离紫外光源80的方向上的扩展的金字塔状剖面或圆锥形剖面。如示出的，导光结构82可包括由诸如含氟聚合物类膜的紫外透明材料形成的层84，其形成一组区域86A-86C，每个区域可填充有透明流体。在这种情况下，紫外光源80可利用诸如含氟聚合物的紫外透明材料熔合到导光结构82。

在更具体的实施例中，区域86A、86C填充有具有低折射率(例如，最多为形成相邻层84的材料的折射率的百分之九十)的气体，诸如环境空气，而区域86B填充有对紫外辐射基本上透明的液体。在这种情况下，对于240纳米至360纳米的范围的光波长，液体可具有至少与纯净水的透明度相似(例如，在百分之十以内)的透明度。在实施例中，区域86B中的液体是由美国食品和药物管理局定义的纯净水。可选择地，液体可以是对人类使用足够清洁的水(饮用水)。在通过引用包含于此的于2015年9月14日提交的第14/853,057号美国专利申请中示出并描述了说明性导光结构82的制造。在另一实施例中，如通过引用包含于此的于2015年9月14日提交的第14/853,014号美国专利申请中示出和描述的，使用阳极化氧化铝(AAO)制造导光结构82。

然而，理解的是，导光结构82仅是说明性的。例如，在另一实施例中，导光结构可包括具有由诸如铝的反射材料形成的内表面的抛物线结构，光从紫外光源80发射到其上并被准直。相似地，导光结构82可由反射材料形成，该反射材料具有在远离紫外光源80的方向上扩展的金字塔状剖面或圆锥形剖面以及准直的紫外辐射通过其出射的敞开的底表面。不论哪种情况，反射材料可反射紫外辐射的至少百分之五十。不管怎样，理解的是，对“准直的紫外辐射”的引用包括未完全准直的紫外辐射，在这种情况下，光束44(图5)将在一定距离上发散，从而具有圆锥形状。如在此使用的，当光束44在从可移动UV源40出射时的剖面区域是光束44在光束44行进最大竖直距离h(如图7A中所示)以撞击表面之后的的剖面区域的至少百分之七十时，紫外辐射被认为是准直的。

在实施例中，当向目标区域8传送目标剂量的紫外辐射时(图5)，计算机系统20可说明光束44的不同的角度Θ和/或发散度。例如，图7A和图7B示出说明紫外光束44A、44B的角旋转的实施例。如示出的，当可移动UV源40处于紫外光束44A被导向为与表面4基本上垂直的第一位置41A时，计算机系统20可确定由紫外光束44A照射的目标区域8A的相应半径r(例如，使用由图1中示出的反馈组件42获取的数据)。假设已知紫外光束44A的发散度和/或已知表面4与可移动UV源40之间的距离h，计算机系统20可确定距离h或紫外光束44A的发散度中的另一者。随后，假设表面4与水平面基本上平行，当可移动UV源40旋转角度Θ至第二位置41B时，计算机系统20可使用已知变量和标准几何计算目标区域8B的尺寸。然而，理解的是，计算机系统20可通过例如使用由反馈组件42获取的数据进一步分析目标区域8A和/或目标区域8B的形状来说明表面4的相对于水平面的角度变化。

当处理表面4(例如，对表面4杀菌)时，计算机系统20可控制可移动UV源40的运动，以确保通过可移动UV源40传送针对表面4上的每个目标区域8A、8B的目标辐射剂量。为此，计算机系统20可说明由不同目标区域8A、8B的尺寸的改变而导致的辐射强度的改变。例如，由于目标区域8B的尺寸大于目标区域8A，因此在与表面4相交时的光束44B的强度相应地低于与表面4相交的光束44A的强度。因此，计算机系统20可较慢地旋转可移动UV源40以获得较大的角度Θ，以说明较低的强度。如图7B中所示，计算机系统20可通过利用具有椭圆形状的圆锥剖面的区域来计算目标区域8B的增大。可选择地，计算机系统20可使用一组离散的角度Θ来旋转可移动UV源40，使用针对每个角度Θ的特定时间来实现针对相应目标区域8A、8B的需要剂量的紫外辐射。

除了移动可移动UV源40之外，计算机系统20可基于将要执行的期望的处理来执行一个或更多个附加的操作。例如，计算机系统20可例如通过调整提供到紫外光源80(图6)的功率来调整紫外光束44A、44B的强度和/或紫外光束44A、44B的光谱功率。例如，计算机系统20可仅打开可移动UV源40的多个紫外光源80的子组，以脉冲模式操作紫外光源80以及/或者减小或增大供应到紫外光源80的功率等。此外，可移动UV源40可包括使得计算机系统20能够调整紫外光束44A、44B的焦点(例如，特征剖面区域的尺寸和/或准直度等)的机械装置。例如，可移动UV源40可包括透镜和/或光圈等，其可由计算机系统20操作以调整紫外光束44A、44B的特征剖面区域和/或准直度。在这种情况下，可例如基于需要传送到目标区域的剂量和/或目标区域的尺寸等将紫外光束44A、44B的特征剖面区域和/或准直度调整为更大或更小。

虽然在图2A和图2B中结合包括可拆卸盖54的容器50示出在此描述的方案，但理解的是，在此描述的方案可在各种类型的环境中在各种类型的公开中实现。例如，实施例可在被构造为储存至少一个易腐品(例如，食品)的储存装置的储存区域(诸如冰箱、冰箱的隔间、用于生物物品的容器、冷却器、背包、食品容器、塑料袋、饭盒和/或食品储藏室(例如，在食品储藏室中的架子)等)内实现。此外，虽然容器已经被描述为包括化妆品，但理解的是，包括诸如意大利面酱的食品的任意类型的可消耗的物体可被储存在这样的容器50中。

虽然在此示出并描述为用于用紫外光处理表面的方法和系统，但理解的是，发明的各方面还提供各种可选择的实施例。例如，在一个实施例中，发明提供固定在至少一个计算机可读介质中的计算机程序，当其被执行时，使得计算机系统能够用紫外光处理表面。为此，计算机可读介质包括诸如处理程序30(图1)的程序代码，这使得计算机系统能够实现在此描述的一些或全部进程。理解的是，术语“计算机可读介质”包括现在已知的或以后开发的一个或更多个任意类型的有形表达介质，从其可感知、再现或者通过计算装置另外地传输程序代码的拷贝。例如，计算机可读介质可包括：一个或更多个便携式存储制品；计算装置的一个或更多个存储器/存储组件和/或纸等。

在另一实施例中，发明提供了提供诸如处理程序30(图1)的程序代码的拷贝的方法，该程序代码使得计算机系统能够实现在此描述的一些或全部进程。在这种情况下，计算机系统可处理程序代码的拷贝，以便为了在另一不同位置接收而生成并发送一组数据信号，该组数据信号已经以这样的方式设置和/或改变了其一个或更多个特性，从而在该组数据信号中编码程序代码的拷贝。相似地，本发明的实施例提供了获取程序代码的拷贝的方法，包括接收在此描述的该组数据信号并且把该组数据信号翻译成固定在至少一个计算机可读介质中的计算机程序的拷贝的计算机系统。不论哪种情况，可利用任意类型的通信链路发送/接收该组数据信号。

在又一实施例中，发明提供了生成用于用紫外光处理表面的系统的方法。在这种情况下，生成的步骤可包括把诸如计算机系统20(图1)的计算机系统配置为实现在此描述的用紫外光处理表面的方法。配置的步骤可包括获得(例如，创建、维护、购买、修改、使用、使得其可用等)具有一个或更多个软件模块或不具有软件模块的一个或更多个硬件组件以及设置组件和/或模块来实现在此描述的进程。为此，配置的步骤可包括把一个或更多个组件部署到计算机系统，这可包括以下步骤中的一个或更多个：(1)在计算装置上安装程序代码；(2)向计算机系统添加一个或更多个计算装置和/或I/O装置；和/或(3)整合和/或修改计算机系统，以使得其能够执行在此描述的进程等。

为了说明和描述的目的，已经呈现了发明的各个方面的上述描述。并不意图是详尽的或限制发明为公开的精确形式，显然，许多修改和变化是可能的。对本领域技术人员而言会是明显的这种修改和变化包括在由所附权利要求限定的发明的范围内。

Claims (20)

1.一种容器，所述容器包括：

至少一个物体，具有作为被处理的目标的表面；

可移动紫外源，其中，可移动紫外源发射具有比所述表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束；以及

用于移动可移动紫外源的装置，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射来照射所述表面的任意部分。

2.根据权利要求1所述的容器，其中，可移动紫外源包括被构造为形成紫外辐射光束的紫外透明导光结构。

3.根据权利要求2所述的容器，其中，用于移动的装置包括用于使紫外透明导光结构关于轴旋转的装置。

4.根据权利要求2所述的容器，其中，用于移动的装置包括用于使紫外透明导光结构相对于所述表面重新定位的装置。

5.根据权利要求1所述的容器，其中，用于移动的装置包括用于使可移动紫外源关于轴旋转的装置。

6.根据权利要求1所述的容器，其中，用于移动的装置包括用于使可移动紫外源相对于所述表面重新定位的装置。

7.根据权利要求1所述的容器，其中，所述表面与可移动紫外源之间的距离随着时间而改变。

8.根据权利要求7所述的容器，其中，容器储存化妆品。

9.根据权利要求1所述的容器，其中，可移动紫外源和用于移动的装置位于容器的可拆卸盖中。

10.一种处理设备，所述处理设备包括：

可移动紫外源，其中，可移动紫外源发射具有比待处理的表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束；以及

用于移动可移动紫外源的装置，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的辐射来照射所述表面的任意部分。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，可移动紫外源包括：

一组紫外发光二极管；以及

波导结构，被构造为使由该组紫外发光二极管发射的紫外光准直。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，用于移动的装置使得可移动紫外源关于至少一个轴通过一定范围的角度能够旋转。

13.根据权利要求10所述的设备，其中，用于移动的装置使得可移动紫外源相对于待处理的所述表面能够重新定位。

14.根据权利要求10所述的设备，所述设备还包括计算机系统，所述计算机系统被构造为操作用于移动的装置和可移动紫外源，以用目标剂量的紫外辐射处理所述表面的所述区域。

15.根据权利要求14所述的设备，所述设备还包括用于获取与以下中的至少一个对应的反馈数据的装置：待处理的所述表面的所述区域的位置或所述表面的正在被紫外辐射光束照射的当前区域的位置，其中，计算机系统基于反馈数据调整用于移动的装置的操作。

16.一种外壳，所述外壳包括：

可消耗的物体；

作为被处理的目标的表面，其中，所述表面的位置根据可消耗的物体的量而变化；

可移动紫外源，安装到外壳的内表面，其中，可移动紫外源发射具有比所述表面的区域小的特征剖面区域的紫外辐射光束；以及

用于移动可移动紫外源的装置，以用紫外辐射光束的特征剖面区域内的紫外辐射来直接照射所述表面的任意部分。

17.根据权利要求16所述的外壳，其中，作为被处理的目标的所述表面是可消耗的物体的表面。

18.根据权利要求16所述的外壳，所述外壳还包括：

计算机系统，被构造为操作用于移动的装置和可移动紫外源，以用目标剂量的紫外辐射处理所述表面的所述区域；以及

用于获取与以下中的至少一个对应的反馈数据的装置：待处理的所述表面的所述区域的位置或所述表面的正在被紫外辐射光束照射的当前区域的位置，其中，计算机系统基于反馈数据调整用于移动的装置的操作。

19.根据权利要求18所述的外壳，其中，用于移动的装置包括用于使可移动紫外源关于轴旋转的装置，其中，计算机系统还基于可移动紫外源的旋转的角度调整用于移动的装置的操作。

20.根据权利要求16所述的外壳，其中，可移动紫外源包括：

一组紫外发光二极管；以及

紫外透明导光结构，被构造为从由该组紫外发光二极管发射的光形成紫外辐射光束。