CN111035859B - 紫外处理装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种紫外处理装置，所述紫外处理装置包括：柔性基底，包括位于第一侧上的紫外吸收层和与第一侧相对定位的第二侧；以及紫外辐射系统，结合到柔性基底，其中，紫外辐射系统包括：被构造为穿过第二侧发射紫外辐射的至少一个紫外辐射源、被配置为控制所述至少一个紫外辐射源的操作的控制系统、以及被配置为检测与第二侧邻近定位的表面上的病原体活性的至少一个感测单元，其中，控制系统基于病原体活性控制所述至少一个紫外辐射源的操作。

Description

紫外处理装置
本申请是申请日为2015年10月28日、申请号为201580059439.4、题为“用于UV杀菌的柔性制品”的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开总体涉及紫外辐射，更具体地，涉及用于对表面杀菌的方案。
背景技术
紫外-C(UV-C)光的抗微生物性质是科学家所熟知的，并且自20世纪30年代以来已经被用于杀死包含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光可以杀死导致人类和动物疾病的大部分病原体(germ)。UV-C光可以破坏病原体(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，病原体要么被杀死，要么灭活(deactivate)。在这一点上，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)光被分为三个波长范围：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(尤其是UV-C光)是“杀菌的(germicidal)”，即，它使细菌、病毒和其它病原体的DNA灭活，并因此破坏它们的繁殖和引发疾病的能力。这有效地导致对微生物进行灭杀。具体地，UV-C光通过在DNA中的某些相邻碱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被“解链”用于复制，该生物体既不能产生用于生命过程必不可少的分子，也不能繁殖。事实上，当生物体不能产生这些必不可少的分子或不能繁殖时，它就死亡。具有近似在大约250nm至大约280nm之间的波长的UV光提供了最高的杀菌效力。虽然对UV光的敏感性(susceptibility)不同，但是暴露于大约20毫瓦特-秒/cm2至大约34毫瓦特-秒/cm2的UV能量足以使接近99％的病原体灭活。
盒式UV灭菌器因用在对包括隐形眼镜、梳子和安全护目镜的所有不同的物体灭菌而公知。通常对这些类型的灭菌器仅采用单个辐射源，这样，在待灭菌的物体上经常存在从由单个光源产生的UV辐射遮蔽的区域。另外，待灭菌的物体在灭菌过程中常常需要搁置在支撑物上。如果支撑物对UV辐射不透明时，则支撑物也助长从UV辐射遮蔽待灭菌的物体。
通过使用紫外光已经在给表面去污中使用各种方法。例如，在一种方法中，公开了用于给房间的墙壁和天花板去污的移动杀灭病原体系统。病原体杀灭灯邻近墙壁和/或天花板放置，从而对表面进行灭菌。另一种方法公开了一种用于连接到空气处理管道的为了当空气流过管道时对空气进行灭菌目的的紫外空气杀菌设备。另一种方法公开了具有手柄的轮式托架，以允许操作者在地板上移动灭菌设备。
在用于处理物体的一种方法中公开了使用紫外光的设备。在另一种方法中公开了用于跨过表面移动以消除其上的不期望的元素的手持式装置。另外的方法公开了使用紫外光对表面杀菌的移动杀菌装置和方法。另一种方法提供了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
发明的各方面提供了一种包括柔性基底的装置，柔性基底包括使用紫外辐射对表面进行杀菌的紫外辐射系统。
发明的第一方面提供了一种装置，所述装置包括柔性基底和紫外辐射系统，柔性基底包括位于第一侧上的紫外吸收层和与第一侧相对定位的第二侧，紫外辐射系统结合到柔性基底，其中，紫外辐射系统包括：至少一个紫外辐射源，被构造为穿过第二侧发射紫外辐射；紫外透明组件，被构造成对紫外辐射进行波引导；以及控制系统，被配置为控制所述至少一个紫外辐射源的操作。
发明的第二方面提供了一种手用制品，所述手用制品包括柔性基底和紫外辐射系统，柔性基底被构造成至少部分地覆盖用户的手，柔性基底形成外表面和与手紧邻的内表面，紫外辐射系统结合到柔性基底，其中，紫外辐射系统包括：至少一个紫外辐射源，被构造为朝向外表面发射紫外辐射；以及紫外透明组件，被构造为聚焦由所述至少一个紫外辐射源发射的紫外辐射。
发明的第三方面提供了一种手用制品，所述手用制品包括柔性基底和紫外辐射系统，柔性基底被构造成至少部分地覆盖用户的手，柔性基底形成外表面和与手紧邻的内表面，紫外辐射系统结合到柔性基底，其中，紫外辐射系统包括：至少一个紫外辐射源，被构造为朝向与外表面邻近定位的处理表面发射紫外辐射；至少一个感测单元，被构造为感测处理表面的一组性质；紫外透明组件，被构造为聚焦紫外辐射；以及控制系统，被构造为基于处理表面的该组性质控制所述至少一个紫外辐射源的操作。
发明的示出性方面被设计为解决在这里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的描述，将更容易理解公开的这些和其它特征。
图1A示出根据实施例的示出性柔性基底的俯视图，图1B示出根据实施例的示出性柔性基底的透视图。
图2A示出根据实施例的包括各种示出性紫外LED系统的示出性柔性的手用制品的俯视图，图2B示出根据实施例的处于示出性姿势位置的示出性柔性的手用制品的侧视图。
图3A示出根据实施例的示出性紫外LED系统的俯视图，图3B示出根据实施例的用于紫外辐射源的示出性光学元件的剖视图。
图4A示出根据又一实施例的示出性手持式紫外单元的侧视图，图4B示出由手持式紫外单元对表面的照射。
图5示出根据实施例的用于对表面进行灭菌的示出性过程。
图6示出根据一个实施例的用于实施这里描述的紫外处理装置的示出性系统。
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，因此不应被认为是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，发明的各方面提供了一种包括柔性基底和紫外辐射系统的装置。紫外辐射系统可以包括：至少一个紫外辐射源，被构造为朝向待处理的表面发射紫外辐射；紫外透明组件，被构造为聚焦紫外辐射；以及控制系统，被配置为控制所述至少一个紫外辐射源。装置可以被构造为诸如手套的手用制品。如这里使用的，处理可以涉及对物体的表面进行清洁、杀菌(disinfecting)、灭菌(sterilizing)和/或消毒(sanitizing)。清洁通常意味着从物体和表面去除可见的污渍(例如，有机材料和无机材料)。杀菌通常意味着破坏病原性的和其它类型的微生物，而灭菌更广泛，因为灭菌杀死所有微生物形式。消毒通常意味着将细菌污染物的数量减少到预定的安全水平。
如这里使用的，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。如这里也使用的，当层允许具有目标波长的辐射(其以法线入射照射到该层的界面)的至少百分之十穿过其中时，该层是透明层。另外，如这里使用的，当层反射具有目标波长的辐射(其以法线入射照射到该层的界面)的至少百分之十时，该层是反射层。在实施例中，辐射的目标波长对应于在光电装置的操作期间由光电装置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)。对于给定的层，可以在考虑的材料中测量波长并且波长可以取决于该材料的折射率。要理解的是，除非另有说明，否则每个值是近似的，并且在此包括的值的每个范围包括限定该范围的端点值。
参见附图，图1A示出根据发明的实施例的柔性基底10的俯视图。柔性基底10的柔性可以与具有适合于结合手套使用的厚度的丁腈橡胶、乳胶和/或氯丁橡胶等的柔性相似。在实施例中，柔性基底10可以由具有类似于用于医用手套的材料的柔性和厚度的柔性材料形成。柔性基底10可以包括一组紫外辐射源12。紫外辐射源12可以包括一个或更多个紫外辐射发射器的任何组合，以形成紫外系统。紫外辐射发射器的示例可以包括但不限于高强度紫外灯(例如，高强度汞灯)、放电灯、紫外发光二极管(LED)、超发光LED和/或激光二极管等。在一个实施例中，紫外辐射源12可以包括使用一层或更多层从III族氮化物材料系统中选择的材料(例如，AlxInyGa1-x-yN，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，x+y≤1，和/或其合金)制造的一组LED。
现在参见图1B，示出了根据发明的实施例的柔性基底10的透视图。在实施例中，柔性基底10也可以包括一组感测单元14。在该实施例中，示出了柔性基底10包括散布有紫外辐射源12的一组感测单元14。每个感测单元14可以包括被构造为感测关于待杀菌的表面的任何参数的至少一个传感器。可使用的传感器的非穷举列表可以包括温度传感器、反射传感器、距离传感器(例如，红外(IR)距离传感器)、细菌荧光传感器、化学传感器、辐射传感器、可见光传感器和/或湿度传感器等。除了紫外辐射源12和感测单元14之外，柔性基底10也可以包括一组可见光源15。在另一实施例中，除了紫外辐射之外，紫外辐射源12能够以包括可见光的波长发射辐射。
在实施例中，柔性基底10可以包括多个层。所述多个层可以包括UV保护层16、电子支撑层18、源支撑层20和光学导光层22。光学导光层22可以是柔性的并对紫外辐射和/或可见光是透明的，使得由源12、15发射的光可以从其中穿过。光学导光层22的实施例由诸如聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)和/或聚四氟乙烯(PTFE)等的UV透明氟聚合物形成。另外，光学导光层22可以被构造为提供用于对辐射和/或可见光的波引导。为此，在均通过引用包含于此并可包括柔性基底的于2015年9月14日提交的标题为“Fluid-Based LightGuiding Structure and Fabrication Thereof(基于流体的光导结构及其制造)”的第14/853,057号美国申请和于2015年9月14日提交的标题为“AAO-Based Light GuidingStructure and Fabrication Thereof(基于AAO的光导结构及其制造)”的第14/853,014号美国专利申请中提供了关于光学导光层22的实施例的额外的细节。
UV保护层16可以由吸收从紫外辐射源12发射的全部或大部分UV辐射的材料形成。例如，UV保护层16可以由乳胶橡胶和/或氯丁橡胶等形成。在实施例中，至少99％的UV辐射被UV保护层16吸收。电子支撑层18可以被构造为支撑各种电子电路19的任何组合，并可以包括用于控制光源12、15和/或感测单元14并对其供电的晶体管、电阻器和/或其它电子组件。电子支撑层18的实施例由柔性绝缘材料来形成。源支撑层20可以被构造为支撑源12和15、感测单元14和/或一个或更多个额外的电子组件。
图1A和图1B中示出的柔性基底10可以用来形成可操作以处理表面(例如，检测来自所述表面的病原体和/或对其进行杀菌)的装置。结合使用柔性基底10形成的诸如手套的手用制品来描述发明的其它方面。然而，要理解的是，这仅是能够形成的示出性的各种装置。例如，实施例提供了如在通过引用包含于此的于2014年10月28日提交的第62/069,486号美国临时申请中示出并描述的粘合装置。
现在参见图2A和图2B，手用制品(例如，手套)100使用柔性基底10(图1A和图1B)来形成并包括多个UV LED系统200A-200F。UV LED系统200A-200F中的每个可以包括不同的诸如位置和/或发射的辐射的类型等的性质。例如，第一UV LED系统200A被示出为位于手用制品100的中心(例如，手掌)处，而第二UV LED系统200B、第三UV LED系统200C、第四UV LED系统200D、第五UV LED系统200E位于手用制品100的每个突起(例如，手指)的端部处。在实施例中，第一UV LED系统200A可以包括发射发散的辐射(diffusive radiation)的紫外辐射源12(图1A)，然而，剩余的UV LED系统200B-200E被构造为发射准直的辐射。在另一实施例中，UV LED系统200A-200E可以都发射相同类型的辐射。手指的顶部也可以包括定位于手制品100的手掌侧上与指尖的垫部邻近的额外的UV LED系统200F-200J。在实施例中，这些UVLED系统200F-200J可以发射具有不同的特定角分布的辐射。
手用制品100可以包括多个加速度计102，所述多个加速度计102可以被构造为获取用于将不同手势解释为用于导通和截止UV LED系统200A-200J中的任何一个的信号的数据。在实施例中，利用虚拟现实技术，可以使用三维手势、手指的位置和/或手掌的位置来控制UV LED系统200A-200J中的一个或更多个。例如，在图2B中，示出了根据实施例的处于示出性姿势位置的示出性手用制品100的侧视图。该姿势可以关闭大部分UV LED系统，并打开位于伸展的手指上的UV LED系统200/使位于伸展的手指上的UV LED系统200保持打开状态。在实施例中，伸出的手指也可以指向待杀菌的表面上的目标区域。在另一示例中，打开拳头可以激活(activate)所有的UV LED系统200A-200J。在实施例中，位于指尖上的UV LED系统200可将聚焦的准直UV辐射束发射到需要杀菌的表面上。
在实施例中，控制系统集成到手用制品100中。控制系统可以被配置为控制由一个或更多个UV LED系统200发射的UV辐射(例如，设定由一个或更多个UV LED系统200发射的UV辐射的强度水平和分布)。在实施例中，如图2B中所示，控制系统120可以形成为具有用于让用户控制UV LED系统200的一组按钮122和触摸屏液晶显示(LCD)单元124的手表式装置。在实施例中，控制系统120可以与位于手用制品100上的每个UV LED系统200无线通信。在另一实施例中，控制系统120可以结合到手用制品100，并且经由例如手用制品100的层中的电子电路19(图1B)连线到UV LED系统200。对于包括触摸屏单元124的实施例，要理解的是，为了允许电容式触摸屏记录(register)触摸，手用制品100的指尖可以部分地包括导电表面。
控制系统120可以使用户能够限定多个输入参数(例如，经由输入触摸屏124)。示出性参数包括：待杀菌的表面的光学性质、从紫外辐射源12(图1A)到所述表面的近似距离、用于传送杀菌剂量的时间、对所述表面杀菌所需的紫外辐射的剂量、辐射的强度和/或波长、要打开的紫外辐射源12的数量、从紫外辐射源12发射的辐射类型和/或辐射方向等。在实施例中，传送到目标表面区域的剂量在目标表面区域内的强度变化最多为约40％。在更具体的实施例中，强度变化小于大约20％。紫外辐射的不同剂量可以取决于待执行的处理，例如，待杀菌的病原体的类型。例如，对于埃博拉病毒，剂量可以为3-5mJ/cm2；对于大肠杆菌，剂量可以为6-12mJ/cm2；对于艰难梭菌，剂量可以为38mJ/cm2。然而，要理解的是，这些剂量仅是示出性的，并且在实施例中可以使用更高或更低的剂量。
在实施例中，每个UV LED系统200中的紫外辐射源12可以包括透镜，用户可以例如通过使用触摸屏单元124来经由控制系统120调整发射的辐射的聚焦。在实施例中，用户也可以通过改变紫外辐射源12与透镜之间的距离来聚焦机械发射的辐射。手用制品100也可以包括可由控制系统120控制的可见光源。
现在参见图3A，示出了根据实施例的可整合到柔性基底10(图1A)或手用制品100(图2A)中的示出性UV LED系统200的俯视图。UV LED系统200包括紫外辐射源12、多个感测单元114A-114C和控制系统120。在示出性实施例中，第一感测单元114A可以包括被构造为发射并感测荧光辐射的荧光发射器和传感器，以便检测物体的表面上的病原体活性。第二感测单元114B可以包括被构造为确定到待处理的表面的距离的距离检测器。第三感测单元114C可以包括被构造为检测所述表面的一种或更多种光学特性(诸如表面反射率和/或表面的散射性质)的反射计。要理解的是，荧光发射器/传感器、距离检测器、反射计仅是UVLED系统200中可使用的感测单元114A-114C的示例，其它感测单元(诸如用于检测从待杀菌的表面上的病原体发射的荧光的视觉照相机和/或化学传感器等)可以用于UV LED系统200中。控制系统120可以被构造为收集和使用来自感测单元114A-114C的信息，以确定操作对应的紫外辐射源12的用于发射的紫外辐射的一个或更多个参数，诸如目标强度、持续时间、波长、方向和/或类型等，以便传送紫外辐射的用于特定的处理、表面和/或病原体的目标剂量。
为了聚焦发射的紫外辐射，紫外辐射源12可以包括对紫外辐射透明的光学元件(例如，透镜)。例如，图3B示出根据实施例的示出性光学元件140的剖视图。在此情况下，光学元件140可以是可移动的(例如，可旋转的)。通过引用包含于此的于2015年9月30日提交的标题为“Movable Ultraviolet Radiation Source(可移动的紫外辐射源)”的第14/870,515号美国申请提供了关于可移动的光学元件140的实施例的更多细节。无论如何，光学元件140包括紫外辐射光源12和对紫外辐射透明的光导结构142。虽然仅示出了单个紫外辐射源12，但是要理解的是，光学元件140可以包括一个或更多个的任何数量的辐射源12。光导结构142可以被构造为将从紫外辐射源12发射的光再定向(例如，准直)为更聚焦的光束150，以朝向表面的目标区域定向。当使用光导结构142时，从紫外辐射源12发射的光可以与光导结构142很好地耦合。在实施例中，所述耦合可以确保由紫外辐射光源12发射的紫外光150的至少百分之五十进入光导结构142。在实施例中，光导结构142被构造为确保在所述结构142内的紫外辐射的损失不超过百分之二十。
在实施例中，光导结构142可以由诸如紫外透明氟聚合物的任何紫外透明材料144、气体层146A-146B(例如，空气)和液体层148(例如，纯净水)来形成，用来实现全内反射以对由紫外辐射源12发射的紫外光进行再定向。紫外透明氟聚合物的示例包括但不限于：非晶氟塑料(例如，特氟龙(Teflon)AF)、乙烯和氟化乙烯-丙烯的共聚物(EFEP)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧烷(PFA)、四氟乙烯六氟丙烯偏二氟乙烯(THV)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的共聚物(MFA)、低密度聚乙烯(LDPE)和/或全氟醚(PFA)等。紫外透明材料的其它示例包括熔融二氧化硅、蓝宝石、石英、阳极氧化铝(AAO)、聚丙交酯(PLA)和诸如氟化钙(CaF2)或氟化镁(MgF2)的氟化物类材料等。在示出性实施例中，光导结构142具有在远离紫外辐射源12的方向上扩展的金字塔形或锥形剖面。如图所示，光导结构142可以包括由氟聚合物层144形成的层144。虽然未示出，但是光导结构142可以包括被构造为将紫外辐射漫散射(例如，从光导结构142的底表面)的多个突起。
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示出性光导结构142的制造。在另一个实施例中，使用如通过引用包含于此的于2015年9月14日提交的第14/853,014号美国专利申请中所示出并描述的阳极氧化铝(AAO)来制造光导结构142。
图4A示出根据又一实施例的可整合到柔性基底10(图1A)或手用制品100(图2A)中的示出性UV LED系统300的侧视图，图4B示出由UV LED系统300对表面302的照射。在此情况下，示出UV LED系统300包括输入/输出界面324(例如，触摸屏)、可见光源360、紫外辐射源312、紫外荧光光源/传感器314和照相机380。在实施例中，可见光源360和紫外光源312、314可以被构造为在远离UV LED系统300的目标距离的表面302上产生相似的强度分布，并在从UV LED系统300到表面302的距离具有相似的衰减。为此，如图4B中所示，区域304可以由可见光源360照射，区域306可以由紫外光源312照射。
在实施例中，源312、314、360中的一个或更多个包括如通过引用包含于此的于2015年10月15日提交的第14/883,804号美国专利申请所描述的可移动源，所述可移动源可以基于距离旋转，以确保区域304、306继续在表面302上基本上对准。即，(例如，经由触摸屏324)控制可见光源360，以在表面302上产生与紫外辐射源312和荧光源314基本上相同的强度分布。在实施例中，区域306可以具有至少近似1平方厘米的尺寸。
在操作中，照相机380可以检测表面302上的(来自可见光源360的)可见辐射的强度，UV LED系统300可以调整紫外辐射源312，以获得目标剂量。为了给用户指示达到了适当的紫外辐射剂量，UV LED系统300可以包括在完成辐射循环时可闪光的可见指示器(例如，可见光)。要理解的是，由于辐射的反射率和吸收在不同波长处不同，因此可以针对具有特定的诸如表面反射率和/或表面吸收的光学性质的表面调整可见辐射与紫外辐射的强度之间的相关性。例如，对于包括特定塑料的表面，对该材料，可以对可见光的反射和漫射定标(calibrate)，以获得UV反射和漫射特性。清楚的是，针对可见光和UV光的表面性质的对照表必须在定标之前进行编写。
图3A中示出的实施例中的荧光传感器114A和图4A中示出的实施例中的荧光传感器314可以用来确定表面是否包含污染物。在这种情况下，源114A、314用来激发指示污染物的荧光辐射。要理解的是，用来激发荧光辐射的源114A、314可以以紫外辐射光谱中的波长(但是与用于表面杀菌的紫外辐射不同的波长)操作。然而，在一些实施例中，用来激发荧光辐射的光源114A、314可以与用于杀菌的源12(图3A)、312(图4A)相同。在这些实施例中，源114A、314可以以不同的强度水平和/或不同的时间周期性行为进行操作。例如，单个源114A、314可以根据UV辐射的强度和时间的周期性行为在操作的UV杀菌模式与UV荧光模式之间交替。
在这里讨论的UV LED系统的实施例的任意一个中，可以包括热沉元件以使由紫外辐射源产生的热量消散。UV LED系统也可以包括使UV LED系统的诸如紫外辐射源的组件冷却的风扇。另外，紫外辐射源和UV LED系统的其它组件可以经由电池或其它电源组件来供电，其它电源组件诸如以机械激活发电机(例如基于在压电晶体上开发的磁感应的震荡或应力的振动发电机)、可再充电的超级电容器、通过机械运动充电的电累积元件、诸如压电晶体的将机械能转换为电能的转换器、太阳能元件为例。本发明的各个实施例不限于仅使用一种特定的电源模式。例如，振动发电机可以用来产生电力，同时一组电池可以用来存储由振动发电机产生的电力。在所描述的于2015年10月15日提交的第14/883,804号美国专利申请中进一步描述了这些特征的各方面。
在另一实施例中，可以使用可再充电装置对辐射源供电。例如，振动发电机可以被构造有可再充电组件。在另一示例中，有线或无线充电系统可以用作电力选项。例如，无线充电系统可以用来通过电磁信号对振动发电机充电。在又一示例中，通过使用根据机械压力起作用的压电晶体来提供电荷。电源的类型和执行的特定处理是可确定需要再充电操作的频率的因素。例如，在20毫安(mA)下工作的具有硬币电池额定的225毫安小时(mAH)的典型的LED可以在连续的模式下工作大约10小时。在所描述的于2015年10月15日提交的第14/883,804号美国专利申请中也进一步描述了这些特征的各方面。
无论如何，图5示出了用于对表面灭菌的示出性过程，根据实施例，可以使用包括这里描述的UV LED系统的柔性基底(例如，图2A中示出的手用制品100)来执行所述过程。要理解的是，UV LED系统可以包括结合这里描述的任意实施例(例如，图2A-2B中的UV LED系统200、图3A-3B中的UV LED系统300、图4A中的UV LED系统400)描述的一个或更多个特征。在操作410中，UV LED系统(例如包括在其中的计算机系统)可以确定到表面302(图4B)的距离和所述表面的一种或更多种性质。作为确定距离的一部分，当距离在距离的目标范围之外和/或没有检测到表面302时，UV LED系统会产生错误并提示UV LED系统的用户。在此情况下，UV LED系统可以周期性地重新测量距离，直到在距离的目标范围内检测到表面。另外，要理解的是，当距离接近距离的目标范围的程度(在该情况下所述过程会进行到下一个操作)时，或者当表面已经移动到距离的目标范围之外(例如，太近或太远)(在该情况下所述过程会维持在操作410)时，UV LED系统会产生警告。在后一种情况下，如有必要，UV LED系统可以向用户发出信号并关闭UV LED系统的紫外光源，直到表面302再次在范围内。
当表面302在与UV LED系统的距离的目标范围内时，在操作412中，UV LED系统可以基于距离和/或一个或更多个表面性质来配置(例如，设定或调整等)用于各种源和位于其上的获取装置的操作参数。例如，操作参数可以包括以下参数中的一个或更多个：可见光源、紫外光源、紫外荧光源、照相机和/或化学源等中的一个或更多个的开/关状态；紫外光源的可基于传送和/或待传送的剂量确定的操作持续时间和/或强度；紫外荧光源、化学源和/或可见光源等的强度等。在实施例中，由照相机感测的可见光可以提供反馈以调整紫外光源的强度。然而，要理解的是，可以使用不同的操作时间表(schedule)来操作一个或更多个源。例如，化学源可以是与其它源独立操作的喷雾器，紫外荧光源可以按照与紫外光源和可见光源不同的时间表来操作等等。在操作414中，UV LED系统可以根据操作参数来使各种装置操作。这样的操作可以持续预定的最小量的时间，诸如1秒。在实施例中，对于埃博拉病毒，剂量时间大约为1分钟。
在操作416中，UV LED系统(例如，其中包括的计算机系统)可以获取并处理关于装置的操作的反馈数据。该反馈数据可以包括表面302的图像数据、与传送到表面302的区域的剂量对应的数据(其可以基于强度、持续时间和距离数据而计算出)和/或与表面302上目标污染物的存在对应的数据等。在操作418中，UV LED系统可以确定目标剂量是否已经传送到表面302的目标区域。可以基于已照射到表面302的紫外辐射的量和/或表面302上存在的目标污染物等来进行这种确定。如果没有，则该过程可以继续至操作420，在操作420中，UVLED系统可以确定分配给灭菌过程的时间量是否已经期满。如果没有，则该过程返回至操作410并以迭代的方式继续。
一旦剂量已经传送或者最大时间已经期满，在操作422中，UV LED系统就可以向用户发出信号并关闭各种装置。例如，UV LED系统可以指示灭菌过程已经成功完成，或者已经超时而没有成功完成。作为响应，用户可以选择开始新的灭菌过程、对另一表面302或该表面302的区域进行灭菌等。
要理解的是，图5的过程仅是示出性的，能够做出各种修改。例如，根据目标表面302，可以在开始灭菌过程时确定表面302的光学性质一次，而不是在该过程期间重复确定。另外，在没有获取和处理反馈数据的情况下，可以实施示出性过程。例如，UV LED系统可以使用户能够仅输入几个相关参数，诸如表面302的类型(例如，皮肤、衣服、吸收的、反射的和/或透明的等)、目标污染物的类型(如，病毒、细菌和/或化学品等)、到表面302的近似距离和灭菌的期望时间量。接着，UV LED系统可以根据输入参数操作，并假设该区域在完成该进程之后已经成功灭菌。UV LED系统还可以包括向用户提供关于灭菌区域的反馈(诸如区域的近似尺寸和/或区域的可见指标等)的能力。
图6示出根据一个实施例的用于实施包括这里描述的紫外辐射光源12的UV LED系统的示出性系统500。图6的系统500包括监测和/或控制系统510，其被实施为包括分析程序530的计算机系统520，分析程序530使计算机系统520可操作以管理紫外辐射源12、传感单元14、可见光源15和以上提及的任何其它组件。具体地，分析程序530可以使计算机系统520能够操作紫外辐射源12以产生紫外辐射并引导其朝向用于杀菌的表面，并处理与由一个或更多个传感单元14检测的一个或更多个条件对应的数据。
计算机系统520被示出为包括处理组件522(例如，一个或更多个处理器)、存储组件524(例如，存储层次(storage hierarchy))、输入/输出(I/O)组件526(例如，一个或更多个I/O接口和/或装置)以及通信路径528。通常，处理组件522执行至少部分地固定在存储组件524中的诸如分析程序530的程序代码。在执行程序代码的同时，处理组件522可处理数据，这可以导致为了进一步处理而从存储组件524和/或I/O组件526读取转换数据和/或将转换数据写入到存储组件524和/或I/O组件526。路径528在计算机系统520中的每个组件之间提供通信链路。I/O组件526可以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540能够与计算机系统520进行交互，所述一个或更多个通信装置使得系统用户540能够经由外部接口533使用任意类型的通信链路与计算机系统520通信。为此，分析程序530可以管理使得人类用户和/或系统用户540能够与分析程序530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，分析程序530可以使用任何方案来管理(例如，存储、检索、创建、操作、组织、呈现等)诸如分析数据540的数据。
在任何情况下，计算机系统520可以包括能够执行安装在其上的诸如分析程序530的程序代码的一个或更多个通用计算制品(例如，计算装置)。如这里使用的，要理解的是，“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，分析程序530可以被实现为系统软件和/或应用软件的任意组合。
另外，分析程序530可以使用一组模块532来实施。在此情况下，模块532可以使计算机系统520能够执行由分析程序530使用的一组作业，并且可以单独开发和/或与分析程序530的其它部分分开实施。如这里使用的，术语“组件”意味着具有或不具有软件的任何配置的硬件，其使用任意方案实施结合其描述的功能，而术语“模块”意味着使得计算机系统520能够使用任意方案实施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522的计算机系统520的存储组件524中时，模块是组件的实施该操作的实质性部分。无论如何，要理解的是，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，要理解的是，在这里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520的一部分而被包括。
当计算机系统520包括多个计算装置时，每个计算装置可以仅具有固定在其上的分析程序530的一部分(例如，一个或更多个模块532)。然而，要理解的是，计算机系统520和分析程序530仅是可以执行在这里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520和分析程序530提供的功能可以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施。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。
无论如何，当计算机系统520包括多个计算装置时，计算装置可以通过任何类型的通信链路通信。另外，在执行在这里描述的进程的同时，计算机系统520可使用任何类型的通信链路与一个或更多个其它计算机系统来通信。无论哪种情况，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。另外，计算机系统520可以经由诸如WiFi的无线通信方案进行编程。在该实施例中，计算机系统520可以经由关于对示出性环境的任何方面的无线通信方案向用户540或者一个或更多个其它的计算机系统提供报告，所述报告包括但不限于对用于处理的表面的紫外照射。相似地，计算机系统520可以经由状态指示器产生处理操作状态信息。
虽然在这里示出并描述为处理装置，但是要理解的是，本发明的各方面进一步提供各种可选择的实施例。例如，在一个实施例中，本发明的各个实施例提供了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使用紫外辐射对区域进行杀菌。为此，计算机可读介质包括诸如分析程序530(图6)的程序代码，这使得计算机系统能够实现在这里描述的部分或全部进程。要理解的是，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何类型的有形表达介质，通过计算装置从其可感知、再现或者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，本发明的各个实施例提供了提供诸如分析程序530(图6)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这里描述的部分或全部过程。在此情况下，计算机系统可以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，该方法包括接收在这里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，可利用任何类型的通信链路发送/接收该组数据信号。
在又一实施例中，本发明的各个实施例提供了对用于处理的表面的紫外照射的方法。在此情况下，生成的步骤可以包括把诸如计算机系统520(图6)的计算机系统配置为实现用于对用于处理的表面的紫外照射的方法。配置的步骤可以包括获得(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定组件和/或模块来实现在这里描述的进程。为此，配置的步骤可以包括把一个或更多个组件部署到计算机系统，这可以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；(3)整合和/或修改计算机系统，以使得其能够执行在这里描述的进程等。
出于示出和描述的目的，已经给出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 (11)

1.一种紫外处理装置，所述紫外处理装置包括：
柔性基底，包括位于第一侧上的紫外吸收层，柔性基底具有与第一侧相对定位的第二侧；以及
紫外辐射系统，结合到柔性基底，其中，紫外辐射系统包括：被构造为穿过第二侧发射紫外辐射的至少一个紫外辐射源、被构造为对紫外辐射进行波引导的紫外透明组件、以及被配置为控制所述至少一个紫外辐射源的操作的控制系统，
其中，紫外透明组件包括光导结构，光导结构包括一组紫外透明层和一个液体层，
其中，所述至少一个紫外辐射源设置在紫外吸收层与紫外透明组件之间。
2.根据权利要求1所述的紫外处理装置，其中，紫外辐射系统还包括被构造为穿过第二侧发射可见光的可见光源，其中，控制系统还被配置为控制可见光源的操作。
3.根据权利要求1所述的紫外处理装置，其中，紫外辐射系统还包括被构造为检测与第二侧邻近定位的表面的一组光学特性的反射计，其中，控制系统基于所述一组光学特性控制所述至少一个紫外辐射源的操作。
4.根据权利要求1所述的紫外处理装置，其中，光导结构还包括被构造为将紫外辐射漫散射的多个突起。
5.根据权利要求4所述的紫外处理装置，其中，光导结构还包括一组气体层。
6.根据权利要求1所述的紫外处理装置，其中，紫外辐射系统包括第一紫外辐射源和第二紫外辐射源，其中，第一紫外辐射源发射被配置为对表面进行杀菌的紫外辐射，第二紫外辐射源发射被配置为从病原体诱导荧光信号的紫外辐射。
7.根据权利要求6所述的紫外处理装置，其中，紫外辐射系统还包括照相机以检测荧光信号，并提供与荧光信号对应的数据用于控制系统处理。
8.根据权利要求7所述的紫外处理装置，其中，控制系统基于与荧光信号对应的数据调整第一紫外辐射源的操作。
9.根据权利要求1所述的紫外处理装置，其中，柔性基底还包括紫外保护层，紫外保护层由吸收从紫外辐射源发射的全部或大部分紫外辐射的材料形成。
10.根据权利要求1所述的紫外处理装置，其中，紫外辐射系统还包括被配置为检测与第二侧邻近定位的表面上的病原体活性的至少一个感测单元，其中，控制系统基于病原体活性控制所述至少一个紫外辐射源的操作。
11.根据权利要求10所述的紫外处理装置，其中，柔性基底还包括电子支撑层，电子支撑层由柔性绝缘材料形成并且被配置为用于控制紫外辐射源和感测单元的任何电子组件。
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