CN114272402A - 保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用氙准分子光源为核心部件制造的低温消毒器械的制造领域，其作用是为以氙准分子光源为核心部件制造的低温消毒器械输出的活性强氧化(杀菌)物质构建一个可以确保安全、有效运行的技术管理方案。

Description

保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案

技术领域

本发明涉及采用氙准分子光源为核心部件制造的低温消毒器械的制造领域，其作用是为以氙准分子 光源为核心部件制造的低温消毒器械输出的活性强氧化(杀菌)物质构建一个可以确保安全、有效运行 的技术管理方案。

背景技术

氧分子双键的结合能为118kcal/mol，氮分子三键的结合能为225kcal/mol。氙准分子发射的172nm 的紫外线光具有166.5kcal/mol的辐射能，所以可以切断氧分子的双键，从而激发氧气分子转化为基态氧 O(³P)，而无法切断氮分子的三键。氙准分子发射的172nm在工业中有广泛的用途，如用于物体表面清 洗、塑料表面改性、照相刻蚀等。最近随着人类对低温消毒技术的探索，氙准分子发射的172nm的紫外 线光由于可以激发空气中的氧气产生氧化性很强的基态氧，而不会激发氮气滋生氮氧化合物的优点，已 经开始被应用于消毒器械的制造领域。

氙准分子发射的172nm的紫外光辐射氧气分子后，实现氧气分子双键的均裂，产生基态氧O(³P)， 基态氧的电负性很强，紫外光可以快速地与周边的VOC(挥发性有机物)产生氧化反应，生成二氧化氮 气体和水。由于空气中含有水分，水分子的氢氧键的键能只有111kcal/mol，所以172nm的紫外光的辐射 能还可以将水分子的氢氧键切断生成基态氢(H·)和基态氢氧基(OH·)。基态氧与基态氢氧基可以与空 气中的氧气和水分子结合，最终形成O₂ ^-(H₂O)_n水合超氧阴离子团簇、O₃ ^-(H₂O)_n水合三氧离子团簇、OH^- (H₂O)_n水合氢氧根离子团簇，这就是172nm的紫外光辐射空气中的氧气后所形成的终端离子分子团簇。 遗憾的是目前这些少数科学家的检测结论并没有被大多数人所了解，所以目前普遍的观点是将紫外辐射 空气后的光化学产物与空气放电所产生的电化学产物都界定为臭氧，并用O₃所表示。这实际上是一种在 对紫外线辐射的光化学产物与电场空气放电的电化学产物缺少快速检测的情况下，采取以滞后的分析检 测技术和借助于传统的分子离子模型的思维定势而导出的偏离事实的结论。正是这种与客观实际不符的 思维界定，即便是在氙准分子发射的172nm紫外光在工业清洗领域获得了极大的成功后，却并没有快速 的将氙准分子光源发射的172nm的紫外光应用于消毒领域。尽管在氙准分子发射的172nm紫外光被应用 到工业清洗领域时，一些领域内的技术人员都知道工业清洗领域的氧化性机理是与消毒所需要的强氧化 性机理是完全一样的。

目前被广泛的在消毒领域应用的臭氧是采用空气放电后的电化学产物。空气中有78％左右的氮气和 21％左右的氧气。空气放电是空气中的氮气和氧气接受了来自电场的能量后，产生的外层电子跃迁转移。 由于氮气的一级电离势为359kcal/mol，氧气的一级电离势为288kcal/mol，以目前人类对电场势能的控制 技术，不管采用如何的放电电极或何种电压频率组合，都很难将电场的势能控制到只激发氧气电离而不 会导致氮气电离。同时由于氧原子接受电子的能力很强，所以空气电离的电化学一级产物是氮气被电离 后生成带正电荷的氮离子(N⁺)和带负电荷的氧负离子(O^-)。氮离子快速的与空气中的氧气结合形成氮 氧化合物，由于氮氧化合物非常复杂，且不稳定的相互转化，氮氧化合物中相对稳定的是一氧化氮 (NO)和二氧化氮(NO₂)。负氧离子也同样会与空气中的氧气和水分结合。所以采用质谱检测器 (MS)对空气放电的电化学产物检测的终端离子团簇是O₂ ^-(H₂O)_n水合超氧阴离子团簇、O₃ ^-(H₂O)_n水合 三氧离子团簇、NO₃ ^-(H₂O)_n水合硝酸根离子团簇。

紫外辐射空气后的光化学产物与空气放电后的电化学产物即便是不采用质谱检测器(MS)分子检 测也是可以很容易的识别出来的。首先是两者的气味有显著的不同，其次是两种产物在与VOC(有机挥 发物)相遇后，都可以将VOC氧化降解，所不同的是紫外线的光化学产物是把VOC降解成分子量更小 的、臭味更低的小分子有机物，直至降解成CO₂和H₂O。而电场空气放电的电化学产物是与VOC合成为 含氮元素的新的VOC，一般的效果是新生成的含氮VOC的味道更“臭”。例如有人使用紫外线辐射的光化 学产物与电场放电的电化学产物以相同的释放量对抽烟室内的香烟烟雾进行环保降解试验，并采用GC- MS(气质联用仪器)进行检测，紫外线辐射的光化学产物将香烟的复杂成分降解成为分子量更小、更安 全的苯甲酸和乙醛，而电场放电的电化学产物与香烟的复杂成分产生反应，产物中被检测到了吡啶，吡 啶是自然界中没有的有毒、有臭味的人工合成产物【参考文献：内藤 敬祐·佐畠 健一·谷口 智昭. オゾン発生方式の違いによる喫煙室脱臭処理後の臭気成分(由于臭氧发生方式的不同，吸烟室除臭处 理后的臭气成分).クリ一ンテクノロジ一(洁净技术)2020.7.1 C】。其三是紫外线辐射空气后的光化 学产物中几乎没有氮氧化合物的产生，而空气电离后的电化学产物中含有较高的氮氧化合物。即便是很 低的氮氧化合物也对机体有危害是因为一氧化氮掠夺了血红蛋白的传输氧气的能力，二氧化氮与水结合 后的硝酸微雾被吸入呼吸道后会腐蚀呼吸道的表面，所以空气中，尤其是室内空气中如果存在氮氧化合 物是对健康非常不利的。

目前室内空气消毒器已经普遍应用，但是大量的滋生氮氧化合物的空气放电式空气消毒器也同时给 消费者带来健康安全问题。基于此应从技术管理的角度解决两个问题。第一个问题是将空气放电式空气 消毒器与紫外线辐射空气式消毒器的产物概念加以区别，不能够继续采用传统的臭氧(O₃)统一冠名， 这样有利于消费者了解实情，自己去选择商品。其二是任何氧化性活性成分对机体的健康都是双刃剑， 从生物化学的角度审视生命的本质就是一个不断地氧化还原过程，所以机体接受过量的氧化剂会破坏机 体自然的氧化还原反应平衡，会破坏机体的健康、适量的氧化剂被机体吸收，会帮助平衡机体的氧化还原过程，清除体内产生的自由基，有利于机体的健康。多年来，负氧离子发生器(从机理的角度看，负 氧离子发生器就是低释放量的空气消毒器)作为保健器械被广泛的应用，尽管目前上市的绝大多数负氧 离子发生器的原理仍然是空气放电模式，但是由于所产生的氮氧化合物的终端分子团簇是水合硝酸团 簇，硝酸是强酸，微小的硝酸被吸入体内后，会从腐蚀呼吸道器官开始，对人的机体产生一系列的损 害。为此需要对氙准分子光源的消毒器或负氧离子发生器所释放的强氧化性活性物质进行技术管理。

国标GB28232《臭氧消毒器卫生要求》收录了“紫外线照射式臭氧消毒器”，这是唯一一个可以对氙 准分子光源的消毒器所释放的强氧化性活性物质进行技术管理相关的现有国家标准。但是可能是由于技 术原因，如果套用GB28232是不能保障氙准分子光源的消毒器所释放的强氧化性活性物质进行安全有效 运行技术管理的。其缺陷在于：

(1)GB28232没有规定紫外线灯的辐照强度检测，而规定了“在开机5min后，正常工作状态下紫外 灯辐照强度应达到稳定，波动范围不大于均值5％”的规定，这个规定的技术管理界限很含糊，因为没有 照射(辐射)强度的检测何来辐照波动范围大于均值5％？显然该标准的制订的技术依据是限于低压汞灯 技术的，因为低压汞灯在发射254nm的光谱同时，也可以发射185nm的光谱，185nm光谱辐照氧气后所 产生的光化学产物与172nm的光谱辐照氧气后所产生的光化学产物是一样的。但是由于低压汞灯点燃后 需要较长的稳定时间，所以GB28232规定了辐照强度应该稳定的技术管理要求。这是GB28232滞后于紫 外线辐射氧气产生光化学产物技术发展的特征之一。

(2)GB28232规定了紫外线照射式臭氧消毒器的“臭氧消毒器臭氧气体浓度≥60mg/m³”的规定。本 发明人认为，该项规定技术管理界限含糊，没有明确臭氧浓度的检测位置，只能假象界定在紫外线照射 式臭氧消毒器的臭氧气体排出口处测定。如果这个假定成立，则设备臭氧排出口的浓度与设备排出口的 直径密切相关，在相同紫外线灯管功率的情况下，排气口的直径大，则浓度低，直径小，则浓度高。所 以GB28232关于臭氧消毒器臭氧浓度的技术管理规定是不确切的，不能真实的对紫外线照射式臭氧消毒 器的臭氧排泄量进行技术管理。

(3)GB28232将介质阻挡放电的电化学产物产生的臭氧与紫外线辐射的光化学产物产生的臭氧以及 电解式电化学产物产生的臭氧混为一谈，都以臭氧进行技术管理，这是由于沿袭了历史的臭氧认知观 点，显然不利于新技术的发展应用。

(4)尤其重要的是GB28232没有对臭氧释放的稳定性进行技术管理，这样就不敢在有人状态下释 放合适的低浓度氧化性物质去实现空气净化和抑制有害微生物滋生的应用，因为不管是电解空气电离后 的电化学产物还是紫外线辐射空气后的光化学产物都属于强氧化剂，维持强氧化剂既可以对空气实现净 化和抑制有害微生物滋生，又可以对机体有益，清除机体内的自由基，就必须对强氧化性活性物质释放 的稳定性进行严格的技术管理，否则就难以在空气净化以及抑制空气中的有害微生物滋生与机体内清除 自由基两者之间找准两者兼顾的平衡释放量。

针对GB28232的技术管理存在的问题还有一些，就不再赘举了。概括起来，GB28232的技术管理 方案(也可以称之为：产品的质量管理体系)已经不适宜作为采用氙准分子光源发射的172nm的紫外线 辐射空气产生的强氧化性活性物质作为核心技术的新一代低温消毒器械的技术管理方案，必须研发新的 针对于氙准分子光源发射的172nm的紫外线辐射空气产生的强氧化性活性物质作为核心技术的新一代低 温消毒器械的技术管理方案。

综上所述，从另一个角度审视，本发明可以说是在GB28232基础上的技术管理方案的延伸发展，其 目标是适应采用氙准分子光源发射的172nm的紫外线辐射空气产生的强氧化性活性物质作为核心技术的 新一代低温消毒器械的技术进步，使氙准分子光源消毒器械制品可以安全、有效的在消毒领域发挥更为 可靠的消毒与净化作用。同时本发明也是将设备的控制技术与设备的运行技术管理融为一体的新的技术 方法，其中采用的一些技术是专利申请文件202010875608.4《集中传输式氙准分子光源臭氧发生器》所 表述的技术的延伸应用。

发明内容

由于紫外辐射空气产生的光化学强氧化性物质与空气放电产生的电化学强氧化性物质在客观上是不 同的物质，所以在本发明所表述的下述文字中，将紫外辐射空气产生的光化学强氧化性物质用“活性氧”命 名，将空气放电产生的电化学强氧化性物质仍然采用“臭氧”命名。尽管以GB28232为代表的现有技术标准 将二者相混合统一称为“臭氧”，但是随着相关检测技术文献被广泛的了解，目前相关“臭氧”的现有技术标 准最终会依据客观事实而修改。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之一是采用氙准分子光源制 造消毒器械(或装备)时，应对氙准分子光源的开、关进行“秒开秒关”的数字控制，也就是说所采用的氙 准分子光源点亮和关闭的数字控制电路的最小脉冲宽度和脉冲间隔时间应≤1s，且脉冲灯管预设启动和关 闭时间与示波器读取时间误差≤0.3毫秒。

氙准分子光源点亮和关闭的数字控制电路的最小脉冲宽度和脉冲间隔时间的检测装置示意图如图1 所示。

在图1中，1是氙准分子灯管；2是氙准分子灯管的陶瓷基座；3是氙准分子光源的数字控制系统 (MCU微控制器)；4是微控制器输出的控制脉冲；5是示波器窗口显示屏；6是脉冲高电平；7是脉冲低电 平；8是脉冲上升沿，9是脉冲下降沿；10是示波器脉冲信号采集电缆；11是示波器触笔点；12是氙准分 子灯的逆变器(AC/DC)；13是电缆线；DH表示高电平脉宽(或称：脉冲宽度)；DL表示低电平脉宽(或 称：脉冲间隔)。

图1的检测原理为，氙准分子灯的数字控制系统(图1中的3)输出灯管点亮和关闭的脉冲信号给氙 准分子灯的逆变器(图1中的12)来控制氙准分子灯管的点亮和关闭。在输出脉冲是高电平期间(图1中 的6所指)，灯是点亮状态，在输出脉冲是低电平期间(图1中的7所指)，灯是熄灭状态。本专利技术要求 氙准分子光源数字控制系统(MCU微控制器)输出脉冲的最小脉宽DH和DL均≤1s。是用示波器的检测触 笔在氙准分子光源数字控制系统(MCU微控制器)输出与氙准分子灯的逆变器(AC/DC)的输入端之间 (图1中的11)进行检测，则MCU微控制器输出的脉冲图形就在示波器(图1的5)上显示出来。由于灯的 点亮时间是起始于脉冲的上升沿，熄灭的时间是起始于脉冲的下降沿，所以在示波器上观察和测量脉冲的上升沿与下降沿的时间，就可以判断出灯点亮与关闭的时间。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之二是氙准分子光源点亮和 关闭的定时功能在1min～∞(无限时间)之间的任意设置，首选在1-9999min之间的任意设置；氙准分子 光源循环点亮、关闭时间控制时间在1s～∞(无限时间)之间的任意设置，首选在1-65000s之间任意设 置。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之三是在一次氙准分子光源 点亮和关闭的控制程序中应该有一次以上的点亮和关闭组合，也就是说每次在执行氙准分子光源点亮与 关闭的执行程序中，氙准分子灯的点亮与关闭的组合次数应≥1，首选为6次组合，即氙准分子光源点 亮、关闭→点亮、关闭→点亮、关闭→点亮、关闭→点亮、关闭→点亮、关闭。当氙准分子光源灯管的 功率是一定的情况下，每次光源的点亮、关闭相当于设定了一次氙准分子光源辐射的时间间隔，也相当 于紫外线辐射激发氧气产生活性氧的量。在一次点亮、关闭的时间间隔段内，灯的点亮时间长激发的活 性氧的量也就越多。灯的点亮和关闭的多次的组合，如果组合中的每个组合的点亮时间长短不一，就相 当于活氧的产生量多少不同。在每次氙准分子光源点亮与关闭的执行程序中有多个氙准分子光源点亮、 关闭的组合，就可以根据需要快速的将活性氧的输出量提升到需要的量，然后再根据需求稳定到所需要 的输出量。当输出的活氧被输送到一个密闭的空间内时，就可以通过多个光源点亮、关闭的组合来控制 密闭空间内的活氧浓度，在需要快速提升浓度时，增加活氧量的输出量，在需要维持一定活氧浓度时， 降低活氧的输出量。所以多组合的氙准分子光源点亮、关闭组合实际上就是活氧浓度输出的阶梯组合。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之四是对氙准分子灯管的瞬 时点燃的辐射强度进行测量。氙准分子灯管的瞬时点燃的辐射强度测量的装置如图2所示。

在图2中，1是氙准分子灯管：2是安放灯管的基座；3是灯管支架。4是矩形密封舱；5是中心波 长为172nm的深紫外线辐射强度测定仪(日本USHIO公司产品)；6是电缆线；7是辐射强度仪探头；8 是辐射强度探头窗口与灯管表面的距离，D＝2mm～8mm；9是密封舱的上盖；10是氙准分子灯管的逆变器 (AC/DC)；11是氙准分子灯管开启与关闭的开关；12是氙准分子灯管的电源(DC/AC)，13是电缆；14 是电缆；15是氙准分子灯管的陶瓷基座。

氙准分子灯管的瞬时点亮的辐射强度测量的装置(图2)的检测原理为，将氙准分子灯管置于一个 密闭舱内(图2中的4)，深紫外线辐照强度检测仪的探头(图2中的7)插入密闭舱内，探头置于灯管 的中间位置，探头的光学检测面与灯管平行，距离在2mm至8mm之间，最佳为5mm。将灯管和检测探 头置于封闭仓内的目的是防止空气流动对检测结果的影响。由于172nm辐射光激发空气中的氧气分子键 断裂的有效距离在10mm左右，距离过大导致辐射的紫外光强度衰减，无法有效的激发氧气产生活性 氧。所以对灯管发射光强度的检测应该严格的控制在2mm～8mm的距离之内，并且维系不改变。也就是 说图2中的D的距离确定后，应该不会改变。当开关(图2中的11)接通时，氙准分子灯管瞬时点亮， 此时应该快速的读取深紫外线辐照强度检测仪的读数，并作记录。因为时间一长，一方面由于密闭舱内的空气温度会略有上升，另一方面探头会出现光敏感衰减，所以测量以灯点亮后尽可能短的时间内进行 检测，因为准分子光源的特性是点亮后瞬间达到峰值，不存在需要预热后逐步达到峰值的因素，所以点 亮后的辐照强度就代表了灯的真实辐照强度。需要交代的是目前全球的光检测机构均以日本USHIO公司 的光照度计为最高计量器具，尤其是对紫外光的测量，USHIO公司的测量仪器为最高级别的检测仪器。

取氙准分子灯管1只，将灯管安装在图1的检测装置中，开启开关，立即读取数据，重复此步骤5 次，5次数据的平均值≥18mw/cm²，5次读数的相对标准偏差(RSD)≤2.5％。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之五是对氙准分子灯管的活 氧输出量按照GB28232附录A中的碘量法进行测定，氙准分子灯管的活氧输出量测定的采样装置如图3 所示。

在图3中，1是氙准分子灯管；2是安放灯管的基座；3是灯管支架；4是进气管道；5是气泵(隔 膜气泵)；6是风机进气口；7是矩形密封舱；8是密封舱上盖；9是电缆；10是灯管逆变器(AC/DC)； 11是控制灯管开启关闭的开关；12是灯的电源(DC/AC)；13是电磁阀J2(常开电磁阀)；14是电磁阀 J1(常闭电磁阀)；15是接收瓶上盖；16是接收瓶；17是接收液；18是出气管道；19是氙准分子灯管的 陶瓷基座；A是接受液排气端；B是气体外泄端。

本专利采取的活性氧输出量的采样装置(图3)实际上是专利文件202010875608.4《集中传输式氙 准分子光源臭氧发生器》所表述的技术在氙准分子活性氧采样装置的继续，因此图3所表述的活性氧输 出量的采样装置可以称之为“集中传输式氙准分子光源活性氧采集装置”。在专利文件202010875608.4中 之所以称为“氙准分子光源臭氧”的原因是在递交202010875608.4专利文件时，对172nm的紫外光辐射氧 气产生的活性氧化性物质的理论理解还不到位，将其归于“臭氧”的范畴。即便是这样，并不会影响“氙准 分子光源臭氧”与“氙准分子光源活性氧”在客观实际的一致性。

图3的活性氧采样工作原理为：在隔膜气泵(图3中的5)通电工作后，会通过进气管道(图3中 的4)将空气送入安装有氙准分子灯管(图3中的1)的密封舱(图3中的7)内，并通过出气管道送到 电磁阀J，由于电磁阀J2(图3中的13)是常开状态，所以由风机经过密闭舱的气体在管道B端排泄出 去。当开关K(图3中的11)接通后，氙准分子灯管会点亮，此时氙准分子灯管发射的172nm的紫外光 会辐射流经灯管四周气体中的氧气产生活性氧，所产生的活性氧会伴随着流经的气体排出密封舱。如果 电磁阀J1和J2均未通电，则活氧气体就被排泄到外部。如果J1和J2同时上电，则J1就会由常闭转为导 通，J2就会由常开转为关闭，此时被氙准分子灯管激发的活性氧就会随着气流从埋藏在接收液中的气管 道A口排进接收液。活氧与接收液中的KI反应被收集到接收液中，未被吸收的活性氧以及其他空气会从 吸收液中逃逸，此时接收瓶(也称：收集瓶)的瓶塞是敞开的，所以从接收液中逃逸的气体会从瓶口排 泄到外部。通过精准的控制电磁阀J1和J2，就可以在精确的时间内收集流经接收液并被置换在接收液中 的活性氧。在规定的时间到达后，电磁阀J1和J2去电，对活性氧的收集时间结束。然后用瓶塞(图3中 的15)将收集瓶密闭，使接收液与活氧充分反应彻底，然后按照GB28232附录A中的碘量法进行测定接 收液中的活性氧含量，由此作为一只氙准分子灯管的活性氧产生量。需要交代的是，会有一定量的活性 氧并没有被接收液吸收，排泄到外面。这样将导致活性氧的测量值与所产生的活性氧的真实值之间存在 绝对误差。对于这个问题的理解，本发明人认为，首先要通过方法学的研究，确定所激发的活性氧以及 伴随的气流的流量的大小和通入接收液的时间，尽可能选择合适的气体流量和接收时间避免测量值与真 实值的误差。另外一点就是建立检测方法首要的目的是对被检测对象一致性的控制，而对真实性的检测 放在第二位。所以即便是检测值与真实值存在误差，则只要方法恒定，就可以作为约束活性氧的技术管 理措施。同时，在建立这个方法时，进行了介质阻挡放电制备臭氧量的对照试验，并由此来确定所选择 的气流的大小和接受时间的长短。经过方法学研究，确定气泵选择到为35L-50L/min的隔膜气泵的条件 下，“将350mL蒸馏水和20mL碘化钾溶液(200g/L)置于500mL具塞锥形瓶中，开启气体采集实验装 置从电磁阀2口排泄稳定通气1min后，开启电磁阀1，从电磁阀1的出口处采集臭氧(活性氧)气体15 s，加3mol/L硫酸5mL，瓶口加塞，静置5min”的活性氧采集实验方法。

本专利技术要求以空气为气源，一只氙准分子光源的灯管的最大活性氧产生量应≥400mg/h，5支 氙准分子灯管的最大活性氧产生量的相对标准偏差(RSD)≤5％。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之六是对氙准分子灯管的活 氧输出量中的氮氧化合物采用HPLC-UV(高效液相色谱仪+紫外检测仪)外标法，标准品采用硝酸钠 (NaNO₃)和/或亚硝酸钠(NaNO₂)。HPLC的色谱系统的流动相采用磷酸(H₃PO₄)∶水(H₂O) ＝0.0001％～99.9999％∶99.0000～0.0001％的溶液，色谱分子柱采用碳十八柱(ODS/C₁₈)，紫外检测波长采用 210nm±5nm。采用氢氧化钠的水溶液作为吸收液，吸收液中氢氧化钠的浓度为0.0001mol/L～1mol/L，优 选配制0.05mol/L的NaOH吸收液，吸收液的体积为5mL～1000mL之间，优选40mL。通气采样时间选 择10s～60min之间，首选1min。采样后反应时间在1min～60min之间，首选5min。然后再用盐酸水溶液 调吸收液的PH值至pH为5-6。盐酸溶液选择0.001ml/L～3mol/L，首选1mol/L的盐酸水溶液作为调节吸收液PH值的中和溶液。然后加水至一个定容的体积作为液相色谱分离的样品溶液，首选加水定容体积为 50ml作为待测溶液。取待测溶液10ul，在色谱柱上进行分离。在流动相为1ml/min左右的流速下的保留 时间(t_R)在2min左右(即在1.5mm～2.5min之间)。以硝酸钠标准溶液作为外标，按照外标法进行计 算，氮氧化合物的检测以硝酸钠(NaNO₃)计算。

氙准分子灯管的活性氧输出量中的氮氧化合物采用HPLC-UV(高效液相色谱仪+紫外检测仪)外标 法，对氮氧化合物的检测原理是：气体中的氮氧化合物在碱性溶液中转化为硝酸根(NO₃ ^-)和亚硝酸根 (NO₂ ^-)，NO₂ ^-在溶液中不稳定，转化为NO₃ ^-。用盐酸的水溶液对吸收液进行中和后，在色谱柱上进行分 离，硝酸根(NO₃ ^-)在210nm左右有最大吸收峰。以样品溶液的吸收峰与硝酸钠标准溶液的吸收峰采用 外标法进行计算处理样品溶液中的硝酸钠的含量，并以硝酸钠的量代表氮氧化合物的量。

氮氧化合物的采样装置采取图3的实验装置，所不同的是接受液上的差异。

要求以空气为气源，氙准分子灯管产生的活性氧中的氮氧化合物的检出量不得大于最大活性氧检出 量的0.5％。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之七是采用氙准分子光源的 消毒器械的活性氧输出量的稳定性评价标准采用曲线相似因子(f2)作为评价指标进行评价，要求采用氙 准分子光源的消毒器械的活性氧输出量在相同活性氧输出量参数下的0.1h～4h的时间内，以时间与活性氧 输出量做活性氧输出量曲线，采用相同参数下的3次以上的活性氧输出曲线，以多次活性氧输出曲线每 个监测点的均值做均值曲线作为f2计算公式的参比曲线，计算出多次活性氧输出量的每条曲线(测试曲 线)与参比曲线的相似因子f2＞90。对于在一个密闭空间内的活性氧输出量可以用密闭空间内的活性氧 浓度取代。密闭空间内的活性氧浓度检测采用GB28232附录A的“紫外吸收法”原理的臭氧测定仪进行测 定。活性氧输出量f2的计算公式如下所示：

式中：

f2-相似因子，即测试曲线与参比曲线的相似度

n-测试的时间点个数

t-测试点的时间(单位：min)

Rt-参比曲线在t时刻的活性氧量(活性氧浓度).(单位：mg/m³或ppm)

Tt-测试曲线在t时刻的活性氧量(活性氧浓度)，(单位：mg/m³或ppm)

要求f2≥90；

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之八是采用负氧离子测定仪 对采用氙准分子光源的消毒器械在输出活性氧的同时测定负离子的生成量，并且要求此时负小离子的生 成量≥1000个/cm²。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之九是采用氙准分子光源的 消毒器械每产生1000mg活性氧的功耗≤100W·h。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之十是控制采用氙准分子光 源的消毒器械的数字系统和配套的信息管理系统应该对采用氙准分子光源的消毒器械的实时运行技术参 数包括活性氧输出量、氙准分子光源灯管的点亮与关闭时间进行唯一性数据记录存储，便于数据溯源。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之十一是按照中国卫生部颁 布的《消毒技术规范》规定的空气室内模拟现场试验的测定方法，氙准分子消毒器械在120min内对白色 葡萄球菌(8032)杀灭率≥99.9％的活性氧浓度≤11mg/m³；氙准分子消毒器械在120min内对自然菌杀灭率 ≥90.0％的活性氧浓度≤11mg/m³；活性氧浓度的检测方法采用GB28232附录A的“紫外吸收法”原理的臭氧 测定仪进行测定。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之十二是按照中国卫生部颁 布的《消毒技术规范》规定的空气室内模拟现场试验的测定方法，氙准分子消毒器械在240min内对白色 葡萄球菌(8032)杀灭率≥99.0％的活性氧浓度≤0.16mg/m³；在240min内对自然菌杀灭率≥90.0％的活性氧 浓度≤0.16mg/m³。活性氧浓度的检测方法采用GB28232附录A的“紫外吸收法”原理的臭氧测定仪进行测 定。

本发明《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》的技术特征之十三是采用香烟VOC(有 机挥发物)降解自身对照法检测氙准分子光源激发的活性氧对VOC的降解性能。这种检测方法的原理是 在固定容器内有、无干扰因素下的香烟所致VOC降解的相互对比来检测评价氙准分子光源的消毒器械的 VOC(有机挥发物)的降解性能。香烟VOC降解自身对照法检测氙准分子光源激发的活性氧对VOC的 降解性能的检测装置如图4所示。该检测装置的矩形内容积为H(高)0.4m×L(长)0.5m×W(宽) 0.4m＝0.08m³左右。通过实验获得，透明密封舱的内部容积在0.06m³～0.1m³之间均可以获得满意的实验效 果。与之配套一台小型抽气泵。抽气泵的抽气流量控制在将一只普通香烟抽完(烟蒂的燃烧端接近过滤 嘴的部位)的时间在8mim～10min之内。然后采用香烟释放的VOC自然沉降消失的时间(t₁)与使用氙 准分子光源的消毒器械将香烟释放的VOC消失的时间(t₂)的比值t₂/t₁≤0.6作为评价氙准分子光源的消 毒器械对空气中的VOC净化降解性能的一个评价指标。这个指标的限定界限就是对于一只香烟在0.08m³的密闭容器内使用氙准分子光源的消毒器械的净化能力要比香烟VOC自身沉降消失的能力提升0.6倍以 上，也就是说一只氙准分子灯管对一只香烟烟雾VOC的消除能力是未采用氙准分子灯管干预的香烟 VOC自身消除能力的1.6倍以上。这是一种简单、低成本、快速的评价氧化性物质对VOC降解净化能力 的评价方法。与现有的一些VOC降解评价检测方法相比较，原理一致，但是更加简单和检测成本低廉、 快捷。

在图4中，1是氙准分子活性氧消毒器；2是风扇(轴流搅拌风扇)；3是臭氧检测仪的采样气管 道；4是臭氧检测仪；5是透明的测试舱(可选择玻璃或亚克力材质)；6是测试舱封闭门；7是香烟；8 是抽气泵的进气管道；9是抽气泵(隔膜气泵)；10是抽气泵的出气管道；11是测试舱前门的固定螺 栓；12是被抽入测试舱的香烟气体(VOC)；A是测试仓内烟气的排出端。

图4的工作原理为：首先使用一支香烟，点燃后放在隔膜抽气泵的进气口端，快速的将香烟的烟雾 送入密封的透明测试舱内，开始计时，观察并记录箱体内的烟雾消失时间t₁(min)。然后将氙准分子臭 氧空气消毒器的氙灯全点亮的时间设置成与t₁的时间相同，然后再取一只香烟，用同样的方式将香烟的 烟雾送入矩形透明箱体后，并立即开启氙准分子臭氧空气消毒器，开始计时，观察并记录箱体内的烟雾 消失时间t₂(min)。通过实验透明的测试舱的内体积在0.06m³～0.1m³的透明亚克力矩形透明密封舱可以 实现只是用一只普通香烟就可以达到t₁与t₂明显对比的测试状态。

上述十三种技术特征构建了《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》。在这些技术特征 中，1、2、3个技术特征构建了氙准分子光源被用于消毒器械的制造时对氙准分子光源的数字控制技术管 理方案；技术特征4、5、6、8、9、11、12、13是对氙准分子光源被用于消毒器械的制造时对氙准分子 光源释放的强氧化性物质活性氧的技术管理方案；技术特征7、10是对采用了氙准分子光源制造的消毒 器的设备运行技术管理方案、从对氙准分子光源的控制、氙准分子光源所释放的活性物质的特征、氙准 分子消毒器械的运行三个角度对氙准分子消毒器械构建了一个较为严谨的技术管理方案。在这个技术管 理方案的约束下，使用氙准分子光源制造消毒器械和以消毒器械为核心的其他装备时，就可以确保氙准 分子光源辐射空气所产生的强氧化性物质(活性氧)可以安全、有效的被利用。

《氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案》不仅可以用于氙准分子消毒器械的技术管理， 还可以用于采用氙准分子光源作为消杀和VOC净化的医疗器械、农业种植大棚、家畜家禽养殖业的畜舍 和禽舍、有微生物消毒和空气VOC净化要求的车间、高级别生物安全实验室的装备的制造领域产品的技 术管理方案的主要组成部分。

附图说明

图1是氙准分子光源点亮和关闭的数字控制电路的最小脉冲宽度和脉冲间隔时间的检测装置。在图 1中，1是氙准分子灯管；2是氙准分子灯管的陶瓷基座；3是氙准分子数字控制系统(MCU微控制器)； 4是微控制器输出的控制脉冲；5是示波器窗口显示屏；6是脉冲高电平；7是脉冲低电平；8是脉冲上升 沿，9是脉冲下降沿；10是示波器脉冲信号采集电缆；11是示波器触笔点；12是氙准分子灯的逆变器 (AC/DC)；13是电缆线。D表示脉宽，DH表示高电平脉宽，DL表示低电平脉宽。

图2是氙准分子灯管的瞬时点燃的辐射强度测量的装置。在图2中，1是氙准分子灯管；2是安放灯 管的基座；3是灯管支架。4是矩形密闭的舱；5是中心波长为172nm的深紫外线辐射强度测定仪(日本 USHIO公司产品)；6是电缆线；7是辐射强度仪探头；8是辐射强度探头窗口与灯管表面的距离， D＝5mm；9是密闭舱的上盖；10是氙准分子灯管的逆变器(AC/DC)；11是氙准分子开启与关闭的开 关；12是氙准分子灯管的电源(DC/AC)，13是电缆；14是电缆；15是氙准分子灯管的陶瓷基座。

图3是氙准分子灯管的活氧输出量测定的采样装置。在图3中，1是氙准分子灯管；2是安放灯管的 基座；3是灯管支架；4是进气管道；5是气泵(隔膜气泵)；6是风机进气口；7是矩形密封舱；8是密封 舱上盖；9是电缆；10是灯管逆变器(AC/DC)；11是控制灯管开启关闭的开关；12是灯的电源 (DC/AC)；13是电磁阀J2(常开电磁阀)；14是电磁阀J1(常闭电磁阀)；15是接受瓶上盖；16是接受 瓶；17是接受液；18是出气管道；19是氙准分子灯管的陶瓷基座；A是接受液排气端；B是气体外泄 端。

图4是香烟VOC降解自身对照法检测氙准分子光源激发的活性氧对VOC的降解性能的检测装置。 在图4中，1是氙准分子活氧消毒器；2是风扇(轴流搅拌风扇)；3是臭氧检测仪的采样气管道；4是 臭氧检测仪；5是测试舱；6是测试舱封闭门；7是香烟；8是抽气泵的进气管道；9是抽气泵(隔膜气 泵)；10是抽气泵的出气管道；11是测试舱前门的固定螺栓；12是被抽入测试舱的香烟气体(VOC)； A是测试舱内烟气的排出端。

具体实施方式

现在结合实施例或实施方案进一步详述本发明，显然，实施例仅供说明绝非限制。

实施例1：氙准分子灯管的开关时间精度检测方法

原理：本设备所使用的氙准分子光源具有秒开秒关的良好的电气控制特性，也就是灯管的开启关闭 的最短时间可以控制在1秒钟，而不会降低灯管的发光强度和降低灯管的使用寿命。在检测了灯管活性 氧的制备量后，就可以计算出灯管最小的活性氧的产能就是灯管开启1秒钟的时间段内所产生的活性氧 量。例如，如果灯管以空气为气源的最大活性氧制备量为450mg/h，则灯管的活性氧的制备精度为0.125 mg/s。氙准分子光源的关闭与开启是依赖于氙准分子光源的开启关闭的时间控制硬件电路系统。该系统 是由MCU(微控制器)所组成的嵌入式控制系统，系统通过键盘指令可以输出控制氙准分子光源开关的 脉冲方波，所以嵌入式控制系统输出的脉冲方波的精确性是氙准分子灯管开启和关闭精度的保障。众所 周知，在数字电路中，都是采用石英晶振的方波作为时间的基准，所以使用石英晶振的方波来检测嵌入 式控制系统输出的氙准分子灯管控制方波的上升沿与下降沿的时间精度是检测氙准分子灯管开启和关闭 时间精度的直接检测方法。

目的：通过对氙准分子灯管的光照开关控制的嵌入式控制系统输出的氙准分子灯管控制方波的上升 沿与下降沿的时间精度，来间接的检测氙准分子灯管的开启和关闭的时间的准确性，由此来间接的测量 氙准分子灯管可以激发气体中的氧气产生活性氧量的控制能力。

实验装置：附图1所示。

测量方法及要求：灯管开启，示波器出现上升沿；灯管关闭，示波器出现下降沿。读取上升沿与下 降沿时间，灯管预设开启、关闭时间与示波器读取时间误差≤0.3毫秒。

实施例2：氙准分子光源的灯管的光照强度测量方法

原理：紫外线照度计的探头在接近氙准分子灯管的辐射后，可以在设备上直接转换成光照强度的数 据，该设备的光照强度也可以用mw/cm²表示，也可以用LX来表示。

目的：通过对氙准分子灯管的光照强度检测，来间接的检测氙准分子灯管在发光时，氙准分子灯管 可以激发气体中的氧气产生活性氧量的能力，是本产品活性因子质量检测的重要控制指标之一。

检测装置：如图2所示。

氙准分子灯管的光照强度测量装置说明：a)制作上述装置，在封闭的空间内测量。上述装置可采 用玻璃或亚克力材料，箱体作用是在测量时起到不遭受空气流动干扰；b)图中D＝0.5mm；c)检测器探 头的位置位于灯管的中间垂直方向；d)灯管支架卡套的开口水平开，也就是灯的安装从水平方向安装， 以避免每次安装灯管移动检测器的探头位置；e)图中开关K采用按钮开关，开关导通时，氙灯点亮，断 开时，氙灯关闭。

紫外光辐射强度检测仪：采用日本USHIO公司UIT-250型深紫外光辐射强度检测仪。

氙准分子灯照射强度的测量方式及要求：取氙准分子灯管，将灯管安装在图2的检测装置中，开启 开关，立即读取数据，重复此步骤5次，5次数据的平均值≥18mw/cm²，5次读数的相对标准偏差 (RSD)≤2.5％。

实施例3：氙准分子灯管最大活性氧产生量的检测方法

原理：碘量法是使用吸收液收集活性氧气体，然后在吸收液中加入碘化钾，碘化钾与活性氧发生氧 化还原反应后析出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定，从而可求出吸收液中活性氧的浓度，进而 推算出活性氧的生成量。滴定反应为：(1)活性氧+2I^-→I₂；(2)I₂+2S₂O₃2-→S₄O₆ ^2-+2I^-。

目的：在实验室内，采用化学方法准确的测定氙准分子灯管的活性氧发生量。

测量实验装置：如图3所示。

氙准分子灯管制备活性氧产生量的测量装置(图3)的说明：a)灯管支架向上开口，灯管由上面放 入灯管支架；b)调整流量计获得最佳气体流量；c)氙准分子灯单独控制，启动开关用按钮开关：d)电 磁阀1(常闭)、电磁阀2(常开)分别用两个开关控制；e)气泵选用流量在35L-50L/min的隔膜泵。

测量方法：在测定过程中，除另有说明外均使用符合中国国家标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯 度的水。

配制200g/L碘化钾(KI)溶解100g碘化钾(分析纯)于500mL煮沸后冷却的蒸馏水中，用棕色 瓶保存于冰箱中，至少储存一天后再用。

Na₂S₂O₃溶液的配置：称取约25g的Na₂S₂O₃·5H₂O于500mL烧杯中，加入500mL新煮沸并已冷却 的蒸馏水中，待完全溶解后，加入0.4g的Na₂CO₃，然后用新煮沸已冷却的蒸馏水稀释至1000mL，储存 棕色试剂瓶中。

KBrO₃溶液的配置：称取0.28g～0.42g的KBrO₃基准物于小烧杯中，加适量水使其完全溶解后，定 量转移至250mL容量瓶中，加水到刻度，摇匀。

淀粉溶液的配置：称取1g可溶性淀粉，用冷水调成悬浮浆，然后加入约80mL煮沸水中，边加边搅 拌，稀释到100mL；煮沸几分钟后放置沉淀，取上清液使用。

Na₂S₂O₃溶液的标定：准确移取25.00mL KBrO₃溶液于250mL碘量瓶中，加入1g的KI固体，摇动 使之溶解，再加入5mL 3mol/L的H₂SO₄溶液，立即加上瓶塞，摇匀。用水封口。放置暗处5min，然后 立即用50mL水稀释，用待标定的Na₂S₂O₃溶液滴定到呈浅黄色，加入1％淀粉溶液1mL，继续滴定至 蓝色刚好消失为止，即为终点，记录标定所消耗的Na₂S₂O₃溶液体积。

BrO₃ ^-+6I^-+6H+-→Br-+3I₂+3H₂O

I₂+2S₂O₃ ^2-→S₄O₆ ^2-+2I^-

活性氧气体的采集与计算(1)将350mL蒸馏水和20mL碘化钾溶液(200g/L)置于500mL具塞锥 形瓶中，开启气体采集实验装置从电磁阀2口排泄稳定通气1min后，开启电磁阀1从电磁阀1的出口处采集 活性氧气体15s，加3mol/L硫酸5mL，瓶口加塞，静置5min；(2)用配制的Na₂S₂O₃滴定上述溶液至淡 黄色，加入5g/L淀粉溶液1mL，继续滴定至无色。记录所用Na₂S₂O₃总量；(3)活性氧总量计算：取3 次测试平均值计算活性氧总量。因消耗1mol/LNa₂S₂O₃滴定液1mL需24.00mg活性氧，故活性氧浓度可按 下式计算：

式中：

x——活性氧含量，单位为毫克每升(mg/s)；

c——Na₂S₂O₃滴定液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；

v_t——消耗的Na₂S₂O₃滴定液的体积，单位为毫升(mL)；

t——采集活性氧气体的时间，单位为秒(s)。

要求：以空气为气源，一只氙准分子光源的灯管的最大活性氧产生量应≥400mg/h，5支氙准分子灯 管的最大活性氧产生量的相对标准偏差(RSD)≤5％。

实施例4：氙准分子灯管活性氧中氮氧化合物的检测方法

原理：高效液相-紫外检测器法(HPLC-UV)。本法是基于氮氧化物溶于水生成HNO₂和HNO₃的反 应，采用氢氧化钠溶液收集活性氧气体中的氮氧化物，用HPLC-UV法测定氮氧化物。以0.01％H₃PO₄水溶 液为流动相，以C18为分析柱，紫外(UV)检测器，对照品为NaNO₃，利用NO₃ ^-在210nm波长下有吸 收，以外标法对吸收液中的NO₃ ^-离子浓度进行检测，并推算出氙准分子灯管制备的活性氧气体中的氮氧 化合物以NaNO₃计的含量，并以此作为氙准分子灯管在制备活性氧时，氮氧化合物的滋生总量。

目的：检测氙准分子灯发射的172nm的紫外窄频光制备活性氧时，氮氧化合物的滋生量。

主要仪器和设备：(1)高效液相色谱仪-紫外检测器(High Performance LiquidChromatography- UV，HPLC-UV)；(2)电子天平：感量0.0001g。(3)移液枪：量程10-100μL和100-1000μL。(4) 采用图3的测量装置，用于本实验。

主要试剂和材料：(1)盐酸(HCl)；(2)磷酸(H₃PO₄)：(3)硝酸钠(相对分子质量84.99， NaNO₃)

试剂配制：(1)流动相配制：取0.05mL含量为85％的H₃PO₄溶液加入到500mL水中，混匀。(2) NO₃ ^-溶液的配制：标准储备溶液c(NaNO₃)＝100μg/mL的配制：称取NaNO₃固体0.1g，加水溶解并定容至 1000mL；(3)标准溶液c(NaNO₃)＝1μg/mL的配制：准确移取标准储备溶液，加水，配置成浓度为1.0 μg/mL的溶液。

色谱条件与系统适用性试验：a)液相色谱柱：C18柱(柱长150mm，柱内径4.6mm；填料粒径5 μm)；b)流动相：体积分数0.01％H₃PO₄水溶液；c)流速：1.0mL/min；d)柱温：30℃；e)进样量： 10μL；f)检测波长：210nm。

活氧中氮氧化合物的采集方法：配制0.05mol/L的NaOH吸收液40mL，开启实验装置(图3)产生 氙准分子活性氧30s，待机器运转稳定后，将出气管插入吸收液中，保持5cm液柱以充分吸收，鼓泡采样 1min后，停止采样，封口反应5min，再用1mol/L HCl溶液中和至pH为5-6(约为3.5mL)，加水定容至 50mL，取溶液置于小瓶中，作为测定氮氧化物的样品溶液。

氮氧化合物检测：取样品溶液10ul注入色谱仪中，以NO₃ ^-色谱峰作为对照，将样品的峰面积与其比 较计算得到相当于NO₃ ^-的浓度。

计算样品溶液中氮氧化物的含量按下式计算：

式中：

X——气体样品中氮氧化物浓度，单位为毫克每秒(mg/s)；

C_标——标准溶液中NaNO₃浓度，单位为毫克每升(mg/L)；

A_标——标准溶液的峰面积；

A_样——样品溶液的峰面积；

0.729——硝酸钠浓度转换成NO₃ ^-浓度的系数；

V_t——吸收液体积，单位为升(L)；

t——采气时间，单位为秒(s)。

要求：以空气为气源，氙准分子灯管产生的活性氧中的氮氧化合物的检出量不得大于最大活性氧检 出量的0.5％。

实施例5：氙准分子光源活性氧的空气净化功能验证实验

原理：在大气环境下，氙准分子激发空气释放的活性氧所具有的强氧化性，可对挥发性有机物气体 (VOC)能够产生催化降解作用。

目的：利用香烟散发的烟雾(香烟VOC)，验证一只氙准分子灯管释放的活氧对香烟的烟雾降解的 时间差异，并由此验证氙准分子活氧对VOC的降解作用。

实验装置：附图4所示，测试舱的内体积在0.06m³～0.1m³，最佳为0.08m³。

测量方法与要求：(1)使用一支香烟，点燃后放在隔膜抽气泵的进气口端，快速的将香烟的烟雾送 入矩形透明箱体内，开始计时，并观察并记录箱体内的烟雾消失时间t₁(min)。(2)将氙准分子活氧空 气净化器的氙灯全点亮的时间设置成与t₁的时间相同，然后再取一只香烟，用同样的方式将香烟的烟雾 送入矩形透明箱体后，并立即开启氙准分子活氧空气净化器，开始计时，观察并记录箱体内的烟雾消失 时间t₂(min)。(4)计算t₁和t₂的比值，满足t₂/t₁≤0.6。(4)取5只氙准分子灯管进行上述实验，5只氙 准分子灯管的降解时间比值的相对标准偏差RSD≤20％。

实施例6：氙准分子消毒器械最大消杀活性氧产生量的稳定性将设备置于20m³±5m³的密闭空间 内的中央高处，选择合适的氙准分子光源的控制参数，将密闭房间内的活性氧浓度控制在10mg/m³±4 mg/m³的范围内后，将室内的活性氧气体排放至≤0.1mg/m³，开启设备工作120min，用分光光度法原理 的臭氧检测仪检测房间内的活性氧浓度，每隔1min记录一次室内的活性氧浓度。在30min内的活性氧 浓度应达到10mg/m³±6mg/m³。连续进行3次实验，并绘制活性氧浓度-时间曲线图。以3条曲线各个浓 度时间点的均值绘制活性氧浓度曲线作为参比曲线，按照下式计算出每条曲线(测试曲线)与参比曲线 的相关性(相似因子f₂)。

活性氧浓度曲线相关性(相似因子f₂)的计算公式如下。

式中：

f₂——相似性因子，即测试曲线和参比曲线的相似度；

n——测试时间点个数；

t——测试点的时间，min；

R_t——参比曲线在t时刻的活性氧浓度(mg/m³)；

T_t——测试曲线在t时刻的活性氧浓度(mg/m³)。

要求1：每条活性氧浓度曲线与参比曲线的相似性因子f₂＞90。要求2：在40min-120min的时间段 内，房间内的活性氧浓度的最大或最小值与该时间点的浓度均值的相对偏差≥±15％的数量不得多于10 处。

实施例7：氙准分子消毒器械单点最小活性氧产生量的稳定性将设备置于20m³±5m³的密闭空间 内的中央高处，选择合适的氙准分子光源的控制参数，将密闭房间内的活性氧浓度控制在 0.10mg/m³±0.02mg/m³的范围内后，将室内的活性氧气体排放至≤0.05mg/m³，开启设备工作240min，用 分光光度法原理的臭氧检测仪检测房间内的活性氧浓度，每隔5min记录一次室内的活性氧浓度。在60 min内的活性氧浓度应达到0.10mg/m³±0.02mg/m³。连续进行3次试验，并绘制活性氧浓度-时间曲线 图。以3条曲线各个浓度时间点的均值绘制活性氧浓度曲线作为参比曲线，按照下式计算出每条曲线 (测试曲线)与参比曲线的相关性(相似性因子f₂)。

活性氧浓度曲线相关性(相似性因子f₂)的计算公式如下。

式中：

f₂——相似性因子，即测试曲线和参比曲线的相似度；

n——测试时间点个数；

t——测试点的时间，min；

R_t——参比曲线在t时刻的活性氧浓度(mg/m³)；

T_t——测试曲线在t时刻的活性氧浓度(mg/m³)。

要求1：每条活性氧浓度曲线与参比曲线的相似性因子f₂＞90。要求2：在40min-120min的时间段 内，房间内的活性氧浓度的最大或最小值与该时间点的浓度均值的相对偏差≥±15％的数量不得多于5处。

实施例8：氙准分子消毒器械多点最小活性氧产生量的稳定性

将设备置于20m³±5m³的密闭空间内的中央高处，选择合适的氙准分子光源的控制参数，将密闭房间 内的活性氧浓度控制在0.10mg/m³±0.02mg/m³的范围内后，将室内的活性氧气体排放至≤0.05mg/m³，开 启设备工作240min，用分光光度法原理的臭氧检测仪检测房间内的活性氧浓度，每隔5min记录一次室内 的活性氧浓度。在60min内的活性氧浓度应达到0.10mg/m³±0.02mg/m³。将臭氧检测仪检测分别置于密闭 空间的5个位置(密闭空间距离地面高度1.5m±0.5m，中间、四周)，分别进行5次试验，并绘制活性氧浓 度-时间曲线图。以5条曲线各个浓度时间点的均值绘制活性氧浓度曲线作为参比曲线，按照下式计算出每 条曲线(测试曲线)与参比曲线的相关性(相似性因子f₂)。

臭氧(活性氧)浓度曲线相关性(相似性因子f₂)的计算公式如下：

式中：

f₂——相似性因子，即测试曲线和参比曲线的相似度；

n——测试时间点个数；

t——测试点的时间，min；

R_t——参比曲线在t时刻的活性氧浓度(mg/m³)；

T_t——测试曲线在t时刻的活性氧浓度(mg/m³)。

要求1：每条活性氧浓度曲线与参比曲线的相似性因子f₂＞90。要求2：在40min-120min的时间段 内，房间内的活性氧浓度的最大或最小值与该时间点的浓度均值的相对偏差≥±15％的数量不得多于5处。

实施例9：氙准分子消毒器械的负氧离子产生量的测定测定时环境要求：环境温度：25℃～ 35℃：50％RH≤相对湿度≤90％RH。测定步骤：将设备的氙灯置于点亮状态，在距离排风口10cm处使用 负(氧)离子检测仪测定，开机后20s内读取读数，负小离子≥1000个/cm³。

实施例10：氙准分子消毒器械的空气消毒效果评价使用氙准分子消毒器械产品进 行空气消毒时， 按照产品使用说明书的使用方法(选择合适的参数，使房间内的活性氧浓 度在6mg/m3-12mg/m3之 间)，开机至说明书规定的使用时间(≤120min)，杀灭微生物的指标 应符合下表的要求。

试验类型	微生物	指标
			模拟现场试验	白色葡萄球菌(8032)	杀灭率≥99.9％
现场试验	自然菌	消亡率≥90.0％

实施例11：氙准分子消毒器械释放低活性氧浓度下对空气中有害微生物浓度的抑制作用用氙准分 子消毒器械产品进行低活性氧浓度释放对空气中有害微生物净化消毒时，按照产品使用说明书的使用方 法(选择合适的参数，使房间内的活性氧浓度在0.08mg/m³-0.16mg/m³之间)，开机至说明书规定浓 度，开始进行试验，在使用的时间内(≤4h)，杀灭微生物的指标应符合下表的要求。

Claims (6)

1.保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是氙准分子光源点亮和关闭的数字控制电路的最小脉冲宽度和脉冲间隔时间应≤1s，脉冲灯管预设启动和关闭时间与示波器读取时间误差≤0.3毫秒；氙准分子光源点亮和关闭的定时功能在1min～∞无限时间之间的任意设置，首选在1min～9999min之间的任意设置；氙准分子光源循环点亮、关闭时间控制在1s～∞无限时间之间的任意设置，首选在1s～65000s之间任意设置；氙准分子光源点亮与关闭的执行程序中，氙准分子灯的点亮与关闭的组合次数应≥1，首选为6次组合；对氙准分子灯管的瞬时点燃的辐射强度进行测量，氙准分子灯管的瞬时点燃的辐射强度≥18mw/cm²，5次读数的相对标准偏差(RSD)≤2.5％；对氙准分子灯管的活性氧输出量采用碘量法进行检测，以空气为气源，一只氙准分子光源的灯管的最大活性氧产生量应≥400mg/h，5支氙准分子灯管的最大活性氧产生量的相对标准偏差RSD≤5％；对氙准分子灯管活性氧中氮氧化合物采用HPLC-UV法检测，以空气为气源，氙准分子灯管产生的活性氧中的氮氧化合物的检出量不得大于最大活性氧检出量的0.5％；采用氙准分子光源的消毒器械的活性氧输出量的稳定性评价标准采用曲线相似因子f2作为评价指标进行评价，f2≥90；采用氙准分子光源的消毒器械输出的负离子中的负小离子的生成量≥1000个/cm²；采用氙准分子光源的消毒器械每产生1000mg活性氧的功耗≤100W·h；采用氙准分子光源的消毒器械在120min内对白色葡萄球菌(8032)杀灭率≥99.9％的活性氧浓度≤11mg/m³；采用氙准分子光源的消毒器械在120min内对自然菌杀灭率≥90.0％的活性氧浓度≤11mg/m³；采用氙准分子光源的消毒器械在240min内对白色葡萄球菌(8032)杀灭率≥99.0％的活性氧浓度≤0.16mg/m³；在240min内对自然菌杀灭率≥90.0％的活性氧浓度≤0.16mg/m³；采用一只香烟散发的烟雾VOC消除法评价氙准分子灯管的VOC清除能力，要求在0.06m³～0.1m³的密闭容器内，一只氙准分子灯管对一只香烟烟雾VOC的消除能力是未采用氙准分子灯管干预的香烟VOC自身消除能力的1.6倍以上。

2.根据权利要求1保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是将氙准分子灯管和紫外线辐射强度测定仪的探头均置于一个密封舱内，氙准分子灯管和紫外线辐射强度测定仪的探头为垂直角度，探头置于灯管的中间位置，探头的光学检测面与灯管平行，距离在2mm～8mm之间，最佳为5mm。

3.根据权利要求1保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是氙准分子光源激发的活性氧检测的活性氧气体检测装置和氙准分子光源激发的活性氧中氮氧化合物检测的氮氧化合物气体检测装置均采用集中传输式氙准分子光源活性氧采集装置，装置所选择的气泵为隔膜气泵，气泵的流量在35L～50L/min之间，进行活性氧测量时，采样时间为15s，进行氮氧化合物测量时，采样时间为1min。

4.根据权利要求1保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是对氙准分子灯管产生的活性氧中的氮氧化合物采用HPLC-UV法外标法检测的色谱系统的组成和结果的计算为：标准品采用NaNO₃和/或NaNO₂；HPLC的色谱系统的流动相采用H₃PO₄∶H₂O＝0.0001％～99.9999％∶99.0000～0.0001％的溶液；色谱分子柱采用ODS/C₁₈柱；紫外检测波长采用210nm±5nm；采用NaOH的水溶液作为吸收液，吸收液中NaOH的浓度为0.0001mol/L～1mol/L，优选配制0.05mol/L的NaOH吸收液，吸收液的体积为5mL～1000mL之间，优选40mL；通气采样时间选择10s～60min之间，首选1min；采样后反应时间在1min～60min之间，首选5min；然后再用HCl水溶液调吸收液的PH值至pH为5-6之间；HCl溶液选择0.001ml/L～3mol/L，首选1mol/L的HCl水溶液作为调节吸收液PH值的中和溶液；然后加水定容体积为50mL作为待测溶液；在色谱柱的流动相流速为1ml/min，取待测溶液10ul注入色谱系统中，NO₃ ^-的保留时间在1.5mm～2.5min之间，以NaNO₃标准溶液作为外标，按照外标法进行计算，氮氧化合物的检测以NaNO₃计算。

5.根据权利要求1保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是采用一只香烟产生的VOC作为氙准分子光源激发的活性氧消除VOC的功能检测方法，所使用的装置为内容积在0.06m³～0.1m³之间的透明封闭舱。

6.根据权利要求1保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是该技术管理方案不仅可以用于氙准分子消毒器械的技术管理，还可以作为采用氙准分子光源作为消杀和VOC净化的医疗器械、农业种植大棚、家畜家禽养殖业的畜舍和禽舍、有微生物消毒和空气VOC净化要求的车间、高级别生物安全实验室的装备的制造领域产品的技术管理方案的主要组成部分。

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