JPH11514277A

JPH11514277A - 高輝度パルス多色光を用いて微生物を不活化させる改善方法

Info

Publication number: JPH11514277A
Application number: JP9516640A
Authority: JP
Inventors: ダン，ジョーゼフ，イー．; クラーク，レジナルド，ウェイン; ブッシュネル，アンドリュー，エイチ．; ソールズベリー，ケントン，ジェイ．
Original assignee: ピュアパルステクノロジーズインコーポレイテッド
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1999-12-07
Also published as: DE69626313D1; US20020091294A1; CA2235244C; US6228332B1; EP0873143A1; KR19990067075A; CA2235244A1; WO1997015332A1; AU7430296A; TW357088B; BR9611189A; MX9803230A; US5900211A; EP0873143B1; DE69626313T2

Abstract

(57)【要約】食品、パッケージ材料、水、空気、その他の製品における微生物の不活化法は広帯域多色光の持続時間が短く強度が高い少なくとも１つのパルスを用いて微生物に照射することに係る。本実施例の変化において、光は少なくとも０．１ジュール／平方センチの強度を有し、パルス持続時間は約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間であり、および／または少なくとも１つのパルスのエネルギーの少なくとも５０％が約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光として伝送される。有利にも、微生物はCryptosporidium parvumの接合子嚢、Bacilluspumilus芽胞またはポリオウィルスである。

Description

【発明の詳細な説明】高輝度パルス多色光を用いて微生物を不活化させる改善方法発明の背景本発明は、食品、水、空気、パッケージ材料の殺菌または除染に関し、さらに詳しくは食品、水、又は空気中、あるいはパッケージ材料に含まれる生物、例えばシストを形成するCryptosporidium parvum等の原生動物や、ポリオウィルス等のウィルスを不活化または死滅させることに関する。さらに詳しく説明すれば、本発明は強度(intensity)が高く持続時間が短い多色光のパルスを広帯域で使用して当該生物を不活化させることに関する。本明細書で用いている「不活化(deactivate)」または「除染(decontaminate) 」およびその態様は微生物を死滅させることあるいは滅菌することであり、すなわち微生物が発生しないようにすることである。水、空気、食品、その他の微生物学的に不安定な製品や、パッケージ材料における微生物学的除染のレベルを向上させて、微生物による損傷からこれらの製品を保護するおよび／または消費者の感染を防止するようにすることに実質的な技術的努力が向けられて来た。このような努力は製品およびパッケージ材料の処理と保存のためのパッケージ技術の開発の双方が関与している。赤外光（７８０ｎｍから２６００ｎｍの範囲、即ち３．９×１０¹⁴Ｈｚから１．２×１０¹⁴Ｈｚ）、可視光（３８０から７８０ｎｍ、即ち７．９×１０¹⁴から３．９×１０¹⁴Ｈｚまで）、近紫外光（３００から３８０ｎｍ、即ち１．０×１０¹⁵Ｈｚから７．９×１０¹⁴Ｈｚまで）、遠紫外光（１７０から３００ｎｍ、即ち１．８×１０¹⁵から１．０×１０¹⁵Ｈｚ）を含む光の光生物学的効果が研究されており、特に食品、食品容器、または医療器具で光を用いて微生物を不活化させる努力が払われて来た。ダンら(Dunn et al.)に発行された米国特許第４，８７１，５５９号、第４，９１０，９４２号、第５，０３４，２３５号を（以下５５９号、９４２号、２３５号特許と称する）参照されたい。本願ではこの文献を援用する。光の光生物学的効果のその他の研究は、ジャガーの「紫外線光生物学的研究入門」(Jagger,J.,“Introduction to Research in Ultraviolet photobiology” ，Prentice Hall，Inc.，1967)に報告されている。米国特許第２，０７２，４１７号では物質、例えばミルクに紫外線等の活性光線を照射することが開示されている。米国特許第３，８１７，７０３号ではパルスレーザー光を用いた透光性材料の殺菌が開示されている。米国特許第３，９４１，６７０号ではレーザー照射に食品を含む材料を曝して微生物を不活化させることで該材料の殺菌を行う方法が開示されている。しかし、これらの方法は様々な欠点、例えばスループット容量が限られていること、微生物（特にシストを形成する原生動物やウィルス）の死滅効果が限られていること、食品での副作用（たとえば食品の香りや見かけに対して悪影響をおよぼす等）が生ずること、さらにエネルギー変換の非効率（電気から光へ）であることを含み、さらに経済的欠点を有している。特に水の除染の分野では、シスト形成性の原生動物を死滅させるこれまでに知られている方法は多くの場合に効果が薄く非効率的、即ち過に時間が掛かるかコストが高すぎる。水の除染で共通に使用される１つの方法は微生物を死滅させる目的で水に塩素を添加することである。残念ながら、塩素は人間に対して毒性がない程度の濃度では、ある種のシスト形成性原生動物を死滅させるのに有効ではない。たとえば近年、Cryptosporidium parvum(C.Parvum)の流行で数十万人が発病し、多数が死亡した。このような流行は、春から夏の雨期に共通して発生しており、飼養施設などからの水が好ましくないことに公共上水へ混入する場合に発生している。C.parvumを死滅させる経済的な方法はこれまで利用できなかった。水から生きているC.parvumを排除する１つの試みとして、汚染した水を紫外光に暴露することが挙げられる。紫外光と、暴露時間または光強度を増加させるための特殊な方法（たとえば機械式フィルタに接合子嚢を捕集して機械式フィルタを紫外光に暴露する等）を用いて低濃度のC.parvumを死滅させる即ち２の対数サイクル程度を減少する場合には限られた範囲で効果が認められたものの、このような方法は２時間以上にわたって、即ち約１５０分間、１５ワット／秒の強度を有する紫外光に水を暴露する必要がある。つまり、C.parvumを公共上水処理場で死滅させるのに紫外光の利用は有効なアプローチではないと証明された。必要とされているのはC.parvum、その他のシストを形成する原生動物や、その他の微生物たとえばウィルスを死滅させ、高速即ち水処理施設で現実に使用可能かつ高効率即ちC.parvumを高いレベルで即ち２または３対数サイクル以上死滅させる効果がある方法である。空気の除染の分野では、空気中に存在する微生物、特にウィルスと化学的汚染物質も問題にされる。効果的であるためには、空気処理のアプローチは汚染した空間から汚染していないまたは殺菌空間へ流れる際に流れる空気を処理することが出来なければならない。これまで、最も一般的な空気処理の方法はミクロフィルタたとえばＨＥＰＡフィルタをダクト内に使用して物理的に流れる空気から粒子汚染物を除去するものだった。残念なことに、使用されるミクロフィルタは気流に対して有意な障害となり、そのため大出力のファン等を使用して空気フィルタへ空気を圧送する必要があった。時間の経過とともにミクロフィルタへ粒子汚染物質が捕集されるにしたがい、気流に対する障害が増加する。更に、このようなミクロフィルタによる気流への比較的高い抵抗のためフィルタ周辺の空気の漏れが設計上で非常に大きな要因となる。このようなフィルタは又交換のために取り外した場合にダクト内へ捕集した汚染物質を放出することがありこのような放出された汚染物質はフィルタによって保護されるべき領域へダクトを通って運搬されることがある。更に、ある種のミクロフィルタは特に小型の汚染粒子を除去することが出来ない。発明の開示本発明は非常に強力な多色光の持続時間の短いパルスを用いてシストを形成する原生動物たとえばCryptosporidium parvum等やウィルスたとえばポリオウィルス等を不活化するための方法を提供することにより前述の必要性ならびにその他の必要に有利にも対処するものである。強度が大きくコヒーレントでない多色光の持続時間の短いパルスの適用で効率的、効果的、高スループットの処理を提供し多くの現実的かつ経済的利点が得られる。一般に、本発明では、電磁エネルギーの少なくとも約５０％望ましくは少なくとも約７０％または９５％程度が１７０ナノメートルから２６００ナノメートルの範囲の波長に分布し、約１×１０^-6秒から約１×１０^-1秒の範囲の持続時間で望ましくは約１０ミリ秒以下とする平方センチメートルあたり約０．０１から約５０ジュールの範囲のエネルギー密度を有するコヒーレントでない多色光の持続時間の短い少なくとも１つのパルスに微生物を暴露し、シストを形成する原生動物およびウィルスを含む微生物を不活化するための方法を提供する。望ましくは、少なくとも約４０％、代表的には約７０％以上の光パルスのエネルギーが連続放射スペクトルに含まれるようにする。しかし、有意な線放射スペクトルを含む光源からの強力なパルスを特定の処理で有効に利用することも出来る。このような持続時間が短く、強力で、コヒーレントではない光パルスはパルス式ガス充填フラッシュランプ、スパークギャップ式放電装置、またはその他のパルス式インコヒーレント光源によって提供できる。パルス式ガス充填フラッシュランプは電流パルスがフラッシュランプで放電されガスをイオン化し広いスペクトル範囲にわたる連続放射および線放射両方の強力なバーストを発生する場合に広帯域の光を発生する。このようなフラッシュランプは、電気から光へのエネルギー変換の効率が高いことにより、たとえばキセノンやクリプトン等の不活性ガスを用いるのが代表的である。その他のガスまたはガス混合物およびガス放電システムの使用が可能であり特定の用途では望ましいことがある。望ましくは、特定の波長分布の光強度を選択して、強力な光パルスによる処理で少なくとも１０（１０を底とする１対数分の減少）分の１、また更に望ましくは少なくとも１０００（１０を底とする３対数サイクルの減少）分の１まで、処理しようとする流体の表面または容積全体で少なくとも最初に存在していたコロニー形成単位の減少を提供する。完全殺菌までの範囲で少なくとも１００万分の１またはそれ以上（１０を底とする６対数サイクルの減少）のコロニー形成単位の減少が本発明では提供できる。酵素および微生物の不活化の結果として陳列寿命及び安定性の劇的な改善を示す固体食品以外にも、無菌パッケージ材料、水または空気等の流体、及び手術用器具等の医療用具にインコヒーレント多色光の短パルスを当てることが出来る。このような方法では、少なくとも約５％、望ましくは少なくとも約１０％の光パルスのエネルギーが３００ナノメートルより短い波長にある。このようなパルスは総エネルギー密度が比較的低いのが代表的で、平方センチメートルあたり約０．０１から約１５ジュールの範囲、代表的には０．１から３ジュール／平方センチメートルである。広いスペクトル範囲を有するこのような光の単一パルスは所望の物質の効果的な殺菌を行なうことができ、異なる微生物群の広い範囲に吸収されて死滅効果を発揮する。本発明の範囲内の各種方法によれば、食品、水やジュースまたは空気等の流体、またはパッケージ材料を、１７０から２６００ナノメートルの範囲にエネルギーの少なくとも約９０％が分布し、フラッシュ持続時間が平方センチメートルあたり約０．０１から約２０ジュールの範囲で処理しようとする食品またはパッケージ材料の表面または容積を通るエネルギー密度で約０．００１から約１００ミリ秒の範囲にある強力なインコヒーレント多色光で処理できる。フラッシュランプの他にも、適当な広帯域スペクトルと強度を発生するその他のパルス光放電装置を本明細書に開示する処理で使用できる。代表的には、食品の表面、流体、及びパッケージ材料はパルス１個から約２０個の高強度で短時間のインコヒーレントな光に照射し少なくとも２パルスの複数パルスの使用が特に望ましい。各種実施例において、食品または流体は所望の処理スペクトルに対して十分に透過性があるパッケージ材料に収容されてからその表面を光パルスに暴露される。この点で、処理しようとする食品、ジュース、水またはその他の製品を収容するパッケージ材料は、少なくとも約１％またはそれ以上、望ましくは約３２０ナノメートル以下の所定の処理波長範囲にわたって少なくとも約５０％の光パルスのエネルギーを透過するのが最も良い。望ましくない微生物を含む流体（例えば空気、または水性流体例えば飲料または水等）の処理では、処理領域内で処理を行なう流体容積全体に特定のエネルギー密度（本明細書で開示する）を有するような高強度インコヒーレント多色光パルスを提供する。この点で、パルス光の少なくとも特定の最小エネルギーレベルは所望の消毒レベルを発生するのに十分なように処理容積全体に存在するのが最も良い。このような方法は流体の一定の処理容積に対して静的、または望ましくは連続的として、この場合流体は（光パルスのレートすなわちパルス反復レートと関連して）処理領域を通過する流体の容積全体がパルス光処理の所定の最小レベルすなわち所定の最小個数のパルスを受けるレートで処理領域を通るように導く。この後者の方法は公共上水処理場等の用途で使用するのに特に適している。例えば実質的に純粋な空気や水等の各種流体は可視光や紫外線スペクトル範囲を含む広い範囲の波長に対して高度な透明度を有しているので、このような流体の処理容積やレートはこのような比較的大きく取ることが出来る。その他の流体例えば透明な糖溶液、ワインその他等はもっと透明度が制限されているので、それに相応の小さな（例えば光パルスの伝播方向にもっと薄い）処理容積を使用することによって対応することが出来る。流体が光に対して透明度を有し２６０ナノメートルでの入射光の少なくとも半分が流体の０．０２５センチメートル厚を通って透過するようにするのが望ましい。望ましくは、流体材料を処理する場合に流体は実質的に固体、粒子状物質を含まない（例えば純粋な液体または液体混合物、または固体が液状溶媒に溶解しているような溶液）として流体のなんらかの微生物的および／または酵素的内容が陰影効果なしに高強度の光の場に曝されるようにする。しかし、例えば切断、薄切または粉砕した食品等（例えば乾燥野菜）のような固形物は流体（例えば水）懸濁媒体中で、望ましくは多数の伝播方向ですべての固体表面が処理されることを保証するようにした望ましくは多数パルスにより糞利に処理されることが理解されよう。処理しようとする流体容積全体に適当な強度のパルス化インコヒーレント光を提供することにより流体を処理する以外に、個別のパルスの間で流体の混合（望ましくは渦流混合）して多数のパルス化光処理を提供することにより流体を処理することも出来る。しかし、このような処理方法は微生物的および／または劣化酵素内容を減少させるものの、容積全体の処理方法に較べて顕著に望ましくなく効率も悪い。高強度光の複数の間隔の狭いパルスと、ある場合には単一パルスが、代表的にはおよそ一桁の大きさ以上（１０を底とする）また望ましくは少なくとも２または３桁以上の大きさでシストを形成する原生動物やウィルス等の生存微生物の増殖を実質的に減少する。もっと高い減少レベル（完全な殺菌を含む）は適当なエネルギーレベルと処理パルス個数で実現できる。通常は１から５０個程度の間の光パルスを用いて食品、流体、医療器具またはパッケージ材料表面を十分に処理でき、１から２０個程度のパルスを使用するのが望ましい。代表的には１から１０フラッシュ、例えば２，５，または１０フラッシュを用いる。少なくとも２個の複数の高強度光パルスを適用するのが一般に望ましい。処理しようとする表面に適用されるパルス同士の間の時間は一般に０．００１秒と約３０秒の間（例えば０．１から５秒）が望ましく、商業的処理用途では約２秒以下が好適である。パルスが単一のフラッシュランプ（または同時にフラッシュする複数のランプからなるフラッシュランプ・アセンブリ）によって提供される場合、最大反復レートは個別のランプ冷却パラメータにより具体的事項として管理されることになり代表的には毎秒１以下から１０００回程度までの範囲で反復レートを提供する。しかし、有効反復レートは個別にまたは対として等のグループでのどちらかで次にフラッシュする複数のフラッシュランプを使用し、またフラッシュランプと処理しようとする表面または容積の間の相対移動を提供することにより増加させられる。十分な強度ならびに適切な持続時間と波長の分布のインコヒーレントなパルス光はフラッシュランプ・システムから得られる。適当なフラッシュランプ・システムはピュアパルス・テクノロジーズ社(Pure Pulse Technologies，Inc.)からピュアブライトの商標で(PURE BRIGHT)販売されている。特定のモデルピュアブライト・モデルＰＢＳ１−３型はエネルギー貯蔵コンデンサを充電するＤＣ電源と、コンデンサの放電を制御するために使用するスイッチと、予めプログラムされた時間間隔で（自動モード）またはボタンを操作員が押した時（手動モード）スイッチを作動させるトリガ回路と、コンデンサ／スイッチ・アセンブリから放電パルスを伝送する一組の高電圧同軸ケーブルと、ランプから放射された光を配向するためのレフレクタ内に装着した１つから４つのフラッシュランプで構成される。１つの実施例において、本発明はシストを形成する原生動物、ウィルスまたは同様のものを不活化する方法として特徴付けることが出来る。本方法は少なくとも１つの持続時間が短く強度が高い広スペクトル多色光のパルスを用いてシストを形成する原生動物、ウィルスまたは同様なものを照射することに係る。本実施例の変化において、光は少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²例えば約０．５から１．５Ｊ／ｃｍ²の間からの強度を有しパルス持続時間は約１０ナノ秒と１０ミリ秒の間から、および／または少なくともパルスエネルギーの５０％が約１７０と２６００ｎｍの間からの波長を有する光に伝達される。有利にも、シストを形成する原生動物はCryptosporidium parvumであり、これは通常の水処理、例えば塩素等に影響されずこれに対する連続紫外光が殆んどまたは全く影響をおよぼさないと証明されている。ウィルスはポリオウィルス、ロタウィルス、またはその他のウィルス性エージェントである。別の実施例において、本発明は微生物を含む水または空気を除染する方法として特徴付けることが出来る。本方法は少なくとも１つの持続時間が短く強度が高い広帯域スペクトル多色光のパルスを用いて水または空気を照射することに係る。本実施例の変化において、光は０．５から１．５Ｊ／ｃｍ²の間から少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有し、パルス持続時間は約１０ナノ秒と１０ミリ秒の間から、および／またはパルスエネルギーの少なくとも５０％が１７０と２６００ｎｍの間からの波長を有する光に伝達される。有利にも、水はCryptosporidium parvum、ウィルスまたはその他の微生物を含むことが有り、当該方法はこれらCryptosporidium parvum接合子嚢、ウィルス、及びその他の微生物を不活化するうえで有効である。空気はこのような微生物を含むことが有り当該方法は空気中のこれらの微生物を不活化するうえでも有効である。動作において、水または空気を処理領域に流入させ、照射は処理領域で行なわれる。水または空気を処理領域で照射した後、水または空気は処理領域から流出する。水または空気の流動は適当なパイプに水または空気を内包することによって、また処理領域へおよび／または処理領域から水または空気を圧送することによって実現できる。水または空気の流動は、処理領域を通過する水または空気の全部が処理領域から出る前に照射を受けるように選択したフラッシュ反復レートで照射を反復すると連続的に実現することが出来る。有利にも、処理領域の排出ポートは広帯域スペクトルの高強度短持続時間の多色光パルスを受け取るように配置されて処理領域から出て来る除染した水をなんらか汚染することが有る排出ポートに存在する微生物を不活化するようにしてある。従って本発明の特徴は、幾つかの実施例と変化において、シストを形成する原生動物、ウィルス、およびその他の微生物を不活化することである。本発明の別の特徴は、幾つかの実施例と変化において、広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度パルスを用いて当該微生物を不活化することである。本発明の更なる特徴は、幾つかの実施例と変化において、流体また特に水中と空気中のシストを形成する原生動物、ウィルス、及びその他の微生物を不活化することである。本発明の更なる特徴は、幾つかの実施例と変化において、流体中で、当該流体が処理領域を通過する間にシストを形成する原生動物、ウィルス及びその他の微生物を不活化することである。本発明の更なる特徴は、幾つかの実施例と変化において、処理領域を通過する全流体が広帯域スペクトル多色光の高強度短持続時間の少なくとも１つのパルスで処理されるような所定のパルス反復レートを有するパルスを用いてシストを形成する原生動物を不活化することである。図面の簡単な説明本発明の上記の及びその他の態様、特徴、利点は以下の図面との関連で呈示される以下のさらに詳しい説明から一層明らかになるであろう。図面において、図１は細長いインコヒーレントなパルス光源を取り囲むジャケットを長手方向に通って流れる圧送可能な製品例えば水または空気を処理するパルス光処理装置の実施例の模式図である。図２は１つまたは２つ以上の細長いインコヒーレントなパルス光源に平行な方向に流れる圧送可能な製品例えば水または空気を処理する図１のパルス光処理装置の別の実施例の模式図である。図３は高強度インコヒーレント・パルス光処理部を通る製品を処理するための処理装置の実施例の模式図である。図４は細長いインコヒーレント・パルス光源が中心軸にそって配置された２つの同心円筒状構造からなる処理チャンバを通って流れる水を処理するための処理装置の実施例の断面図である。図５は図４の細長いインコヒーレントなパルス光源を包囲する石英ジャケットを用いこれを通って空気または水を流して細長いインコヒーレントなパルス光源を冷却するようにした図４のパルス光処理装置の別の実施例の断面図である。図６はフラッシュランプから放射される広帯域スペクトルの高強度短持続時間多色光パルスを受け取るように排出ポートが配置されている図４のパルス光処理装置の更なる実施例の断面図である。図７は細長いインコヒーレントなパルス光源が気流に直交して配置されているダクトを通って流れる空気を処理するパルス光処理装置の斜視図である。付録は以下で説明する実施例Ｉの手順で得られた試験結果の集合である。対応する参照番号は図面の幾つかの図を通して対応する部材を表わしている。好適実施例の詳細な説明本発明を実視する現在企図される最良の態様の以下の説明は本発明を制限する意味に取るべきものではなく、単に本発明の一般原理を説明する目的でなされたものである。本発明の範囲は請求項を参照して決定されるべきである。図１を参照すると、フラッシュランプ・システムは、例えばカリフォルニア州サンディエゴのピュアパルス・テクノロジーズ社(Pure Pulse Technologies，In c．of SanDiego，California)から入手できるピュアブライトＰＬ−３２０型(PU RE BRIGHT Model No.PL-320)等のフラッシュランプ・システムで、エネルギー貯蔵コンデンサ（図示していない）を充電するＤＣ電源と、コンデンサを放電するために使用するスイッチ（図示していない）と、液体の流動レートまたは同様のものを検出するセンサーに応答して、またはボタン押下に応答して予めプログラムされた時間間隔でスイッチを作動させるために使用するトリガ回路（図示していない）と、コンデンサ／スイッチ・アセンブリからフラッシュランプ・アセンブリへ放電パルスを伝送する一組の高電圧同軸ケーブル（図示していない）とを含むパルス発生装置（図示していない）を含む。フラッシュランプ・アセンブリは１個から４個または５個以上のフラッシュランプ５０４を含み、フラッシュランプ５０４から放射された多色光２５を、処理導管を通って流れる流体例えば水、液状食品、または空気に向かって配向し、これによって流体を当該光に暴露するように金属製レフレクタ５０２に取り付けてある。このような暴露は処理導管を流れる流体中の微生物の実質的に全部（すなわち５０％以上例えば９０％）を不活化すなわち滅菌または殺菌する。広帯域スペクトル（すなわち１７０から２６００ｎｍ、１．８×１０¹⁵Ｈｚから１．２×１０¹⁴Ｈｚ）のパルス多色光の強度（すなわち０．０１から５０Ｊ／ｃｍ²、例えば０．５から１．５Ｊ／ｃｍ²の間で金属製レフレクタ５０２の表面で測定したエネルギー密度）と短持続時間は持続時間が０．００１ミリ秒から１００ミリ秒の間から、例えば１０ナノ秒から１０ミリ秒の間で、パルス反復レートが毎秒１から１００パルス例えば１０パルスとするのが望ましい。光は連続は及び広帯域スペクトルの外側で波長を有する単色または多色光を含むことも有ることに注意する。しかし、５０％から６０％、望ましくは少なくとも７０％から９０％またはそれ以上の光のエネルギーが上記で定義した広帯域スペクトル内部の波長を有する光に由来すべきである。図１は圧送可能な製品例えば空気、水または液状食品例えばフルーツジュースの高強度インコヒーレント・パルス光による処理のための実施例の模式図である。装置５０は内部を流体が流れ、図示した実施例５０ではフラッシュランプ動作に附いての従来の実視に従って適切な電源（図示していない）を提供した高強度キセノン・フラッシュランプとすることが出来るフラッシュランプ５０４を包囲する処理キャビティ、チャンバまたは領域５０２を形成する反射性円筒状筐体を含む。反射性処理キャビティ５０２は通過する圧送可能な製品の容積に衝突する光パルスの実行エネルギー密度を増加させるために用いている。循環ポンプ５０８は処理キャビティ５０２を通る圧送可能な製品のフローレートを制御し、フラッシュランプのパルス反復レートで調節されて処理キャビティ５０２内の製品残留時間の間にここを通過する製品の全部が所定回数の広帯域スペクトルインコヒーレント多色光の高強度短持続時間パルスを受けるようにする。処理キャビティ５０２から出て来る製品は所望の度合に殺菌または消毒される（光のパルス回数と処理容積全体を通る光パルスのエネルギー密度によって決まる）。幾つかの実施例で、処理キャビティ５０２はフラッシュランプ５０４から隔離されるように適当に配置して製品がフラッシュランプ５０４と接触しないようにする。処理キャビティの直径は、特定の広帯域スペクトル内で処理しようとする製品の特定の吸光特性を含むがこれに限定されない多くの要因によって変化することが有る。処理キャビティの直径はフラッシュランプの物理的及び動作特性ならびに複数パルスの間で想定した製品混合の度合の関数として変化する。処理キャビティは製品を通り越して反対にフラッシュランプに向かって内向きに照射を反射させるための外壁としてまたは外部レフレクタとしてのレフレクタ・アセンブリ５０２を含むのが望ましい。空気や水等の流体は光に対して比較的透明であることに注意する。そのため、このような製品では吸収による減衰が比較的少なく、光束密度はその大部分がフラッシュランプからの距離の関数としてだけ減少する。しかし、有意な吸収を有するような流体、例えばある種の液状食品、例えばジュース等では、この計数がフラッシュランプからの距離の関数としてフラッシュランプから放射された光の光束密度も減少させる。いずれの場合にも、所望の最小光束密度は既に説明したように、望ましくは処理領域全体で維持されるべきでまたはそれ以外で混合を行なって流体の全部が適当な最小光束密度とパルス回数に暴露されることを保証する必要がある。図２を参照すると、フラッシュランプ５５６は装置５０の処理チャンバ５０２の内部に配置されているが、１個または２個以上のランプを処理チャンバの外部にもまたは代わりとして配置することも出来る。図２に図示したような別の設計では、処理しようとする流体例えば液状食品、水、または空気が、楕円レフレクタ５５４の一方の焦点に沿って配置された透明な処理導管（例えば石英ガラス間）５５２を通って導入される。フラッシュランプ５５６は楕円形レフレクタ５５４の他方の焦点に沿って配置する。各々が一方の焦点にランプを有し他方の焦点に石英管５５２を有する多数の楕円セグメント（図示していない）を所望すれば使用できる。この様にすると、フラッシュランプ５５６から放射された光は処理チャンバの中心に向かって合焦するため、処理しようとする液体の光吸収の補償が提供され、液体の全部が更に均一な光処理を受けるようになる。フラッシュランプ５５６は水冷または空冷および／またはスペクトル・フィルタリング（図１のフラッシュランプ５０４でも可能である）のために例えば石英スリーブまたはジャケットで被覆しても良い。図３を参照すると、例えば石英チューブ（図示していない）で製品６０１が通過するパルス化光源／レフレクタ・アレイ６０２を有する高強度インコヒーレント光処理部６０の実施例が図示してある。フラッシュランプ／レフレクタ・アレイ６０２は電気パルス形成ネットワーク６０３または同時または順次のどちらかでフラッシュランプ・アレイを励起するパルス発生装置と、各ランプの外部でジャケット・アセンブリを通る液体媒体を循環させ冷却および／または所望の透過率／吸収率特性で選択した溶液を使用したスペクトルフィルタリングのための冷却／フィルタリング流体循環装置６０４へ臍帯で接続してある。光束動作と大出力強度ではオプションとして石英の水ジャケットを使用してフラッシュランプを冷却するのが望ましい。フラッシュランプ／レフレクタ・アレイ６０２はフラッシュランプ／レフレクタ・アレイ６０２の上下半分の間の処理領域に高強度短持続時間光パルスを発生する複数のランプとレフレクタを含む。図示した実施例６０では直管ランプとレフレクタ素子を使用しているが、その他の構造を用いても良い。例えば、フラッシュランプは発光ネオンサインを何らかの形状に作製するのと殆んどおなじ方法であらゆる形状に作製できる。同様に、レフレクタ素子は多くの異なる寸法で多くの異なる材質から作製して処理製品に対してフラッシュラップ光源を所望のエネルギー密度分布で投影することに対応させることが出来る。ウィリアム・エルマー著、「レフレクタの光学設計」("The Optical Design of Reflectors"，Sec ond Edition，William B．Elmer，Published by John Wiley and Sons，Inc.，N ewYork)はレフレクタ設計の基礎についての入門書として適切な参考書である。本発明は食品の保存において生活している生物、細菌、またはウィルス個数または酵素活性の減少で多くの潜在的な用途を含むが、水処理用途での水の殺菌と空気処理用途での空気の殺菌について高強度短時間持続光処理を使用することが本特許文書の重要な態様であると考えられる。例えば、非常に高い微生物密度であっても（１×１０⁶／ｍｌから１×１０⁷／ｍｌ個のCryptosporidium parvum接合子嚢Ｍ１まで）、フラッシュあたりのエネルギー密度が１Ｊ／ｃｍ²のフラッシュ２個だけでCryptosporidium parvumの殺菌が得られる。図４を参照すると、本発明の１つの実施例による水処理セル７００の断面図が図示してある。外側円筒形筐体７０２、円筒形のバッフル７０４、第１の端部プレート７０６と第１のランプ・ホルダー７０８、第２の端部プレート７１０と第２のランプ・ホルダー７１２、取水口７１４、および第１と第２の排水口７１６および７１８が図示してある。外側円筒形筐体７０２及び円筒形バッフル７０４と同軸に上記で説明した種類のフラッシュランプ７２２が配置してある。第１と第２の端部プレート７０６、７１０に沿った外側円筒形筐体７０２は水密容器を形成してこれに取水口７１４から水が流入し、第１と第２の排水口７１６、７１８から水が流出する。外側円筒形筐体７０２と同軸に円筒形バッフル７０４が取り付けてある。円筒形バッフル７０４は第２の端部プレート７１０に取り付けられ第１の端部プレート７０６よりほんの少し短く終止して円筒形バッフル７０４外側で水密容器内部の領域から第１の端部プレート７０６付近の円筒形バッフル７０４の端部７２０周囲へさらに円筒形バッフル７０４内部の領域へ水が流入できるようにしてある。この構造は次のような液流パターンを提供する：取水口７１４経由で水密容器内へ、また円筒形バッフル７０４外側の領域へ水が流入し、次に円筒形バッフル７０４を通って（図４では左側に向かって）円筒形バッフル７０４の端部７２０周囲へ水が流れ、さらに円筒形バッフル７０４内部で第２の端部プレートに向かって（図４の方向では右側に向かって）水が流下して排水口７１６、７１８で円筒形筐体から流出する。有利にも、上述の構造は円筒形バッフル７０４内部の領域で実質的に均一な水の無渦流を提供する。これは殆どが水が円筒形バッフル７０４の端部７２０から円筒形バッフル内部の領域に流入する際に実現される流れの均一性によるものである。その結果、広帯域スペクトルで高強度短持続時間の光パルスによる均一な処理が実現される。円筒形バッフル７０４内部の領域で均一な流体力学の作成は円筒形バッフル７０４と外側円筒形筐体７０２の間で取水口７１４から約５センチメートルに配置した円環状のバッフル７２６を用いることで更に実現される。この円環状のバッフル７２６は取水口７１４を通り円筒形バッフル７０４と外側円筒形筐体７０２の間の領域全体に流れるように水を分配する補助を行なう。円筒形バッフル７０４内部に滞留している間、水はフラッシュランプ７２２から放射される多色光の高強度短持続時間パルスに暴露される。有利にも、円筒形バッフル７０４の内部表面７２４は反射面にしてありフラッシュランプ７２２から放射されて円筒形バッフル７０４内部の領域で水を通過した光がフラッシュランプ７２２に向かって反射するようになっている。反射光は水を透過して戻り、これによって円筒形バッフル７０４内部の領域で水が暴露される有効エネルギー密度を増加させている。この有効エネルギー密度は光が円筒形バッフル７０４内部の領域内で望ましくは複数回前後に反射されてから水中の微生物やその他の粒子によって、また円筒形バッフル７０４の反射性内部表面に吸収されることに鑑みて更に増加する。望ましくは円筒形バッフル内部の水が暴露されるエネルギー密度は０．０１Ｊ／ｃｍ²から５０Ｊ／ｃｍ²の間で、例えば０．５Ｊ／ｃｍ²から１．５Ｊ／ｃｍ² の間である。多色光の高強度短持続時間パルスのパルス持続時間は０．００１ミリ秒から１００ミリ秒の間、例えば１０ナノ秒から１０ミリ秒の間であり、パルス反復レートは５０ミリメートルから５００ミリメートルの間例えば２２０ミリメートルの長さで２５ミリメートルから２５０ミリメートルの間の直径例えば１１４ミリメートルの円筒形バッフルについて１Ｈｚから１００Ｈｚである。望ましくは、フラッシュランプは１７０ｎｍから２６００ｎｍの間の波長で光の少なくとも５０％から６０％例えば７０％から９０％を放射する。更に、望ましくはフラッシュランプから放射される光のエネルギー密度の１％から１％の間、例えば１０％が２００ｎｍから３２０ｎｍの間例えば２６０ｎｍの波長に集中する。図５を参照すると、本発明の別の実施例によって作成した水処理システム７００の断面図が図示してある。外側円筒形筐体７０２、第１と第２の端部プレート７０６、７１０とランプ・ホルダー７０８、７１２、取水口７１４、第１と第２の排水口７１６、７１８、円筒形バッフル７０４、フラッシュランプ７２２、石英ジャケット７２６が図示してある。以下で説明する点を除いて、図５の実施例は図４の実施例と実質的に同一である。石英ジャケット７２６は円筒形バッフル７０４内部の空間を石英ジャケット７２６のすぐ近くの空間から分離する水密障壁を提供する。この構造によりフラッシュランプ７２２を冷却する目的で、またはフラッシュランプ７２２から放射された光をスペクトル的にフィルタするために、空気または冷却水を石英ジャケット７２６のすぐ近くの空間内部で循環させることが出来る。有利にも、図５の実施例は図４の実施例で可能であるよりも、長いフラッシュランプ寿命、更に望ましい周波数スペクトル、および／または短縮されるパルス反復レート（フラッシュ間でフラッシュランプの冷却が増加することによる）を提供できる。図６を参照すると、本発明の別の実施例による水処理システム９００の断面図が図示してある。外側円筒形筐体７０２、第１と第２の端部プレート７０６、７１０およびランプ・ホルダー７０８、７１２、取水口７１４、円筒形バッフル７０４、フラッシュランプ７２２、石英ジャケット７２６が図示してある。以下で説明する点を除いて、図５の実施例は図４の実施例と実質的に同一である。図４の第１と第２の排水口７１６、７１８は図６の実施例では円筒形バッフル７０４の側面を通過する単一の円錐台形の排水口９０２に置き換えてあり、これによってフラッシュランプ７２２からの光が円錐台形排水口９０２の内部を照射できるようにしてある。この構造では汚染物質が円錐台形排水口９０２内部に残存せず、また水処理システム９００から排出される際に除染した水を汚染しないようにしている。再循環ホース９０４は除染した水または空気が必要とされない場合に円錐台形排水口９０２から水を受け入れ、この水を水処理システム９００内部で循環させる。再循環ホース９０４を除去すると、除染した水が円錐台形排水口から流出するので必要に応じて利用できる。この実施例は水が水処理システム９００から定期的に排水され、水処理システム９００から排出された後の水の汚染が特に問題となるような実験室での使用に特に好適である。しかし本実施例の多数の使用方法が企図される。次に図７を参照すると、本発明の１つの実施例による空気処理システム８００の斜視図が図示してある。反射性内部表面８０６を含む空気ダクト８０４の処理領域８０２と、直交する方向に向けたフラッシュランプ８０８と、空気ダクト８０４のバッフル排気領域８１０と排気ダクト８１２が図示してある。動作において、空気は排気ダクト８１２に有るファン（図示していない）によって作られる真空圧の結果、空気ダクト８０４の処理領域８０２に向かって流入する。空気はフラッシュランプ８０８を通り空気ダクト８０４の処理領域８０２内部に流入する。処理領域８０２に残留している間に、空気はフラッシュランプ８０８から放射される１回または２回以上高強度短持続時間の広帯域スペクトル多色光のパルスに暴露される。有利にも、当該空気が処理領域８０２内部に残留している間に暴露される有効エネルギー密度は、フラッシュランプ８０８から放射され処理領域内部の空気を通る光を処理領域内部に反射させるように反射面にしてある処理領域８０２の内部表面の存在により劇的に増加する。処理領域８０２を通過した後、空気はバッフル排気領域８１０のバッフル８１４に移動する。バッフル排気領域８１０は例えば排気領域８１０を４つの別個の気道に分割する３枚のバッフルを含む。バッフル８１４は空気が空気ダクト８０４から排出される際に均一な気流を保証し、更に重要なことには、フラッシュランプ８０８から放射された光が処理領域８０２から飛び出さないようにするために用いている。更に処理領域８０２から光が洩れないようにするため、４個の独立した気道の各々の内部表面は艶消しの黒に塗装されている。所望であれば、処理領域８０２に到達する前に空気が流れる入口領域も排気領域８１０と同様のバッフルを含むことが出来、これらのバッフルを艶消しの黒に塗装できる。入口領域のバッフル（図示していない）も排気領域８１０のバッフルと同様に、フラッシュランプ８０８から放射される光が処理領域から飛び出すのを防止する。排気領域８１０を通って空気ダクト８０４を出てから、処理済み空気は排気ダクト８１２に吸い込まれ、ここで殺菌空気が所望される空間に導かれる。排気ダクト８１２は未処理空気が排気ダクト８１２に入り込まないように空気ダクト８０４へ適切に接続する。本発明について一般的に説明したが、本発明の各種の態様について以下の特定の実施例を用いて更に詳細に説明する。これらの実施例は、微生物、特にシストを形成する原生動物やウィルス、更に特定すればCryptosporidium parvum接合子嚢やポリオウィルス等を減少または排除することにより流体特に水や空気の除染のための本発明の有効性を定性的且つ定量的に示すものである。実施例Ｉ各々が１×１０⁷／ｍｌのCryptosporidium parvum接合子嚢懸濁を１ｍｌ含む５本のバイアルと、各々が１×１０⁶ｍｌのCryptosporidium parvum接合子嚢懸濁を１ｍｌ含む５本のバイアルを取得した。各接合子嚢濃度のバイアル４本は次のように処理した。各濃度のバイアル１本は次の量の超高強度広帯域スペクトル多色光の各々に暴露した：フラッシュ０回、２回、５回、１０回、但しすべて１Ｊ／ｃｍ²。各々のオリジナル懸濁液（１０００μｌ）から約８００μｌを取り出して新しいバイアルに移し換えた（ラベルつきシリコン処理マイクロ遠沈管）各々の接合子嚢調整液は遠心しておよそ２００μｌまで濃縮したものを２５μｌ容量で新生マウスに投与した。およそ１週間（６日¹/₂）後にマウスを二酸化炭素吸入で安楽死処置した。結腸端（約１ｃｍ）を各々の新生マウスから切除し２．５％二クロム酸カリウム４００μｌ（イオン交換水中でｗ／ｖ）を含むマイクロ遠沈管に容れた。腸管の残りの部分を新生マウスの各々から切除して各々の処置グループ（各試料に行なった光のフラッシュ回数による）の他の新生マウスから切り出した腸管と一緒にプールした。結腸端試料は振盪撹拌し上清を階悌状シュークロース勾配に通して接合子嚢を単離し取り出した。試料はフルオレセイン・イソチオシアネート（ＯＷ５０−ＦＩＴＣ）に結合したCryptosporidium pa rvum特異モノクローナル抗体とインキュベートしフローサイトメトリで分析した。論理ゲート法で各試料懸濁液１００μｌ中にカウントされる接合子嚢を識別した。この容量はオリジナル試料の容量の約１／１２に相当する。陽性と陰性試料についての対照フローサイトメトリ・プロットと併せて各試料についての生データ（接合子嚢を表わす論理ゲートでのイベント数）を付録で各々３〜４ページと１〜２ページに含めてある。付録の５ページに含まれる３次元バーチャートは各々の処置グループにおける平均接合子嚢数（と感染していない対照群）を示している。各グループからプールした腸管は二クロム酸カリウムでホモジナイズしホモジネートを結腸端小片について前述したのと同様の方法で評価した。プール腸管アッセイの目的は、個別の結腸端試料では失われたかもしれないプール検体中の低い接合子嚢個数を検出しようと試みることである。接合子嚢個数はこれらの試料について付録の６ページに示してある。付録に示した情報から理解されるように、パルス高強度広帯域多色光の何らかの試験レベルを受けた接合子嚢が播種されたマウスからの腸管試料では感染の兆候は観られなかったが、対照接合子嚢を播種されたマウスは腸管試料に多数の接合子嚢を認めた。これらのテストでは、高濃度のCryptosporidium parvum接合子嚢が生体感染性アッセイにより測定されたように非感染性になり得ることが示された。実施例II １００μｌピペッタを用いておよそ２５×１０⁶Cryptosporidium 接合子嚢を含む溶液７００μｌから、２枚の石英ディスクの間の１ミリメートル厚の空間に溶液約２００μｌを移し換えた。Cryptosporidium 接合子嚢を含む溶液がディスクの中心に位置するまでディスクをゆっくりと傾けた。Cryptosporidium 接合子嚢を含む溶液で測定したエネルギー密度０．１Ｊ／ｃｍ²を発生するようにセットしたフラッシュランプの直下にCryptosporidium 接合子嚢を含む溶液が来るようにディスクを実験台に取り付けた。パルス持続時間３００ミリ秒、パルス反復レート毎秒１フラッシュで、フラッシュランプから多数のフラッシュを放射した。Cryptosporidium 接合子嚢を含む溶液を石英ディスクの間から滅菌ピペッタを用いて取り出し滅菌しラベルを貼ったバイアルに容れた。対照懸濁液は、Crypto sporidium 接合子嚢を含む溶液を石英ディスクに移し換えパルス光を用いた処理なしでバイアルへ移し換えて調製した。対照懸濁液はｍｌあたり１０⁶、１０⁵、１０⁴Cryptosporidium parvum接合子嚢を含む希釈液について、例えば対照懸濁液の５０μｌ分取量を組織培養用リン酸バッファ（Ｔ−ＰＢＳ）４５０μｌに希釈して１／１０希釈液とした。対照群および処理群のCryptosporidium parvum接合子嚢懸濁液はタイター滴定して接合子嚢を懸濁させ、メイデン・ダービー・イヌ腎臓（ＭＤＣＫ）細胞（ウルトラカルチャー内）の４日培養に分注した。各々の接合子嚢懸濁液は（処理ごとに２個）の重複チャンバーへ１００μｌ容づつ分注した。残りの接合子嚢懸濁液は摂氏４℃で保存した。４日培養は５％ＣＯ₂存在下で３７℃インキュベートした。各チャンバーはＴ−ＰＢＳで３時間ＰＩ洗浄し新しい培養媒体に置き換えた。新鮮な培養媒体はまた２４時間ＰＩでもう一度置き換えた。４８時間ＰＩでチャンバをＴ−ＰＢＳにより３回洗浄し、約１時間（チャンバーウェルあたり２．０ｍｌ）ブアン液で固定した。ブアン液は７０％エタノールで１時間の行程をかけて５回連続洗浄して脱色した。チャンバをＴ−ＰＢＳで洗浄してからＴ−ＰＢＳをリン酸バッファ／ウシ血清アルブミン（ＰＢＳ／ＢＳＡ）に置換してから３０分間インキュベートした。ＰＢＳ／ＢＳＡを蛍光クロム標識モノクローナル抗体溶液（Ｃ３Ｃ３−ＣｙＣ、５００倍希釈、チャンバあたり３００μｌ）に置換した。チャンバはロッカー・プラットホーム上で暗所室温で９０分間インキュベートした。チャンバをＴ−ＰＢＳで３回洗浄した。Ｔ−ＰＢＳをアスピレータ吸引しポリビニルアルコール／抗消光剤（ＰＶＡＩＩ／ＤＡＢＣＯ）２滴（抗消光剤はシグマ化学(Sigma C hemical Company）製の１，４−ジアゾアビシクロ−［２．２．２］オクタンである）を各チャンバに添加した。気泡が間に入らないように注意しながらカバーガラス（１８平方ミリメートル）を載置した。余分なＴ−ＰＢＳまたはＰＣＡＩＩ／ＤＡＢＣＯは吸引した。寄生虫の発生は各希釈液と除染処理について顕微鏡下でスコアを取った。対照及び処理済み接合子嚢調製液はタイター滴定してマイクロ遠沈管に分注した（遠沈管あたり１００μｌ）。等量の１．５％ＮａＴ添加ＤＭＥＭ基材媒体を追加し遠沈管は４５分間摂氏３７℃でインキュベートした。脱嚢はウエットマウントを調製して自由胞子および空と部分的に空の接合子嚢壁についてスライドを検索することによりアクセスした。以下の表１に示した情報から分るように、試験管培養の結果から、０．１１Ｊ／ｃｍ²での単一フラッシュを除くすべての処理レベルで接合子嚢を効率的に不活化したかまたは提示した結果の検出限界である約１００接合子嚢以下のレベルまで感染性を低減したことが分る。これらの結果では、０．１１Ｊ／ｃｍ²のフラッシュ２回で、またはその代わりに０．２２Ｊ／ｃｍ²フラッシュ１回の最小処理で、３から５対数サイクルの間またはそれ以上まで接合子嚢感染性が減少したことが示されている。０．１１Ｊ／ｃｍ²と０．２２Ｊ／ｃｍ²では、以下の表２に示したように、１回または２回のフラッシュ処理で少なくとも幾つかの胞虫体が脱嚢した接合子嚢で示されており、提示した結果に基づいて０．１１Ｊ／ｃｍ²またはそれ以上の２回のフラッシュ処理から遊離胞虫は接合子嚢が感染できないようにしたおよび／または宿主細胞の単層培養中で成長できなくなったことが分る。実施例III 図７に図示した実施例と同様の構造で実験装置を作成し、空気ダクトを通る際に空気にBacilluspumilus 芽胞を含むスプレーを導入する超音波スプレー装置を追加し、また処理後のBacilluspumilus 芽胞を捕集するため空気ダクトと排気ダクトの間に配置した捕集プレートを追加した。フラッシュランプは毎秒２．５または５．０回フラッシュのパルス反復レートでフラッシュさせた。フラッシュランプのフラッシュが開始してから約１秒後、超音波スプレー装置で１８０μｌ（毎秒５．０回フラッシュのパルス反復レートの場合には１６０μｌ）の芽胞をダクトへ通過する空気にスプレーした。芽胞のスプレー後、更に２０秒にわたってフラッシュランプをフラッシュさせ、フラッシュランプのフラッシュを停止する前に空気ダクトに芽胞が居ないことを確実にした。中心線測度毎秒０．５メートルの空気はフラッシュランプを越えて処理領域を通り、排出領域に芽胞を運搬する。空気ダクトを出る際に、芽胞は空気ダクトと排気ダクトの間に配置した捕集プレートへ運ばれる。各セットの実験で、超音波スプレー装置が気流に芽胞をスプレーするがフラッシュランプをフラッシュさせずに芽胞の不活化の基線測定を提供するようにした数回のパスを行なった。本発明の方法に従って行なった一組の実験の結果を表３に示す。実施例IV 石英ウィンドウとフラッシュランプ光源の間から底部石英ディスクまでの１２０ミリメートルの距離から得られた０．８Ｊ／ｃｍ²の変量レベルで実験台を最初にセットアップした。ポリオウィルスのバイアルを振盪撹拌した。１００μｌピペッタを使用してポリオウィルスの１５０μｌ試料をバイアルから一対の石英ディスクの間の１ミリメートルの空間に移し換えた。１５０μｌ試料がディスクの中心付近に位置するまでディスク対をゆっくりと傾けた。この後でディスクを実験台に載置した。未処理対照試料については、ディスクを実験台から取り外して１５０μｌ試料を吸い取り滅菌バイアルに容れた。他の試料には１５０μ ｌ試料に０．８Ｊ／ｃｍ²のフラッシュ２回を照射した。さらに別の試料には実験台を調節して０．６Ｊ／ｃｍ²、０．４Ｊ／ｃｍ²および０．２Ｊ／ｃｍ²で２回のフラッシュの処理を行なった。処理済み試料は各々吸い取り滅菌バイアルに容れた。ポリオウィルス懸濁液は組織培養プラーク・タイター（力価）アッセイを用いて定量した。表４にはウィルス・アッセイの結果を示す。つまり上記の実施例から、例えば水や空気等の流体空で例えばシストを形成する原生動物特にCryptosporidium parvumや、ウィルス特にポリオウィルス等の微生物を不活化するための本明細書で開示した方法の有効性が示されている。本明細書で開示した本発明は特定の実施例とその応用によって説明したが、請求項に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく当該技術の熟練者によって幾多の変更及び変化を為すことが出来よう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者クラーク，レジナルド，ウェインアメリカ合衆国 92104 カリフォルニア州デルマーヴィアエスペリア 12919 (72)発明者ブッシュネル，アンドリュー，エイチ. アメリカ合衆国 92131 カリフォルニア州サンディエゴセミリオンブールバード 11874 (72)発明者ソールズベリー，ケントン，ジェイ. アメリカ合衆国 92131 カリフォルニア州サンディエゴヴィスタラクエスタ 11324

Claims

【特許請求の範囲】１．広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の少なくとも１つのパルスを用いてウィルスに照射するステップを含むことを特徴とするウィルスを不活化する方法。２．前記照射するステップは、少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有する前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記ウィルスに照射するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。３．前記照射するステップは、約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間のパルス持続時間を有する広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記ウィルスに照射するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。４．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記ウィルスに照射し、前記パルスは約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光に少なくともエネルギーの５０％を伝達するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。５．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の少なくとも１つのパルスを用いてポリオウィルスに照射するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。６．微生物を含む空気を除染する方法であって、広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の少なくとも１つのパルスを用いて前記空気に含まれる前記微生物に照射するステップを含むことを特徴とする方法。７．前記照射するステップは、少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有する前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気を照射するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。８．前記照射するステップは、約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間のパルス持続時間を有する広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記ウィルスに照射するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。９．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気を照射し、前記パルスは約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光に少なくともエネルギーの５０％を伝達するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。１０．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気の複数のBacilluspumilus 芽胞に照射するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。１１．前記空気を処理領域に流すステップをさらに有し、前記空気の前記照射には前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記処理領域内部の前記空気を照射することを特徴とする請求項６に記載の方法。１２．前記処理領域から、照射してから前記空気を流すステップをさらに有すること特徴とする請求項１１に記載の方法。１３．前記空気を前記処理領域に流す前記ステップは前記処理領域へ前記空気を連続的に流すステップを有し、前記処理領域から前記空気を流出する前記ステップは前記処理領域から前記空気を連続的に流出するステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。１４．前記空気の全部が前記処理領域を通過する際に少なくとも１回は照射されるだけ十分に高いフラッシュ反復レートで前記照射を反復するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。１５．前記照射するステップは、少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有する前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気に照射するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。１６．前記照射するステップは、約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間のパルス持続時間を有する広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気に照射するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。１７．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気に照射し、前記パルスは約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光に少なくともエネルギーの５０％を伝達するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。１８．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記空気の複数のBacilluspumilus 芽胞に照射するステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。１９．広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の少なくとも１つのパルスを用いて原生動物に照射するステップを含むことを特徴とする原生動物を不活化する方法。２０．前記照射するステップは、少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有する前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記原生動物に照射するステップを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。２１．前記照射するステップは、約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間のパルス持続時間を有する広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記原生動物に照射するステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。２２．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記原生動物に照射し、前記パルスは約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光に少なくともエネルギーの５０％を伝達するステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。２３．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の少なくとも１つのパルスを用いて複数のCryptosporidium parvum 接合子嚢に照射するステップを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。２４．シストを形成する原生動物を含む水を除染する方法であって、広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射するステップを含むことを特徴とする方法。２５．前記照射するステップは、少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有する前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。２６．前記照射するステップは、約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間のパルス持続時間を有する広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。２７．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射し、前記パルスは約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光に少なくともエネルギーの５０％を伝達するステップを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。２８．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水の複数のCryptosporidium parvum接合子嚢に照射するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。２９．前記水を処理領域に流すステップをさらに有し、前記水の前記照射には前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記処理領域内部の前記水を照射することを特徴とする請求項２４に記載の方法。３０．前記処理領域から、照射してから前記水を流出するステップを更に含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。３１．前記水を前記処理領域に流す前記ステップは前記処理領域へ前記水を連続的に流すステップを有し、前記処理領域から前記水を流出する前記ステップは前記処理領域から前記水を連続的に流出することを特徴とする請求項３０に記載の方法。３２．前記水の全部が前記処理領域を通過する際に少なくとも１回は照射されるだけ十分に高いフラッシュ反復レートで前記照射を反復するステップをさらに有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。３３．前記照射するステップは、少なくとも０．１Ｊ／ｃｍ²の強度を有する前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射するステップを含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。３４．前記照射するステップには約１０ナノ秒から１０ミリ秒の間のパルス持続時間を有する広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射するステップを含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。３５．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水に照射し、前記パルスは約１７０から２６００ｎｍの間の波長を有する光に少なくともエネルギーの５０％を伝達するステップを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。３６．前記照射するステップは、前記広帯域スペクトル多色光の短持続時間高強度の前記少なくとも１つのパルスを用いて前記水の複数のCryptosporidium parvum接合子嚢に照射するステップを含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。３７．水中の微生物を不活化するためのシステムであって、水密性筐体と、前記水密性筐体の取水口と、前記水密性筐体の排水口と、前記水密性筐体内部に配置した管状の光源と、前記光源と実質的に平行な方向に水の実質的に均一な流れを配向するために前記水密性筐体内部に配置した円筒状バッフルと、を含むことを特徴とする水中微生物不活化システム。３８．前記管状バッフルは第１の端部と第２の端部とを有し、前記取水口と前記排水口は前記管状バッフルの前記第１の端部の付近に配置されることを特徴とすることを特徴とする請求項３７に記載のシステム。３９．前記管状のバッフルは前記光源に対して実質的に逆平行な方向に前記取水口からの前記水を配向し、前記光源に対して実質的に平行な方向に前記排水口へ前記水を配向することを特徴とする請求項３８に記載のシステム。４０．前記取水口は前記管状のバッフルの外側から前記管状筐体内部へ水を流すように配置されており、前記排水口は前記管状のバッフルの内側から前記管状の筐体から水を排出するように配置されており、さらに前記水が前記管状のバッフルの前記第２の端部の周辺に流れることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。４１．前記光源は実質的に前記管状のバッフルの中心軸にそって配置してあることを特徴とする請求項３７に記載のシステム。４２．前記管状のバッフルは実質的に円筒状であることを特徴とする請求項４１に記載のシステム。４３．前記管状筐体は実質的に円筒状であることを特徴とする請求項４１に記載のシステム。４４．前記排水口はこれの内部表面が前記光源から放射された光に対して暴露する方向に向けられていることを特徴とする請求項３７に記載のシステム。４５．前記排水口は円錐台形の内部表面を含むことを特徴とする請求項４４に記載のシステム。