Authors

Abstract

The ultraviolet (UV) irradiation has been studied and used in the recent decades as a mean to inactivate various potentially harmful microorganisms, being considered an effective treatment that could limit or even avoid the use of chemical disinfectants. Within the wavelength spectrum of UV radiation, the UV-C radiation wavelength ranging between 200 and 280 nm is considered lethal to most types of microorganisms. In this paper it was studied the variation of the distribution of radiation's intensity generated by a matrix of 25 UV-C LEDs (5 x 5), (assimilated to the LED panel above a stationary conveyor), on a spherical surface (assimilated to a berry) positioned in reprezentative locations below the matrix. A fruit located under the irradiation matrix receives the strongest radiation from the LED located at the smallest distance from it, but is influenced, as a result of the superposition principle, to a lesser extent by the other LEDs within the network. It has been found that for a too small distance between the matrix of LEDs and the conveyor, the radiation dose is uneven on the surface of fruit, and by increasing this distance a radiation distribution much more uniform is obtained, but at the expense of a decrease in its intensity and an increase in the time required for irradiation, implicitly leading to an increase in operating costs. In conclusion, for the most efficient operation of the equipment, a compromise solution must be chosen.

Abstract in Romanian

Radiatia ultravioletă (UV) a fost studiată și utilizată în ultimele decenii ca mijloc de inactivare a diferitelor microorganisme potențial dăunătoare, fiind considerată un tratament eficient care ar putea limita sau chiar evita utilizarea dezinfectanților chimici. În spectrul radiației UV, lungimea de undă a radiației UV-C cuprinsă între 200 și 280 nm este considerată letală pentru majoritatea tipurilor de microorganisme. Lucrarea a studiat variația distribuției intensității radiațiilor generate de o matrice de 25 LED-uri UV-C (5 x 5), (asimilate unui panou LED pozitionat deasupra unui transportor in repaos), pe o suprafață sferică (asimilată unui fruct de pădure) poziționata în locații reprezentative sub matrice. Un fruct situat sub matricea de iradiere primește cea mai puternică radiație de la LED-ul situat la cea mai mică distanță de acesta, dar este influențat, ca urmare a principiului superpozitiei, într-o măsură mai mică de celelalte LED-uri din cadrul rețelei. S-a constatat că pentru o distanță prea mică între matricea LED-urilor și transportor, doza de radiație este neuniformă pe suprafața fructelor, iar prin creșterea acestei distanțe obținem într-adevăr o distribuție a radiațiilor mult mai uniformă, dar cu prețul scăderii intensității acestora și creșterii timpului necesar iradierii, conducând implicit la o creștere a costurilor de exploatare. In concluzie, pentru functionarea cat mai eficienta a echipamentului trebuie aleasa o solutie de compromis.