紫外線LEDで菌を除去する実験をした前回。
（写真は どっちもブクブクしたの図）

これまでのいきさつ： 2013.7/8
消毒薬にサヨウナラ。UVLEDでの紫外線殺菌テスト。その２　未確認味覚テスト

これまでのいきさつ： 2013.7/5
消毒薬にサヨウナラ。UVLEDでの紫外線殺菌テスト。その１

うんこ舞った うーん困った！
こういうときはプロだ！プロに聞いてみよう！

ということで、facebookで薬剤師さんに聞いてみたところ、
めちゃんこ詳しかった。

いやー、
・とりあえずやってみる＆勉強する
　　↓
・プロに訊く
は、わたくしの人生で学んだ黄金ルールのひとつですな。

というわけで、教えていただいた情報を整理すると
（Hさん、Mさん、その節は本当にありがとうございました！）

この実験の問題点

・LEDの照射角は合ってるか？
（直進性が高過ぎて、当たっている体積が少ないんじゃないか）
・イースト菌は白濁するから深部まで光が届かない
・単一角度からだけでは、イースト菌の増殖速度の方が速いかも。
・生水は濾過してからやらないと、ゴミの裏には紫外線が照射されない
・水面上方からの照射は、水面での鏡面反射が起きるため効率が悪い

・コップに蓋がないから、菌が降って来ちゃうよ
・味と菌は関係ない！（海原雄山もびっくりだ）
・生水にいると思われる原生生物は紫外線耐性が強い
・イースト菌は耐性がある方
　http://www.as-1.co.jp/academy/11/11-1.html
・パリは燃えているか

前半は、光がきちんと目的を達しているか、という観点。
後半は、菌に対する観点。
パリはとりあえず燃えてるよね。

というわけで、送られて来た箱に入っていた発注書を見ると、
（LL-UV280-P8D-B という製品名だった）

140° Viewing angle と書いてある。

照射角はけっこう広いですな。逆に言うと直進性が低い。
そういえば、発注書の方に書いてある仕様は読んでなかったなー。

ん？

デスクリプションに 1.0 – 1.5mW Optical Output って書いてある。

さらにデータシートを見ると、φe(mw) = 1.40 って書いてある。

5Vで 20mA 流れるのは 0.1W ＝ 100mW じゃないのか？
optical output って放射束ってこと？

wikipedia を見ると

放射束はエネルギー発生源で消費される電力と等しくなる

って書いてあるのに、何で V × A じゃないんだ。

ああ、何が何やら。
こういうときに文系は困ってしまうぜ。

とりあえず、
今まで 10mA流していて、 50mWのつもりだった。

これが仮に max 1.5mW（現状では 半分の0.75W）しか出ていないとすると、
出力が６７分の１になるので、今までの実験は、ぜんぜん照射強度が足りてないことになる。
（大腸菌仕様だけど）

アイヤー。

というわけで、RE：考察

前々回出てきた単位が
μW・sec/cm2 だった。

Mさんに教えてもらったイースト菌類の99.99%殺菌線量が
240 J/m2。

J/m2（ジュールパー平方メートル）は、
１平方メートルに何ジュール当てるか、という単位みたい。
そのままだとやたら単位がでかいので、

1J = 1,000mJ = 1,000,000μJ

1m2 = 10,000cm2

1,000,000μJ ÷ 10,000cm2 = 100(定数)

1J ＝ 1W・sec なので、

100μJ/cm2 = 1μW・sec/cm2

手持ちの UV LEDの出力をデータシート通りに下方修正しすると、
1.5mW = 0.0015W = 1500μW
1500μW・sec/cm2 が現状の出力。

なので、ジュール系に直すと、
1500μW × 100（定数） = 150,000μJ = 150mJ/cm2

今回使ったイースト菌・パン酵母の99.99%殺菌線量は、
156 J/m2 = 15.6mJ/cm2

今回は試験管に外から照射するから、
照射面積は 3cm × 1cm = 3cm2 ほど、
なので、必要量は、 15.6mJ/cm2 × 3 = 46.8mJ/cm2

・・・。

面積が減ったのもあるけど、
１秒照射で ぜんぜん十分じゃん！
（計算あってるよね？）

うおー。困ってシマウマ。

あとは、鏡面反射と 白濁問題ですな。

なんだか このふたつの言葉が並ぶと、
ラブホテルの運営上のトラブルみたい
ううん、何でもない☆

というわけで、

プロからの解決法提案

・とりあえず試験管を使って密閉環境で
・手で撹拌する
・鏡面反射のある、魔法瓶的な物の中でやる
・濾過した水を真空パック、紫外線照射で長持ちするかのテストは？
・じゃあ窒素ガス封入ですね。

・紫外線を吸収しない光ファイバーをつかって、液体中まで光束を通す

・こんな商品があったよ → http://www.steripen.com/
・うわ！これいいね！紫外線冷陰極管だったら照度も問題ないね！
・しかも さっきのステリペンってやつ、安くない？

・・・。

話題それちゃった！

さすがプロ。良いものに目がありません。
ところがどっこい、相撲はどすこい。わたくしテンダーもダテに陽気な方法を研究してません。

とりあえず、
・試験管をゲットして、
・LEDの出力を上げて、
・あまり白濁してないもので

再テストです。

つづくー！
（専門職の人とワイワイやるの楽しい。）