Các robot diệt khuẩn công cộng phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ xử lý của chúng. Nếu thời gian xử lý quá dài, thiết bị sẽ bị chiếm dụng quá mức, thời gian ngừng hoạt động tăng lên, và chi phí trên mỗi mét vuông cũng tăng theo. Nguyên nhân thường gặp là liều lượng tia UVC không đủ trong một lần xử lý.
Vì vậy, chúng tôi đã chế tạo ra bóng đèn tiệt trùng nước bằng tia UVC với công suất cao. Ý tưởng đơn giản là giảm thời gian xử lý mà vẫn đảm bảo khả năng tiêu diệt vi khuẩn.
Những yếu tố quan trọng ở bên trong Chúng tôi sử dụng hơi thủy ngân ở áp suất thấp, được điều chỉnh để tạo ra tia có bước sóng 254 nm, có khả năng tiêu diệt vi khuẩn. Lớp khoáng thạch anh được sử dụng để loại bỏ tia có bước sóng 185 nm, nhờ đó ta có được chùm tia 254 nm không chứa ozon. Cường độ tia tại vị trí cần xử lý lên đến 120 mW/cm², và hệ thống vẫn duy trì được cường độ tia ít nhất 40 mJ/cm² ở khoảng cách 5 cm.
Phần phản xạ tia được làm từ nhôm có độ tinh khiết cao, có hình dạng parabol, giúp giữ chùm tia ở khoảng góc ±15°. Điều này giúp đưa liều lượng tia đến đúng vị trí cần xử lý, thay vì lan tỏa khắp căn phòng.
Công suất đầu vào là 240 W, với điện áp 24 V DC – đủ để tích hợp vào các robot có kích thước nhỏ. Thời gian sử dụng của bóng đèn là 9.000 giờ, và việc kiểm tra tuổi thọ của bóng đèn được thực hiện thông qua cảm biến UVC.
Tại sao điều này lại quan trọng đối với các robot? Đối với các robot diệt khuẩn, tốc độ xử lý phụ thuộc vào tốc độ truyền tia, chứ không chỉ là thời gian hoạt động. Nếu tăng cường độ tia, ta có thể giảm tốc độ di chuyển của robot, nhưng vẫn đảm bảo liều lượng tia UVC đủ để tiêu diệt vi khuẩn.
Trong thực tế, điều này có nghĩa là thời gian xử lý mỗi lần sẽ ngắn hơn, do đó có thể xử lý nhiều căn phòng hơn trong mỗi ngày. Chùm tia không chứa ozon giúp loại bỏ các chất phụ phẩm khỏi luồng không khí. Ngoài ra, điện áp 24 V cũng phù hợp với hệ thống điện và bộ điều khiển của các robot hiện có.
Những chi tiết quan trọng cần lưu ý Khoảng cách giữa bóng đèn và vật cần xử lý rất quan trọng. Nếu khoảng cách này thay đổi, liều lượng tia truyền đến vật cần xử lý sẽ giảm mạnh, và kết quả xử lý sẽ không chính xác.
Trong môi trường bụi bặm hoặc ẩm ướt, bóng đèn có thể bị bám bụi. Vì vậy, cần kiểm tra và vệ sinh bóng đèn hàng quý. Nếu không, hiệu suất xử lý sẽ bị ảnh hưởng.
Để đảm bảo tính tương thích với các robot, cần kiểm tra kỹ lưỡng kích thước cơ khí, cực tính của các đầu nối, và các điều kiện EMC. Ngoài ra, cần giữ nhiệt độ bên trong bóng đèn ở mức 10–40°C; nhiệt độ thay đổi quá nhiều sẽ khiến hiệu suất xử lý bị ảnh hưởng.