紫外光杀菌箱.doc

電子技術期末小專題 「紫」「威」格格 千殺千殺千千殺～ 紫外光殺菌箱 [組別] 第一組 [組員] S9953011林紜豌 S9953038王韻琪 S9953040方聖心  目錄 產品功能 2 關於紫外光 3 紫外光的介紹 3 紫外光的殺菌原理 4 紫外光燈管製造原理 4 裝置的電路設計與測試 5 裝置設計圖 5 裝置操作原理 5 裝置電路測試（１） 6 裝置電路測試（２） 7 測試生物的選擇與培養 8 測試生物選擇 8 關於草履蟲 8 培養草履蟲的方法 8 不同的培養情況結果比較 10 顯微鏡下檢視培養結果 11 成品效能測試結果 12 測試方法 12 效能測試結果 13 檢討與改進 13 心得感想 14 參考資料 15 產品功能 　　日常生活中存在著許多細菌，像在廚房用品中的砧板和抹布上，這些細菌很容易不小心被吃進我們的肚子裡而導致生病，特別對於抵抗力較弱的老人和幼童來說更為嚴重，所以我們便利用一個簡易的裝置來方便又有效地殺菌。 　　殺菌的方法五花八門，我們選擇了最有效的紫外線-C( UV-C )消毒法，這個方法比氯消毒法、臭氧消毒法都快速，高強度、高能量的紫外線-C( UV-C )只要幾秒鐘即可徹底滅菌而且不會造成二次污染，不殘留任何有毒物質，對被消毒的物體無腐蝕性、無污染、無殘留，電源關閉後，紫外線-C便消失。 　　我們的設計簡單好上手，只需關上裝置的門再調動計時器之後，就可以去看電視或打掃客廳，等時間到了以後，就可以拿到乾淨的砧板或抹布囉！而且當計時器仍在運轉時，若門不小心被打開，整個裝置就會自動斷電，所以小朋友也不會有意外的危險，對於家庭主婦而言，必定是個良好方便實用又有效率的設計！ 關於紫外光 紫外光的介紹 圖 1 光線的波長範圍很廣，人類眼睛可見的光線波長範圍大約從400nm至730nm，比紫色光波更短的光波就是紫外線了，它的波長大約從400nm至230nm。紫外線分為類，簡稱為UVA(400-320nm) 、UVB(320-280nm)及 UVC(280-230nm)，這類是依波長不同及被臭氧吸收的程度而區分。 紫外線-A (UV-A) 紫外線-B (UV-B) 紫外線-C (UV-C) 佔UV的98.9% 物理特性 波長：400～315nm，所以稱為長波紫外線，穿透力最強，可以穿過雲層、玻璃幾乎無所不在，它是隱性殺手，比較不會造成急性的曬傷，但是卻是造成肌膚老化的最重要因素。 波長：315～280nm，介於中間是造成皮膚曬傷發紅的主要原因，又稱為中波紫外線。 波長：280～200nm 波長最短，傷害性最大，但是滲透力最差，不易通過臭氧層。 到達地表的輻射量 佔UV的98.9% 佔UV的1.1% 幾乎零 與臭氧層的關係 可穿透臭氧層 多數為平流層臭氧所吸收，但因臭氧層破壞而增加 為高空臭氧所吸收 備註 穿透玻璃進入室內、車內 對人體健康影響較為顯著 能殺菌的UV-Ｃ波段是非常微量的 表格 1 紫外光的殺菌原理 紫外線利用游離性的電磁輻射，主要作用於微生物的核酸、脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)等，導致其被破壞，對蛋白質等其他生化反應產生影響。若對DNA造成嚴重的損害，會細胞死亡，進而導致組織的損傷或死亡；對DNA較輕微的損害可以使細胞造成永久的改變，可能導致癌症，如果這一類的傷害發生在生殖細胞，會造成遺傳的改變即突變。 除了環境中的不同微生物對紫外線的抵抗力有差異外，另外也有因素會影響紫外線的殺菌作用，如微生物的數量、生長的階段、微生物本身的修復機制、懸浮於空氣中的型態、有機物質的存在與否、環境溫度、紫外線的波長等。 人工製造的紫外線原理則是將電流通過特有的氣體，透過撞擊變成激發狀態，當特有的氣體從激發狀態回到原來的狀態時，會把多餘的能量釋出，因此產生電磁輻射線，製造出紫外線光。 裝置設計圖 圖 2 圖 2是我們的裝置設計圖，左邊部分的微動開關和計時器，是用來控制紫外燈管明滅的兩個條件，而中間的9V繼電器是為了避免直接接觸110V電源所設計的。 裝置操作原理 圖 3 裝置操作的原理如上面的圖 3所示。唯有當微動開關ON（也就是門關起來）以及計時器ON（計時器有轉時間）這兩個條件都成立，左邊部分的9V電池才會導通。此時繼電器的線圈有了9V的電壓，使繼電器的開關端由open變成short，右邊部分的電路導通，紫外光燈管發亮。 這個設計也算是一個安全設計，就算計時器ON時，只要門沒有關起來，紫外光燈管就不會發亮，這樣的設計能避免我們不小心直接接觸紫外光。 裝置電路測試（１） 首先，我們測試設計圖左邊的電路（9V電池、微動開關、計時器、9V繼電器線圈端）是否正確。測試結果如下表。 情況 計時器 微動開關 繼電器開關端結果 結果圖示 一 OFF OFF (閃爍的00.00)