深紫外線によるウイルスの不活化と発光出力・安全性の両立

第1部 (深) 紫外線による微生物 (特に、新型コロナウイルス) の不活化

(2021年12月8日 10:30〜12:10)

　現在、コロナ禍であり感染予防対策が非常に重要である。新型コロナウイルスの不活化の有効な手段として深紫外線照射が挙げられる。そこで、紫外線による微生物 (新型コロナウイルスも含む) の不活化技術について基礎から応用事例を紹介する。

1. はじめに
   1. 不活化技術の必要性 (背景)
   2. UV殺菌技術の歴史
2. 光の基礎
   1. 光の波長とエネルギー
   2. 光化学反応 (法則、分子の励起)
   3. 光源
3. UVによる不活化
   1. 微生物の分類と特徴
   2. 不活化メカニズム (有効光<波長>)
4. UV不活化技術の特徴
5. UVエネルギー計測
6. 微生物へのUV不活化効果確認事例
7. 新型コロナウイルスの不活化
   1. 新型コロナウイルスと感染メカニズム
   2. UVによる不活化メカニズム
   3. 不活化に必要なUVエネルギー
8. UV不活化装置 (空気、表面、水)
9. UVの人に対する影響 (安全に利用するには)
10. おわりに
• 質疑応答

第2部 200nm以下の深紫外線発光へ向けた半導体材料の開発

(2021年12月8日 13:00〜14:40)

　200nm以下の光源は、水銀やエキシマなどの放電型ランプが主流であり、水銀の撤廃、省エネ、コロナ対策の観点から代替光源の開発が強く望まれている。開発の必要性とその加速化を共通認識としてもって頂きたいと考えています。

1. 深紫外・真空紫外線の分類
2. 深紫外・真空紫外線光源の種類
3. 超ワイドギャップ酸化物半導体材料
   1. 結晶構造
   2. 特徴,バンド構造
4. 結晶成長と評価
   1. ミスト化学気相堆積法
   2. 深紫外・真空紫外線分光システム
5. 結晶の品質評価
   1. 原子間力顕微鏡像
   2. X線回折
   3. エネルギー分散型X線分析
6. 光学的特性
   1. 透過測定と解析結果
   2. 分光エリプソメトリ測定と解析結果
   3. カソードルミネッセンス測定と解析結果
7. 光源開発の指針
• 質疑応答

第3部 ポストコロナ社会を支える深紫外LEDの開発

(2021年12月8日 14:50〜16:30)

　すでに社会実装が始まっている、「深紫外LED」の応用分野、特にウィルス不活化・殺菌効果について紹介し、ポストコロナ社会における重要性を理解する。深紫外LEDの高効率発光の実現方法について概説し、より応用に適した高出力・低消費電力LEDの開発について議論し、深紫外LEDの今後の社会普及を促す。

1. 深紫外LEDの応用分野の広がり
   1. UVA～UVCの波長の分類
   2. 波長によ応用分野の分類
      • 殺菌
      • 医療
      • 樹脂硬化
   3. 殺菌用、ウィルス不活化用280nm波長
   4. 人体無害230nm波長とコロナ対応
2. 深紫外LED開発の骨子
   1. 深紫外LEDの効率
   2. 窒化アルミニウム (AlN) 結晶の転位の低減法
   3. 発光内部量子効率の高効率化
   4. 誘導放出の実現
3. 高効率深紫外LED
   1. 幅広い波長 (220 – 350nm) の実現
   2. 注入効率の向上
   3. 光取り出し効率の向上
   4. 世界最高効率の実現
4. ポストコロナ社会への期待
   1. サブワット高出力素子を目指して
   2. 反射PhCによる高出力化
   3. 高出力素子実装
   4. 人体無害230nmLEDの開発
   5. 深紫外LDへの展開
• 質疑応答