LED UV slöngur eru leiðandi í þróunútfjólubláu (UV) ljóstækni, sem hefur umbreytt ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal framleiðslu og heilbrigðisþjónustu. LED UV rör veita umhverfisöryggi, nákvæmni og orkunýtni í mótsögn við hefðbundnar -UV perur sem byggjast á kvikasilfur. Hins vegar, hvernig nákvæmlega virka þessar græjur? Þessi síða kafar frekar í vísindin, hluta og notkun LED UV slöngna og gefur nákvæma útskýringu á því hvernig þau virka.
Að þekkja grunnatriði UV ljóss og LED
Hvað er UV ljós?
Með bylgjulengdir á milli 10 og 400 nanómetrar er útfjólublátt ljós eins konar rafsegulgeislun sem er lengri en röntgengeislar en styttri en sýnilegt ljós. Það er skipt í þrjár tegundir eftir bylgjulengd:
UVA: Langbylgjuútfjólubláa -UV, gagnlegt fyrir sútun, herðingu og suma dauðhreinsun (315–400 nm).
UVB: Miðlungs-bylgja UV, sem tengist brunasárum á húð og hefur takmarkað notagildi í iðnaði (280–315 nm).
UVC (100–280 nm): Stutt-UV sem virkar mjög vel í sýkladrepandi og sótthreinsandi tilgangi.
UV geislun er nauðsynleg fyrir aðgerðir eins og að herða fjölliður, dauðhreinsa yfirborð og hreinsa vatn vegna getu þess til að trufla efnatengi og koma af stað ljósefnafræðilegum viðbrögðum.
Hvernig ljós er framleitt af LED
Hálfleiðaratæki sem kallast -ljósdíóða (LED) gefa frá sér ljós þegar rafstraumur streymir í gegnum þær. Þegar rafeindir í hálfleiðara efninu sameinast aftur rafeindaholum losnar orka í formi ljóseinda, ferli sem kallast rafljómun. Bandgapsorka hálfleiðarans, sem ræðst af samsetningu efnis hans, ákvarðar bylgjulengd (lit) ljóssins sem losnar.
UV LED nota sérhæfð efni eins og ál gallíumnítríð (AlGaN) til að búa til útfjólubláar bylgjulengdir, en hefðbundin LED framleiða sýnilegt ljós.
Vísindin um UV slöngur í LED
Margfeldi UV LED raðað í línulegu fylki innan sívalur rör eru þekkt semLED UV slöngur. Þrjár grundvallarhugmyndir liggja til grundvallar hvernig þær starfa:
a. Bandgap verkfræði og hálfleiðara efni
Hálfleiðaraefnið í LED verður að hafa bandgap orku sem passar við UV bylgjulengdir til að gefa frá sér UV ljós. Til dæmis:
Notaðu AlGaN eða indíum gallíumnítríð (InGaN) fyrir UVA LED (365–405 nm).
UVC LED (250–280 nm): Þarfnast nákvæmrar lyfjanotkunar á há-hreinleika álnítríði (AlN) eða AlGaN.
Hægt er að breyta frumhlutfalli hálfleiðara til að stjórna bandbilinu. Styttri UV-bylgjulengdir eru mögulegar, til dæmis með því að hækka bandbilið í AlGaN eftir því sem magn áls eykst.
b. UV LED rafljómun
Þegar LED fær spennu:
Hálfleiðaralagið af p-gerð tekur á móti rafeindum frá n-gerð hálfleiðaralagsins.
Rafeindir og holur sameinast aftur á mótunum, einnig þekkt sem virka svæðið.
Ljóseindir eru orkan sem losnar við þessa endursamsetningu.
Ljóseindir sem losna frá UV LED hafa útfjólubláar bylgjulengdir. Hins vegar, hitaframleiðsla og efnisgalla gera það erfitt að ná skilvirkri UV losun.
c. Umbreyting fosfórs (fyrir UVA forrit)
Fosfórhúð er notuð af ákveðnum UV LED til að breyta styttri bylgjulengdum (eins og UVC) í lengri UVA bylgjulengdir. Þetta er dæmigert í herðingarforritum þar sem ljósræsiefni í bleki eða kvoða þarf að virkja með sérstökum bylgjulengdum.
Nauðsynlegir þættir LED UV slöngur
Dæmigert íhlutir LED UV rör eru: a. UV LED flísar
Á undirlagi eru margir hálfleiðaraflísar staðsettir. Styrkur og einsleitni rörsins ræðst af þéttleika þeirra og staðsetningu.
c. Hitavaskurinn
Við notkun framleiða UV LED mikinn hita. Þessum hita er dreift í gegnum hitaskáp, venjulega úr áli, til að lengja líftímann og forðast tap á skilvirkni.
d. Bílstjóri hringrás
umbreytir komandi riðstraumsrafmagni í þá DC spennu sem LED-ljósin þurfa. Deyfing, púlsaðgerð og bylgjulengdarstilling eru möguleg með háþróuðum ökumönnum.
d. Skjól
Ljósdíóðan er hjúpuð í kvars- eða bræddu kísilröri sem hleypir útfjólubláu ljósi í gegn um leið og verndar þau fyrir raka og ryki.
e. Gleraugu
Hægt er að stilla útfjólubláu ljósi eða dreifa til að passa við ákveðna notkun (td þrönga geisla fyrir nákvæma herðingu).
Ávinningur miðað við hefðbundna UV lampa
LED UV rör standa sig betur en hefðbundnir kvikasilfurslampar á margan hátt.
a. Strax kveikja/slökkva virka
Öfugt við kvikasilfurslampa sem þurfa tíma til að hita upp, ná LED hámarksstyrkur fljótt. Lotuaðferðir verða afkastameiri fyrir vikið.
a. Skilvirkni í orkunotkun
Öfugt við kvikasilfurslömpur, sem breyta um 10–15% af raforku í UV ljós, breyta LED um 40–50%.
c. Kvikasilfur-Ókeypis
fjarlægir hættuna sem kvikasilfurslosun hefur í för með sér fyrir heilsu manna og umhverfið.
d. Sérhæfni bylgjulengdar
Þröngir litrófstoppar sem gefa frá sér ljósdíóða leyfa nákvæma miðun á sýkla eða ljósvaka.
e. Langt líf
Kvikasilfurslampar hafa líftíma 1.000–5.000 klukkustundir, enLED UV slöngurhafa líftíma 10.000–50.000 klukkustundir.
LED UV Tube umsóknir a. UV herðing
notað til að fjölliða efni fljótt í lím, húðun og prentun. Til dæmis:
3D prentun: UVA geislun veldur því að UV plastefni storknar.
Umbúðir: Blek er hert á -öruggu undirlagi í matvælum með LED UV-lömpum.
b. Sótthreinsun og ófrjósemisaðgerð
Bakteríur, vírusar og sveppir hafa allir DNA og RNA eyðilagt með UVC LED (260–280 nm). Meðal umsókna eru:
Án efnanotkunar gerir vatnshreinsun sýkla óvirka.
Lækningatæki: Sótthreinsar yfirborð og skurðaðgerðartæki.
b. Skoðun og réttarlækningar
UV ljós getur afhjúpað efnisgalla, fölsuð reiðufé eða fingraför.
d. Garðyrkja
UVA og UVB geislar stuðla að þróun plantna og auka myndun plöntuefna.
Erfiðleikar og takmarkanir
a. Að stjórna hita
Hiti framleiddur með-mikilli UV LED styttir líftíma þeirra og skilvirkni. Nútíma kælikerfi eru nauðsynleg.
b. Verð
Þó að þeir séu að verða ódýrari eru UV LED enn dýrari en kvikasilfurslampar.
c. Takmarkanir á styrkleika
Tæknilega er enn erfitt að ná hári-UVC losun.
Væntanleg mynstur
Smágerð: Færanlegar græjur með litlum UV LED.
IoT-virkjuð rör með rauntímavöktun- eru dæmi um snjallkerfi.
Endurvinnsla sjaldgæfra efna sem notuð eru í hálfleiðara er eitt dæmi um vistvæna-framleiðslu.
LED UV slöngur, sem sameina sjálfbærni, nákvæmni og skilvirkni, eru veruleg framfarir í UV tækni. Notkun, allt frá iðnaðarmeðferð til-lífsparandi dauðhreinsunar, er möguleg með notkun þeirra á hálfleiðaraeðlisfræði og háþróaðri verkfræði. LED UV kerfi eru sett til að færa út hefðbundnar lampar í ýmsum geirum þar sem rannsóknir á kostnaði og hitauppstreymi halda áfram, sem ryður brautina fyrir hreinni og skilvirkari framtíð.
https://www.benweilight.com/professional-lighting/uv-lighting/uv-ljós-svört-ljós-vatnsheld-led.html
