Ի՞նչ տեսակի ուլտրամանուշակագույն բուժիչ աղբյուրներ են կիրառվում ուլտրամանուշակագույն բուժիչ համակարգում:

Սնդիկի գոլորշիները, լուսարձակող դիոդը (LED) և էքսիմերը ուլտրամանուշակագույն պիկեցնող լամպերի հստակ տեխնոլոգիաներ են: Թեև երեքն էլ օգտագործվում են տարբեր ֆոտոպոլիմերացման գործընթացներում՝ թանաքների, ծածկույթների, սոսինձների և արտամղման համար խաչաձև կապելու համար, ճառագայթվող ուլտրամանուշակագույն էներգիան առաջացնող մեխանիզմները, ինչպես նաև համապատասխան սպեկտրային ելքի բնութագրերը բոլորովին տարբեր են: Այս տարբերությունների ըմբռնումը կարևոր նշանակություն ունի կիրառման և ձևակերպման մշակման, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթահարման աղբյուրի ընտրության և ինտեգրման համար:

Մերկուրի գոլորշու լամպեր

Թե՛ էլեկտրոդային աղեղային լամպերը, թե՛ միկրոալիքային վառարանի լամպերը առանց էլեկտրոդների, պատկանում են սնդիկի գոլորշիների կատեգորիային: Սնդիկի գոլորշի լամպերը միջին ճնշման, գազի արտանետման լամպերի տեսակ են, որոնցում փոքր քանակությամբ տարրական սնդիկ և իներտ գազ գոլորշիացվում են պլազմայի մեջ՝ կնքված քվարցային խողովակի մեջ: Պլազման աներևակայելի բարձր ջերմաստիճանի իոնացված գազ է, որն ունակ է էլեկտրական հոսանք անցկացնել: Այն արտադրվում է աղեղային լամպի մեջ երկու էլեկտրոդների միջև էլեկտրական լարման կիրառմամբ կամ միկրոալիքային ալիքով էլեկտրոդից առանց էլեկտրոդի լամպի միջոցով պատի կամ խոռոչի ներսում, որը նման է կենցաղային միկրոալիքային վառարանին: Գոլորշիանալուց հետո սնդիկի պլազման արձակում է լայն սպեկտրի լույս ուլտրամանուշակագույն, տեսանելի և ինֆրակարմիր ալիքների երկարությամբ:

Էլեկտրական աղեղային լամպի դեպքում կիրառվող լարումը լարում է կնքված քվարցային խողովակը: Այս էներգիան սնդիկը գոլորշիացնում է պլազմայի մեջ և էլեկտրոններ արտազատում գոլորշիացված ատոմներից: Էլեկտրոնների մի մասը (-) հոսում է դեպի լամպի դրական վոլֆրամի էլեկտրոդը կամ անոդը (+) և դեպի ուլտրամանուշակագույն համակարգի էլեկտրական միացում: Նոր բացակայող էլեկտրոններով ատոմները դառնում են դրական էներգիա ունեցող կատիոններ (+), որոնք հոսում են դեպի լամպի բացասական լիցքավորված վոլֆրամի էլեկտրոդը կամ կաթոդը (-): Երբ նրանք շարժվում են, կատիոնները հարվածում են գազային խառնուրդի չեզոք ատոմներին: Ազդեցությամբ էլեկտրոնները չեզոք ատոմներից տեղափոխվում են կատիոններ: Երբ կատիոնները ստանում են էլեկտրոններ, դրանք ընկնում են ավելի ցածր էներգիայի վիճակի: Էներգիայի դիֆերենցիալը լիցքաթափվում է որպես ֆոտոններ, որոնք ճառագայթում են դեպի դուրս քվարցային խողովակից: Պայմանով, որ լամպը պատշաճ կերպով սնուցվում է, ճիշտ է սառչում և աշխատում է իր օգտակար ծառայության ընթացքում, նորաստեղծ կատիոնների մշտական ​​մատակարարումը (+) ձգվում է դեպի բացասական էլեկտրոդը կամ կաթոդը (-)՝ հարվածելով ավելի շատ ատոմների և առաջացնելով ուլտրամանուշակագույն լույսի շարունակական արտանետում: Միկրոալիքային լամպերը գործում են նույն ձևով, բացառությամբ այն բանի, որ միկրոալիքային վառարանները, որոնք նաև հայտնի են որպես ռադիոհաճախականություն (ՌՀ), փոխարինում են էլեկտրական միացումը: Քանի որ միկրոալիքային լամպերը չունեն վոլֆրամի էլեկտրոդներ և պարզապես կնքված քվարցային խողովակ են, որը պարունակում է սնդիկ և իներտ գազ, դրանք սովորաբար կոչվում են առանց էլեկտրոդների:

Լայնաշերտ կամ լայն սպեկտրի սնդիկի գոլորշի լամպերի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ընդգրկում է ուլտրամանուշակագույն, տեսանելի և ինֆրակարմիր ալիքների երկարությունները՝ մոտավորապես հավասար համամասնությամբ: Ուլտրամանուշակագույն մասը ներառում է UVC (200-ից 280 նմ), UVB (280-ից 315 նմ), UVA (315-ից 400 նմ) ​​և UVV (400-ից 450 նմ) ​​ալիքի երկարությունների խառնուրդ: Լամպերը, որոնք 240 նմ-ից ցածր ալիքի երկարություններով արտանետում են UVC, առաջացնում են օզոն և պահանջում արտանետում կամ ֆիլտրում:

Սնդիկի գոլորշու լամպի սպեկտրալ ելքը կարող է փոփոխվել՝ ավելացնելով փոքր քանակությամբ դոպաններ, ինչպիսիք են՝ երկաթը (Fe), գալիումը (Ga), կապարը (Pb), անագը (Sn), բիսմուտը (Bi) կամ ինդիումը (In): ) Ավելացված մետաղները փոխում են պլազմայի բաղադրությունը և, հետևաբար, էներգիան, որն ազատվում է, երբ կատիոնները ձեռք են բերում էլեկտրոններ։ Ավելացված մետաղներով լամպերը կոչվում են դոպինգ, հավելանյութ և մետաղական հալոգեն: Ուլտրամանուշակագույն ձևավորված թանաքների, ծածկույթների, սոսինձների և արտամղումների մեծ մասը նախագծված են այնպես, որ համապատասխանեն ստանդարտ սնդիկի (Hg) կամ երկաթով (Fe) դոպինգ լամպերի արտադրությանը: Երկաթե դոպավորված լամպերը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մի մասը տեղափոխում են ավելի երկար, մոտ տեսանելի ալիքի երկարությունների, ինչը հանգեցնում է ավելի լավ ներթափանցման ավելի հաստ, խիստ պիգմենտավորված ձևակերպումների միջոցով: Տիտանի երկօքսիդ պարունակող ուլտրամանուշակագույն ձևակերպումները հակված են ավելի լավ բուժվել գալիումով (GA) դոպավորված լամպերով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ գալիումի լամպերը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման զգալի մասը տեղափոխում են 380 նմ-ից ավելի ալիքի երկարություններ: Քանի որ տիտանի երկօքսիդի հավելումները սովորաբար չեն կլանում լույսը 380 նմ-ից բարձր, սպիտակ ձևակերպումներով գալիումի լամպերի օգտագործումը թույլ է տալիս ավելի շատ ուլտրամանուշակագույն էներգիա կլանել ֆոտոառաջարկիչների կողմից, ի տարբերություն հավելումների:

Սպեկտրային պրոֆիլները ձևակերպողներին և վերջնական օգտագործողներին տրամադրում են տեսողական պատկեր, թե ինչպես է ճառագայթված ելքը բաշխված հատուկ լամպի դիզայնի համար էլեկտրամագնիսական սպեկտրում: Թեև գոլորշիացված սնդիկը և հավելումային մետաղները ունեն ճառագայթման առանձնահատկություններ, քվարցային խողովակի ներսում տարրերի և իներտ գազերի ճշգրիտ խառնուրդը, ինչպես նաև լամպի կառուցումը և ամրացման համակարգի ձևավորումը, ազդում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման վրա: Լամպի մատակարարի կողմից բաց երկնքի տակ սնուցվող և չափվող ոչ ինտեգրված լամպի սպեկտրային ելքը կունենա այլ սպեկտրային ելք, քան պատշաճ ձևավորված ռեֆլեկտորով և սառեցմամբ լամպի գլխի մեջ տեղադրված լամպը: Սպեկտրային պրոֆիլները հասանելի են ուլտրամանուշակագույն համակարգերի մատակարարներից և օգտակար են ձևակերպումների մշակման և լամպերի ընտրության համար:

Ընդհանուր սպեկտրային պրոֆիլը պատկերում է սպեկտրային ճառագայթումը y առանցքի վրա և ալիքի երկարությունը x առանցքի վրա: Սպեկտրային ճառագայթումը կարող է ցուցադրվել մի քանի ձևով՝ ներառյալ բացարձակ արժեք (օրինակ՝ Վտ/սմ2/նմ) կամ կամայական, հարաբերական կամ նորմալացված (առանց միավորի) չափումներ։ Պրոֆիլները սովորաբար ցուցադրում են տեղեկատվությունը կամ որպես գծային գծապատկեր կամ որպես գծային գծապատկեր, որը խմբավորում է ելքը 10 նմ տիրույթներում: Հետևյալ սնդիկի աղեղային լամպի սպեկտրալ ելքային գրաֆիկը ցույց է տալիս հարաբերական ճառագայթումը GEW համակարգերի ալիքի երկարության նկատմամբ (Նկար 1):

ՆԿԱՐ 1 »Սնդիկի և երկաթի սպեկտրային ելքային գծապատկերներ:
Լամպը տերմինն է, որն օգտագործվում է Եվրոպայում և Ասիայում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթող քվարցային խողովակին վերաբերելու համար, մինչդեռ հյուսիսային և հարավային ամերիկացիները հակված են օգտագործել լամպի և լամպի փոխարինելի խառնուրդ: Լամպի և լամպի գլուխը երկուսն էլ վերաբերում են ամբողջական հավաքին, որը պարունակում է քվարցային խողովակը և բոլոր մյուս մեխանիկական և էլեկտրական բաղադրիչները:

Էլեկտրոդային աղեղային լամպեր

Էլեկտրոդային աղեղային լամպերի համակարգերը բաղկացած են լամպի գլխից, հովացման օդափոխիչից կամ սառեցուցիչից, սնուցման աղբյուրից և մարդ-մեքենա ինտերֆեյսից (HMI): Լամպի գլուխը ներառում է լամպ (լամպ), ռեֆլեկտոր, մետաղյա պատյան կամ պատյան, կափարիչ սարք, երբեմն էլ քվարցային պատուհան կամ մետաղալար պաշտպանիչ: GEW-ն ամրացնում է իր քվարցային խողովակները, ռեֆլեկտորները և կափարիչի մեխանիզմները ձայներիզների հավաքածուների ներսում, որոնք հեշտությամբ կարելի է հեռացնել լամպի գլխի արտաքին պատյանից կամ պատյանից: GEW ձայներիզը հեռացնելը սովորաբար կատարվում է վայրկյանների ընթացքում՝ օգտագործելով մեկ Ալենի բանալին: Քանի որ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ելքը, լամպի գլխի ընդհանուր չափը և ձևը, համակարգի առանձնահատկությունները և օժանդակ սարքավորումների կարիքները տարբերվում են ըստ կիրառման և շուկայի, էլեկտրոդային աղեղային լամպերի համակարգերը սովորաբար նախատեսված են տվյալ կատեգորիայի կիրառումների կամ նմանատիպ մեքենաների տեսակների համար:

Սնդիկի գոլորշու լամպերը քվարցային խողովակից արձակում են 360° լույս: Աղեղնավոր լամպերի համակարգերը օգտագործում են լուսարձակներ, որոնք տեղակայված են լամպի կողքերում և հետևի մասում, որպեսզի ավելի շատ լույս գրավեն և կենտրոնացնեն լամպի գլխի դիմաց նշված հեռավորության վրա: Այս հեռավորությունը հայտնի է որպես կիզակետ և այն վայրն է, որտեղ ճառագայթումն ամենամեծն է: Աղեղնավոր լամպերը սովորաբար արձակում են 5-ից 12 Վտ/սմ2 միջակայքում՝ կիզակետում: Քանի որ լամպի գլխից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման շուրջ 70%-ը գալիս է ռեֆլեկտորից, կարևոր է ռեֆլեկտորները մաքուր պահել և պարբերաբար փոխարինել դրանք: Ռեֆլեկտորները չմաքրելը կամ չփոխարինելը սովորական նպաստում է անբավարար բուժմանը:

Ավելի քան 30 տարի GEW-ը բարելավում է իր բուժիչ համակարգերի արդյունավետությունը, հարմարեցնում է առանձնահատկությունները և արտադրանքը հատուկ հավելվածների և շուկաների կարիքները բավարարելու համար և զարգացնում է ինտեգրացիոն պարագաների մեծ պորտֆոլիո: Արդյունքում, GEW-ի այսօրվա առևտրային առաջարկները ներառում են բնակարանների կոմպակտ ձևավորում, ռեֆլեկտորներ, որոնք օպտիմիզացված են ավելի մեծ ուլտրամանուշակագույն արտացոլման և ինֆրակարմիր նվազման համար, հանգիստ ինտեգրալ կափարիչի մեխանիզմներ, վեբ կիսաշրջազգեստներ և անցքեր, կակղամորթով սնուցում, ազոտի իներցիա, դրական ճնշմամբ գլխիկներ, սենսորային էկրան: օպերատորի ինտերֆեյս, պինդ վիճակի սնուցման աղբյուրներ, ավելի մեծ գործառնական արդյունավետություն, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ելքի մոնիտորինգ և համակարգի հեռակառավարման մոնիտորինգ:

Երբ աշխատում են միջին ճնշման էլեկտրոդների լամպերը, քվարցի մակերեսի ջերմաստիճանը 600 °C-ից 800 °C է, իսկ պլազմայի ներքին ջերմաստիճանը մի քանի հազար աստիճան է: Հարկադիր օդը լամպի աշխատանքի ճիշտ ջերմաստիճանը պահպանելու և ճառագայթվող ինֆրակարմիր էներգիայի որոշ մասը հեռացնելու հիմնական միջոցն է: GEW-ը բացասաբար է մատակարարում այս օդը. սա նշանակում է, որ օդը քաշվում է պատյանով, ռեֆլեկտորի և լամպի երկայնքով և սպառվում է հավաքույթից և հեռանում մեքենայից կամ ամրացման մակերեսից: Որոշ GEW համակարգեր, ինչպիսիք են E4C-ը, օգտագործում են հեղուկ սառեցում, ինչը թույլ է տալիս մի փոքր ավելի մեծ ուլտրամանուշակագույն ելք և նվազեցնում լամպի գլխի ընդհանուր չափը:

Էլեկտրոդային աղեղային լամպերն ունեն տաքացման և հովացման ցիկլեր: Լամպերը հարվածում են նվազագույն սառեցմամբ: Սա թույլ է տալիս սնդիկի պլազմային բարձրանալ մինչև ցանկալի աշխատանքային ջերմաստիճանը, արտադրել ազատ էլեկտրոններ և կատիոններ և հնարավորություն տալ ընթացիկ հոսքին: Երբ լամպի գլուխը անջատված է, սառեցումը շարունակում է աշխատել մի քանի րոպե, որպեսզի հավասարաչափ սառչի քվարցային խողովակը: Շատ տաք լամպը նորից չի հարվածի և պետք է շարունակի սառչել: Գործարկման և սառեցման ցիկլի երկարությունը, ինչպես նաև էլեկտրոդների քայքայումը յուրաքանչյուր լարման հարվածի ժամանակ է պատճառը, որ օդաճնշական կափարիչի մեխանիզմները միշտ ինտեգրված են GEW էլեկտրոդների աղեղային լամպերի հավաքածուներում: Նկար 2-ում ներկայացված են օդային հովացմամբ (E2C) և հեղուկով սառեցված (E4C) էլեկտրոդների աղեղային լամպեր:

ՆԿԱՐ 2 »Հեղուկ հովացմամբ (E4C) և օդային հովացմամբ (E2C) էլեկտրոդային աղեղային լամպեր:

Ուլտրամանուշակագույն LED լամպեր

Կիսահաղորդիչները պինդ, բյուրեղային նյութեր են, որոնք որոշակիորեն հաղորդունակ են: Էլեկտրաէներգիան ավելի լավ է հոսում կիսահաղորդիչի միջով, քան մեկուսիչը, բայց ոչ այնքան լավ, որքան մետաղական հաղորդիչը: Բնականաբար առաջացող, բայց բավականին անարդյունավետ կիսահաղորդիչները ներառում են սիլիցիում, գերմանիում և սելեն տարրեր: Սինթետիկորեն պատրաստված կիսահաղորդիչները, որոնք նախատեսված են արդյունքի և արդյունավետության համար, բաղադրյալ նյութեր են, որոնց կեղտերը հստակորեն ներծծված են բյուրեղային կառուցվածքում: Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդների դեպքում ալյումինի գալիումի նիտրիդը (AlGaN) սովորաբար օգտագործվող նյութ է:

Կիսահաղորդիչները հիմնարար նշանակություն ունեն ժամանակակից էլեկտրոնիկայի համար և նախագծված են տրանզիստորների, դիոդների, լուսարձակող դիոդների և միկրոպրոցեսորների ձևավորման համար: Կիսահաղորդչային սարքերը ինտեգրված են էլեկտրական սխեմաների մեջ և տեղադրվում են այնպիսի ապրանքների ներսում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները, նոութբուքերը, պլանշետները, տեխնիկան, ինքնաթիռները, մեքենաները, հեռակառավարիչները և նույնիսկ մանկական խաղալիքները: Այս փոքրիկ, բայց հզոր բաղադրիչները ստիպում են ամենօրյա արտադրանքը գործել՝ միաժամանակ թույլ տալով, որ իրերը լինեն կոմպակտ, ավելի բարակ, թեթև քաշ և ավելի մատչելի:

LED-ների հատուկ դեպքում, ճշգրիտ նախագծված և պատրաստված կիսահաղորդչային նյութերը հաստատուն էներգիայի աղբյուրին միանալիս արձակում են համեմատաբար նեղ ալիքի երկարության լույսի գոտիներ: Լույսը առաջանում է միայն այն ժամանակ, երբ ընթացիկը հոսում է դրական անոդից (+) դեպի յուրաքանչյուր LED-ի բացասական կաթոդ (-): Քանի որ LED ելքը արագ և հեշտությամբ կառավարվում է և գրեթե մոնոխրոմատիկ, LED-ները իդեալականորեն հարմար են օգտագործման համար որպես. ինֆրակարմիր կապի ազդանշաններ; հետին լուսավորություն հեռուստացույցների, նոթբուքերի, պլանշետների և սմարթ հեռախոսների համար; էլեկտրոնային նշաններ, գովազդային վահանակներ և ջամբոտրոններ; և ուլտրամանուշակագույն բուժում:

LED-ը դրական-բացասական հանգույց է (pn հանգույց): Սա նշանակում է, որ LED-ի մի մասն ունի դրական լիցք և կոչվում է անոդ (+), իսկ մյուս մասը ունի բացասական լիցք և կոչվում է կաթոդ (-): Թեև երկու կողմերն էլ համեմատաբար հաղորդունակ են, հանգույցի սահմանը, որտեղ երկու կողմերը հանդիպում են, հայտնի է որպես քայքայման գոտի, հաղորդիչ չէ: Երբ ուղղակի հոսանքի (DC) հոսանքի աղբյուրի դրական (+) տերմինալը միացված է LED-ի անոդին (+), իսկ աղբյուրի բացասական (-) տերմինալը միացված է կաթոդին (-), բացասական լիցքավորված էլեկտրոնները. կաթոդում և դրական լիցքավորված էլեկտրոնների թափուր աշխատատեղերը անոդում ետ են մղվում էներգիայի աղբյուրի կողմից և մղվում դեպի քայքայման գոտի: Սա դեպի առաջ կողմնակալություն է, և դա ազդում է ոչ հաղորդիչ սահմանի հաղթահարման վրա: Արդյունքն այն է, որ n տիպի տարածաշրջանում ազատ էլեկտրոնները հատվում են և լրացնում են p տիպի տարածքի թափուր տեղերը: Երբ էլեկտրոնները հոսում են սահմանով, նրանք անցնում են ավելի ցածր էներգիայի վիճակի: Էներգիայի համապատասխան անկումն ազատվում է կիսահաղորդիչից որպես լույսի ֆոտոններ։

Բյուրեղային LED կառուցվածքը ձևավորող նյութերն ու դոպանտները որոշում են սպեկտրային ելքը: Այսօր, առևտրային հասանելի LED բուժիչ աղբյուրներն ունեն ուլտրամանուշակագույն ելքեր՝ կենտրոնացված 365, 385, 395 և 405 նմ, բնորոշ հանդուրժողականություն ±5 նմ և Գաուսի սպեկտրային բաշխում: Որքան մեծ է սպեկտրային ճառագայթման գագաթնակետը (W/cm2/nm), այնքան բարձր է զանգի կորի գագաթնակետը։ Մինչ UVC-ի մշակումը շարունակվում է 275-ից 285 նմ-ի միջև, ելքը, կյանքը, հուսալիությունը և արժեքը դեռ կոմերցիոն առումով կենսունակ չեն բուժիչ համակարգերի և ծրագրերի համար:

Քանի որ ուլտրամանուշակագույն LED ելքը ներկայումս սահմանափակված է ավելի երկար UVA ալիքների երկարությամբ, UV-LED ամրացման համակարգը չի արձակում միջին ճնշման սնդիկի գոլորշի լամպերի լայնաշերտ սպեկտրալ ելքը: Սա նշանակում է, որ UV-LED բուժիչ համակարգերը չեն արձակում UVC, UVB, առավել տեսանելի լույս և ջերմություն առաջացնող ինֆրակարմիր ալիքի երկարություններ: Թեև սա թույլ է տալիս օգտագործել ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային ամրացման համակարգերը ջերմության նկատմամբ ավելի զգայուն ծրագրերում, միջին ճնշման սնդիկի լամպերի համար ստեղծված թանաքները, ծածկույթները և սոսինձները պետք է վերաձևակերպվեն ուլտրամանուշակագույն LED ամրացման համակարգերի համար: Բարեբախտաբար, քիմիայի մատակարարներն ավելի ու ավելի են նախագծում առաջարկները որպես կրկնակի բուժում: Սա նշանակում է, որ ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային լամպով բուժվելու համար նախատեսված կրկնակի պնդման ձևակերպումը կպչունանա նաև սնդիկի գոլորշի լամպով (Նկար 3):

ՆԿԱՐ 3 »Սպեկտրալ ելքային աղյուսակ LED-ի համար:

GEW-ի ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային ամրացման համակարգերը արտանետվող պատուհանից արտանետում են մինչև 30 Վտ/սմ2: Ի տարբերություն էլեկտրոդի աղեղային լամպերի, ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային ամրացման համակարգերը չեն ներառում ռեֆլեկտորներ, որոնք լույսի ճառագայթներն ուղղում են դեպի կենտրոնացված կենտրոն: Արդյունքում, ուլտրամանուշակագույն-LED ճառագայթման գագաթնակետը տեղի է ունենում արտանետվող պատուհանի մոտ: Արտանետվող ուլտրամանուշակագույն LED ճառագայթները շեղվում են միմյանցից, քանի որ մեծանում է լամպի գլխի և ամրացման մակերեսի միջև հեռավորությունը: Սա նվազեցնում է լույսի կոնցենտրացիան և ճառագայթման մեծությունը, որը հասնում է բուժման մակերեսին: Թեև գագաթնակետային ճառագայթումը կարևոր է խաչաձև կապի համար, գնալով ավելի բարձր ճառագայթումը միշտ չէ, որ ձեռնտու է և կարող է նույնիսկ արգելակել խաչաձև կապի ավելի մեծ խտությունը: Ալիքի երկարությունը (նմ), ճառագայթումը (Վտ/սմ2) և էներգիայի խտությունը (Ջ/սմ2) բոլորն էլ կարևոր դեր են խաղում ամրացման գործում, և դրանց կոլեկտիվ ազդեցությունը բուժման վրա պետք է պատշաճ կերպով հասկանալի լինի ուլտրամանուշակագույն-LED աղբյուրի ընտրության ժամանակ:

LED-ները Լամբերտի աղբյուրներն են: Այլ կերպ ասած, յուրաքանչյուր ուլտրամանուշակագույն LED թողարկում է միատեսակ առաջ ելք ամբողջ 360° x 180° կիսագնդում: Բազմաթիվ ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդներ, որոնցից յուրաքանչյուրը միլիմետր քառակուսու կարգի է, դասավորված են մեկ շարքով, տողերի և սյուների մատրիցով կամ որևէ այլ կազմաձևով: Այս ենթահավաքները, որոնք հայտնի են որպես մոդուլներ կամ զանգվածներ, մշակված են լուսադիոդների միջև տարածությամբ, որն ապահովում է միաձուլումը բացերի միջև և հեշտացնում է դիոդի սառեցումը: Բազմաթիվ մոդուլներ կամ զանգվածներ այնուհետև դասավորվում են ավելի մեծ հավաքույթների մեջ՝ ձևավորելու տարբեր չափերի ուլտրամանուշակագույն հալեցման համակարգեր (Նկարներ 4 և 5): Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային ամրացման համակարգ ստեղծելու համար անհրաժեշտ լրացուցիչ բաղադրիչները ներառում են ջերմատախտակը, արտանետվող պատուհանը, էլեկտրոնային շարժիչները, մշտական ​​հոսանքի աղբյուրները, հեղուկ հովացման համակարգը կամ սառեցնող սարքը և մարդկային մեքենայի միջերեսը (HMI):

ՆԿԱՐ 4 »LeoLED համակարգը համացանցի համար:

ՆԿԱՐ 5 »LeoLED համակարգ բարձր արագությամբ բազմաշերտ լամպերի տեղադրման համար:

Քանի որ UV-LED բուժիչ համակարգերը չեն ճառագում ինֆրակարմիր ալիքի երկարություններ: Նրանք բնականաբար ավելի քիչ ջերմային էներգիա են փոխանցում մաքրման մակերեսին, քան սնդիկի գոլորշի լամպերը, բայց դա չի նշանակում, որ ուլտրամանուշակագույն LED-ները պետք է դիտարկվեն որպես սառը բուժիչ տեխնոլոգիա: Ուլտրամանուշակագույն LED բուժիչ համակարգերը կարող են արձակել շատ բարձր գագաթնակետային ճառագայթում, իսկ ուլտրամանուշակագույն ալիքի երկարությունը էներգիայի ձև է: Ինչ էլ որ արդյունքը չներծծվի քիմիայի կողմից, կջերմացնի հիմքում ընկած հատվածը կամ հիմքը, ինչպես նաև մեքենայի հարակից բաղադրիչները:

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդները նաև էլեկտրական բաղադրիչներ են, որոնց անարդյունավետությունը պայմանավորված է չմշակված կիսահաղորդիչների նախագծմամբ և արտադրությամբ, ինչպես նաև արտադրության մեթոդներով և բաղադրիչներով, որոնք օգտագործվում են LED-ները ավելի մեծ ամրացնող միավորի մեջ փաթեթավորելու համար: Թեև սնդիկի գոլորշի քվարցային խողովակի ջերմաստիճանը շահագործման ընթացքում պետք է լինի 600-ից 800 °C, LED pn հանգույցի ջերմաստիճանը պետք է մնա 120 °C-ից ցածր: Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային զանգվածը սնուցող էլեկտրաէներգիայի միայն 35-50%-ն է վերածվում ուլտրամանուշակագույնի (ալիքի երկարությունից կախված): Մնացածը վերածվում է ջերմային ջերմության, որը պետք է հեռացվի հանգույցի ցանկալի ջերմաստիճանը պահպանելու և համակարգի հստակ ճառագայթումը, էներգիայի խտությունը և միատեսակությունը, ինչպես նաև երկար կյանք ապահովելու համար: LED-ները իրենց էությամբ երկարատև պինդ վիճակի սարքեր են, և LED-ների ինտեգրումը ավելի մեծ հավաքույթների մեջ՝ պատշաճ ձևավորված և պահպանված հովացման համակարգերով, կարևոր է երկարաժամկետ բնութագրերի հասնելու համար: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բոլոր համակարգերը նույնն են, և ոչ պատշաճ ձևավորված և սառեցված ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային ամրացման համակարգերը գերտաքանալու և աղետալի ձախողման ավելի մեծ հավանականություն ունեն:

Arc/LED հիբրիդային լամպեր

Ցանկացած շուկայում, որտեղ բոլորովին նոր տեխնոլոգիան ներդրվում է որպես գոյություն ունեցող տեխնոլոգիայի փոխարինում, կարող է լինել անհանգստություն ընդունման հարցում, ինչպես նաև թերահավատություն կատարման նկատմամբ: Պոտենցիալ օգտվողները հաճախ հետաձգում են ընդունումը այնքան ժամանակ, մինչև կձևավորվի լավ հաստատված տեղադրման բազա, կհրապարակվեն դեպքերի ուսումնասիրություններ, դրական ակնարկներ սկսեն զանգվածաբար շրջանառվել և/կամ ձեռք բերել առաջին ձեռքի փորձ կամ հղումներ անհատներից և ընկերություններից, որոնց ճանաչում և վստահում են: Կոշտ ապացույցներ հաճախ պահանջվում են նախքան մի ամբողջ շուկան ամբողջությամբ հրաժարվում է հինից և ամբողջությամբ անցնում է նորին: Այն չի օգնում, որ հաջողության պատմությունները հակված են ամուր գաղտնիք մնալ, քանի որ վաղ որդեգրողները չեն ցանկանում, որ մրցակիցները հասկանան համադրելի առավելություններ: Արդյունքում, հիասթափության թե իրական և թե չափազանցված հեքիաթները երբեմն կարող են արձագանքել ամբողջ շուկայում՝ քողարկելով նոր տեխնոլոգիայի իրական արժանիքները և հետագայում հետաձգելով ընդունումը:

Պատմության ընթացքում և որպես հակազդեցություն դժկամ ընդունմանը, հիբրիդային դիզայնը հաճախ ընդունվել է որպես անցումային կամուրջ գործող և նոր տեխնոլոգիաների միջև: Հիբրիդները թույլ են տալիս օգտվողներին վստահություն ձեռք բերել և ինքնուրույն որոշել, թե ինչպես և երբ պետք է օգտագործվեն նոր ապրանքներ կամ մեթոդներ՝ առանց զոհաբերելու ներկայիս հնարավորությունները: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դեպքում հիբրիդային համակարգը թույլ է տալիս օգտվողներին արագ և հեշտությամբ փոխանակել սնդիկի գոլորշի լամպերի և LED տեխնոլոգիայի միջև: Բազմաթիվ ամրացման կայաններով գծերի համար հիբրիդները թույլ են տալիս մամլիչներին աշխատել 100% LED, 100% սնդիկի գոլորշի կամ տվյալ աշխատանքի համար պահանջվող երկու տեխնոլոգիաների ցանկացած խառնուրդ:

GEW-ն առաջարկում է arc/LED հիբրիդ համակարգեր վեբ փոխարկիչների համար: Լուծումը մշակվել է GEW-ի ամենամեծ շուկայի՝ նեղ վեբ պիտակի համար, սակայն հիբրիդային դիզայնը նաև օգտագործվում է այլ վեբ և ոչ վեբ հավելվածներում (Նկար 6): Աղեղը/LED-ը ներառում է լամպի գլխի ընդհանուր պատյան, որը կարող է տեղավորել կամ սնդիկի գոլորշի կամ LED ձայներիզ: Երկու ձայներիզներն էլ աշխատում են ունիվերսալ հոսանքի և կառավարման համակարգից: Համակարգի ներսում ինտելեկտը հնարավորություն է տալիս տարբերակել ձայներիզների տեսակները և ավտոմատ կերպով ապահովում է համապատասխան հզորությունը, հովացումը և օպերատորի միջերեսը: GEW-ի սնդիկի գոլորշու կամ LED ձայներիզների հեռացումը կամ տեղադրումը սովորաբար կատարվում է վայրկյանների ընթացքում՝ օգտագործելով մեկ Ալեն բանալին:

ՆԿԱՐ 6 »Arc/LED համակարգ համացանցի համար:

Excimer լամպեր

Էքսիմերային լամպերը գազի արտանետման լամպերի տեսակ են, որոնք արտանետում են քվազիմոնոխրոմատիկ ուլտրամանուշակագույն էներգիա: Թեև էքսիմերային լամպերը հասանելի են բազմաթիվ ալիքների երկարությամբ, ընդհանուր ուլտրամանուշակագույն ելքերը կենտրոնացած են 172, 222, 308 և 351 նմ: 172 նմ էքսիմերային լամպերը ընկնում են վակուումային ուլտրամանուշակագույն գոտում (100-ից 200 նմ), մինչդեռ 222 նմ-ը բացառապես UVC է (200-ից 280 նմ): 308 նմ էքսիմերային լամպերը արտանետում են UVB (280-ից 315 նմ), իսկ 351 նմ-ը ամուր UVA է (315-ից 400 նմ):

172 նմ վակուումային ուլտրամանուշակագույն ալիքների երկարություններն ավելի կարճ են և ավելի շատ էներգիա են պարունակում, քան UVC-ն; սակայն, նրանք պայքարում են նյութերի մեջ շատ խորը ներթափանցելու համար: Փաստորեն, 172 նմ ալիքի երկարություններն ամբողջությամբ ներծծվում են ուլտրամանուշակագույնով ձևավորված քիմիայի վերին 10-ից 200 նմ-ի մեջ: Արդյունքում, 172 նմ էքսիմերային լամպերը միայն խաչաձև կապում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ձևակերպումների ամենաարտաքին մակերեսին և պետք է ինտեգրվեն այլ բուժիչ սարքերի հետ միասին: Քանի որ վակուումային ուլտրամանուշակագույն ալիքների երկարությունները նույնպես կլանում են օդը, 172 նմ էքսիմերային լամպերը պետք է աշխատեն ազոտով ներթափանցված մթնոլորտում:

Էքսիմերային լամպերի մեծ մասը բաղկացած է քվարցային խողովակից, որը ծառայում է որպես դիէլեկտրական խոչընդոտ: Խողովակը լցված է հազվագյուտ գազերով, որոնք կարող են ձևավորել էքսիմեր կամ էքսիպլեքս մոլեկուլներ (Նկար 7): Տարբեր գազեր արտադրում են տարբեր մոլեկուլներ, և տարբեր գրգռված մոլեկուլները որոշում են, թե որ ալիքի երկարություններն են արտանետվում լամպը: Բարձր լարման էլեկտրոդն անցնում է քվարցային խողովակի ներքին երկարությամբ, իսկ հողային էլեկտրոդները՝ արտաքին երկարությամբ: Լարումները իմպուլսային են լամպի մեջ բարձր հաճախականություններով: Սա հանգեցնում է նրան, որ էլեկտրոնները հոսում են ներքին էլեկտրոդի ներսում և լիցքաթափվում գազային խառնուրդով դեպի արտաքին հողային էլեկտրոդներ: Այս գիտական ​​երևույթը հայտնի է որպես դիէլեկտրական արգելքի արտանետում (DBD): Երբ էլեկտրոնները շարժվում են գազի միջով, նրանք փոխազդում են ատոմների հետ և ստեղծում էներգիա ունեցող կամ իոնացված տեսակներ, որոնք արտադրում են էքսիմեր կամ էքսցիպլեքս մոլեկուլներ։ Excimer և exciplex մոլեկուլներն ունեն աներևակայելի կարճ կյանք, և երբ նրանք քայքայվում են գրգռված վիճակից մինչև հիմնական վիճակ, արտանետվում են քվազիմոնոխրոմատիկ բաշխման ֆոտոններ:

ՆԿԱՐ 7 »Excimer լամպ

Ի տարբերություն սնդիկի գոլորշի լամպերի, էքսիմերային լամպի քվարցային խողովակի մակերեսը չի տաքանում: Արդյունքում, էքսիմերային լամպերի մեծ մասը աշխատում է քիչ-առանց սառեցմամբ: Այլ դեպքերում պահանջվում է սառեցման ցածր մակարդակ, որը սովորաբար ապահովվում է ազոտի գազով: Լամպի ջերմային կայունության շնորհիվ էքսիմերային լամպերը ակնթարթորեն «ՄԻԱՑՆՈՒՄ/ԱՋԱՏՈՒՄ» են և չեն պահանջում տաքացման կամ հովացման ցիկլեր:

Երբ էքսիմերային լամպերը, որոնք ճառագայթում են 172 նմ, ինտեգրվում են ինչպես քվազի-մոնոխրոմատիկ UVA-LED-բուժման համակարգերի, այնպես էլ լայնաշերտ սնդիկի գոլորշի լամպերի հետ, առաջանում են գորշ մակերեսային էֆեկտներ: Ուլտրամանուշակագույն LED լամպերը առաջին անգամ օգտագործվում են քիմիայի գելերի համար: Քվազի-մոնոխրոմատիկ էքսիմերային լամպերը օգտագործվում են մակերեսը պոլիմերացնելու համար, և վերջապես լայնաշերտ սնդիկի լամպերը խաչաձև կապում են մնացած քիմիայի հետ: Առանձին փուլերում կիրառվող երեք տեխնոլոգիաների եզակի սպեկտրային ելքերը ապահովում են մակերեսային մաքրման օգտակար օպտիկական և ֆունկցիոնալ էֆեկտներ, որոնք հնարավոր չէ ինքնուրույն հասնել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման աղբյուրներից որևէ մեկով:

172 և 222 նմ ալիքի երկարությունները արդյունավետ են նաև վտանգավոր օրգանական նյութերի և վնասակար բակտերիաների ոչնչացման համար, ինչը էքսիմերային լամպերը դարձնում է գործնական մակերեսների մաքրման, ախտահանման և մակերևույթի էներգիայի մշակման համար:

Լամպի կյանք

Ինչ վերաբերում է լամպի կամ լամպի կյանքին, ապա GEW-ի աղեղային լամպերը սովորաբար մինչև 2000 ժամ են: Լամպի կյանքը բացարձակ չէ, քանի որ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ելքը ժամանակի ընթացքում աստիճանաբար նվազում է և ազդում է տարբեր գործոնների ազդեցության տակ: Լամպի դիզայնը և որակը, ինչպես նաև ուլտրամանուշակագույն համակարգի գործառնական վիճակը և ձևակերպման նյութի ռեակտիվությունը: Պատշաճ նախագծված ուլտրամանուշակագույն համակարգերը ապահովում են լամպի (լամպի) նախագծման համար պահանջվող ճիշտ հզորությունը և սառեցումը:

GEW-ի կողմից մատակարարվող լամպերը (լամպերը) միշտ ապահովում են ամենաերկար կյանքը, երբ օգտագործվում են GEW ամրացման համակարգերում: Մատակարարման երկրորդական աղբյուրները, ընդհանուր առմամբ, լամպը նախագծել են նմուշից, և պատճենները չեն կարող պարունակել միևնույն ծայրամասային կցամասը, քվարցի տրամագիծը, սնդիկի պարունակությունը կամ գազի խառնուրդը, ինչը կարող է ազդել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման և ջերմության առաջացման վրա: Երբ ջերմության արտադրությունը հավասարակշռված չէ համակարգի սառեցման հետ, լամպը տուժում է և՛ թողարկման, և՛ կյանքի ընթացքում: Ավելի սառը աշխատող լամպերը ավելի քիչ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ են արտանետում: Լամպերը, որոնք ավելի տաք են աշխատում, այնքան էլ երկար չեն դիմանում և ծռվում են մակերեսի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:

Էլեկտրոդի աղեղային լամպերի կյանքը սահմանափակվում է լամպի աշխատանքային ջերմաստիճանով, գործարկման ժամերի քանակով և գործարկումների կամ հարվածների քանակով: Ամեն անգամ, երբ գործարկման ընթացքում լամպին հարվածում է բարձր լարման աղեղը, վոլֆրամի էլեկտրոդի մի մասը մաշվում է: Ի վերջո, լամպը նորից չի հարվածի: Էլեկտրոդային աղեղային լամպերը ներառում են կափարիչի մեխանիզմներ, որոնք, երբ միացված են, արգելափակում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ելքը՝ որպես լամպի հզորությունը բազմիցս միացնելու այլընտրանք: Ավելի շատ ռեակտիվ թանաքներ, ծածկույթներ և սոսինձներ կարող են հանգեցնել լամպի ավելի երկար կյանքի. մինչդեռ ավելի քիչ ռեակտիվ ձևակերպումները կարող են պահանջել լամպի ավելի հաճախակի փոփոխություն:

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգերն իրենց էությամբ ավելի երկար են տևում, քան սովորական լամպերը, բայց ուլտրամանուշակագույն LED-ի կյանքը նույնպես բացարձակ չէ: Ինչպես սովորական լամպերի դեպքում, ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդներն ունեն սահմանափակումներ, թե որքան դժվար են դրանք աշխատել, և, ընդհանուր առմամբ, պետք է աշխատեն հանգույցի 120 °C-ից ցածր ջերմաստիճանի դեպքում: Չափից շատ շարժվող LED-ները և ցածր սառեցման LED-ները կվտանգեն կյանքը, ինչը կհանգեցնի ավելի արագ քայքայման կամ աղետալի ձախողման: Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգերի ոչ բոլոր մատակարարներն են ներկայումս առաջարկում այնպիսի նմուշներ, որոնք համապատասխանում են 20000 ժամից ավելի սահմանված ժամկետներին: Ավելի լավ նախագծված և պահպանված համակարգերը կծառայեն ավելի քան 20000 ժամ, իսկ ցածրակարգ համակարգերը կխափանվեն շատ ավելի կարճ պատուհաններում: Լավ նորությունն այն է, որ LED համակարգերի դիզայնը շարունակում է կատարելագործվել և ավելի երկար տևել դիզայնի յուրաքանչյուր կրկնության հետ:

Օզոն
Երբ ավելի կարճ UVC ալիքների երկարությունները ազդում են թթվածնի մոլեկուլների վրա (O2), դրանք հանգեցնում են թթվածնի մոլեկուլների (O2) բաժանմանը երկու թթվածնի ատոմների (O): Այնուհետև թթվածնի ազատ ատոմները (O) բախվում են թթվածնի այլ մոլեկուլների (O2) և առաջացնում օզոն (O3): Քանի որ եռաթթվածինը (O3) գետնի մակարդակում ավելի քիչ կայուն է, քան երկթթվածինը (O2), օզոնը հեշտությամբ վերածվում է թթվածնի մոլեկուլի (O2) և թթվածնի ատոմի (O)՝ շարժվելով մթնոլորտային օդի միջով: Ազատ թթվածնի ատոմները (O) այնուհետև վերամիավորվում են միմյանց հետ արտանետման համակարգում՝ արտադրելով թթվածնի մոլեկուլներ (O2):

Արդյունաբերական ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կիրառման համար օզոնը (O3) արտադրվում է, երբ մթնոլորտի թթվածինը փոխազդում է 240 նմ-ից ցածր ուլտրամանուշակագույն ալիքների հետ: Լայնաշերտ սնդիկի գոլորշիով բուժիչ աղբյուրներն արտանետում են UVC 200-ից 280 նմ-ի միջև, որը համընկնում է օզոն ստեղծող տարածքի մի մասի վրա, իսկ էքսիմերային լամպերն արտանետում են վակուումային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում 172 նմ կամ UVC 222 նմ: Սնդիկի գոլորշիների և էքսիմերային բուժիչ լամպերի կողմից ստեղծված օզոնը անկայուն է և էական բնապահպանական մտահոգություն չէ, սակայն անհրաժեշտ է, որ այն հեռացվի աշխատողներին շրջապատող անմիջական տարածքից, քանի որ այն շնչառական գրգռիչ է և բարձր մակարդակներում թունավոր: Քանի որ առևտրային ուլտրամանուշակագույն LED բուժիչ համակարգերն արտանետում են UVA ելք 365-ից մինչև 405 նմ, օզոն չի առաջանում:

Օզոնն ունի մետաղի հոտի, այրվող մետաղալարի, քլորի և էլեկտրական կայծի հոտ: Մարդու հոտառության զգայարանները կարող են հայտնաբերել օզոնը մինչև 0,01-ից մինչև 0,03 մաս/միլիոն (ppm): Թեև այն տատանվում է ըստ անձի և գործունեության մակարդակի, 0,4 ppm-ից ավելի կոնցենտրացիաները կարող են հանգեցնել անբարենպաստ շնչառական հետևանքների և գլխացավերի: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթահարման գծերի վրա պետք է տեղադրվի պատշաճ օդափոխություն՝ աշխատողների կողմից օզոնի ազդեցությունը սահմանափակելու համար:

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթահարման համակարգերը հիմնականում նախագծված են այնպես, որ պարունակեն արտանետվող օդը, երբ այն դուրս է գալիս լամպի գլխից, որպեսզի այն կարողանա հեռանալ օպերատորներից և շենքից դուրս, որտեղ այն բնականաբար քայքայվում է թթվածնի և արևի լույսի առկայության դեպքում: Որպես այլընտրանք, օզոնից զերծ լամպերը ներառում են քվարցային հավելումներ, որոնք արգելափակում են օզոն առաջացնող ալիքների երկարությունները, իսկ տանիքում անցքերից խուսափելու կամ անցքերից խուսափելու համար նախատեսված կառույցները հաճախ օգտագործում են ֆիլտրեր արտանետվող օդափոխիչների ելքի վրա: