ультрафіолетові світлодіоди

Принцип роботи

В основі фізичного принципу роботи ультрафіолетового світлодіода лежить здатність напівпровідникового переходу випромінювати світло при проходженні через нього постійного струму певної величини. Яскравість світіння регулюють зміною сили струму, а діаграму спрямованості формує вторинна оптика світильника або лінза, розташована безпосередньо над светоизлучающим кристалом.

Поява світлодіода з ультрафіолетовим світлом стало можливим після розробки в 1993 році світлодіода синього світла на основі нітриду галію (GaN). Сюдзі Накамура, інженер компанії Nichia, отримав за цю роботу Нобелівську премію з фізики.

Особливістю роботи потужних ультрафіолетових світлодіодів, так само як і їх аналогів видимій частині спектру, виступає проблема відведення тепла від випромінює кристала. Ця особливість пов’язана з низьким коефіцієнтом корисної дії світловипромінювальних напівпровідникового переходу, величина якого практично не перевищує 50%.

Технічні параметри UV-світлодіодів

За невеликим винятком, технічні характеристики світлодіодних джерел світла з ультрафіолетовим випромінюванням повторюють параметри світлодіодних кристалів видимій частині спектру. До основних параметрів UV-світлодіодів відносяться такі характеристики:

  • довжина хвилі випромінюваного світла лежить в межах від 100 до 400 нм. Цей параметр вказується в паспорті освітлювального приладу і виступає орієнтиром для різних сфер застосування.
  • світловий потік є основною характеристикою світлодіодного кристала і безпосередньо пов’язаний з його потужністю. Світловий потік вимірюють в люменах, але для світлодіодів з вузькою діаграмою спрямованості іноді вказують силу світла — світловий потік поділений на тілесний кут. Вимірюється сила світла в канделах.
  • номінальний робочий струм вказується для паспортної потужності світлодіода і служить для розрахунку параметрів блоку живлення (драйвера).
  • пряме напруга показує падіння напруги живлення на світлодіоді у відкритому (світиться) стані. Для ультрафіолетових виробів становить величину від 3 до 4,5 вольт.

Такі параметри світлодіодних джерел видимого світла, як коефіцієнт пульсації, індекс передачі кольору і колірна температура, дляультрафіолетових виробів не актуальні.

варіанти виконання

Корпус світлодіода з UV-випромінюванням залежить від призначення приладу і його потужності. Для малопотужних світлодіодних джерел світла використовуються металеві корпуси TO-18 або TO-39 з плоскими або напівсферичним лінзами.

Також доступні стандартні круглі корпусу зі сферичною лінзою.

Корпуси для потужних світлодіодних джерел світла ультрафіолетового спектра виконують функцію відведення тепла і їх виконання більш різноманітно. Один з найбільш поширених варіантів — стандартний корпус Emitter призначений для прямого монтажу, так само як і спеціалізовані SMD корпусу для монтажу на поверхню.

Сфера застосування

Області застосування світлодіодів з ультрафіолетовим спектром випромінювання набагато ширше, ніж у звичайних світлодіодів видимого спектру і найчастіше пов’язані з заміною класичних джерел ультрафіолетового випромінювання:

  • в медицині ультрафіолетові світлодіоди служать для цілей дезінфекції або як джерело затвердіння композитних пломб в стоматології;
  • промислової областю застосування ультрафіолетових джерел світла виступає процес прискореної полімеризації клеїв і компаундів, чутливих до UV-частини спектра;
  • в банківській справі ультрафіолет служить індикатором справжності банкнот, а в криміналістиці виявляє сліди крові або сліди спеціальної фарби на мічених купюрах для дачі хабарів;
  • знезараження повітря за допомогою ультрафіолетових променів широко застосовується в косметології або медицині;
  • короткочасне опромінення УФ-променями тепличних овочів сприяє виробленню поліфенолів, які мають антиоксидантні властивості.

Дослідження в області застосування ультрафіолетових світлодіодів тривають і нові сфери їх застосування не змусять себе довго чекати.

Ссылка на основную публикацию