Ультрафіолетові світлодіоди: потужностні характеристики і призначення

Ультрафіолетові світлодіоди отримали різностороннє застосування, їх можна зустріти в різних галузях промисловості, медичному обладнанні, криміналістиці. Ультрафіолетові (УФ) промені невидимі для людського ока, але є каталізатором різних природних процесів. Їх бактерицидну властивість використовується в конструкції приладів для стерилізації води, манікюрних, перукарських та косметологічних інструментів. Промені в діапазоні 300 – 400 нм здатні змінювати стан матеріалів, прискорювати висихання лаку для нігтів. Ці якості взяли на озброєння салони краси і творці пристроїв для домашньої сушіння нігтів.

Ультрафіолетові світлодіоди: потужностні характеристики і призначення

Зміст

  • 1 Новий джерело ультрафіолету, принцип дії
  • 2 Сфери застосування УФ світловипромінюючих діодів
  • 3 LED лампи для сушіння нігтів
  • 4 Як працюють ультрафіолетові світлодіоди

Новий джерело ультрафіолету, принцип дії

Інтерес до LED джерелами УФ випромінювання з’явився давно, але їх активне застосування стримувала висока вартість приладів. Раніше ультрафіолет отримували від газорозрядних ртутних ламп. З-за крихкості виробів їх використання було небезпечно, у разі розбивання корпусу пари ртуті опинялися в приміщенні. Стрімкий розвиток оптичних технологій зробило LED світлодіоди доступними для споживачів.

Довжина випромінюваних напівпровідниковими приладами УФ хвиль знаходиться в проміжку між рентгенівським випромінюванням і видимим світлом. Домогтися такого випромінювання дозволяє використання спеціальних матеріалів – нітрид галію, алюмінію, індія. Принцип їх роботи полягає у виникненні світіння під впливом електричного струму. Довжина випромінюваного світла залежить від матеріалу напівпровідника. Прилади з діапазоном 365-400 нм набули значного поширення завдяки простоті виготовлення світлодіодів, що межують за шкалою довжини хвиль з видимим світлом. Пристрої зі спектром 100-280 нм використовують рідко, вони служать для стерилізації повітря і води.

Вибір корпусу для напівпровідникового LED пристрою залежить від його потужності. Яскравий світлодіод діаметром 5 мм з довжиною хвилі 365 нм пропонується з корпусом індикаторного пристрою, його робочий струм 20 мА. Потужні елементи з показником 1 – 3 Вт поміщаються в корпус емітер та інші аналогічні конструкції.

Ультрафіолетові світлодіоди: потужностні характеристики і призначення

Ультрафіолетові світлодіоди мають наступні характеристики:

  • робочі струми – 20 мА (для пристроїв малої потужності), 350-700 і вище мА (для потужних приладів);
  • довжина хвилі – 100-400 нм;
  • напруга живлення – 3,4-4 V;
  • температура експлуатації від -20º до +100º C;
  • термін служби – 50 000 годин.

Сфери застосування УФ світловипромінюючих діодів

Області, де використовуються ультрафіолетові LED, суттєво різняться між собою. Серед них: сільське господарство, медицина, промисловість, криміналістика, обладнання, індустрія краси. Кожне напрям використовує одне з численних властивостей світлодіодів.

Медицина активно експлуатує здатність ультрафіолету вбивати мікроорганізми і бактерії. Кабінети і палати лікарень піддаються «кварцеванию», цей процес передбачає дезінфекцію повітря в приміщенні за допомогою УФ променів спеціальної лампи. Вплив випромінювання ультрафіолетових світлодіодів на воду вбиває хвороботворні віруси і бактерії без зміни смаку рідини. Робочий діапазон 250-280 нм забезпечує стерилізацію повітря і води, руйнуючи ДНК небезпечних мікроорганізмів.

Під впливом потоку від ультрафіолетових променів LED приладів каталізується затвердіння композитних матеріалів і клею. Швидке затвердіння прискорює цикл виробництва, істотно знижуючи витрати часу, які припадали на природне висихання. Пацієнти стоматології відчули на собі, як швидко твердіє полімерна пломба під УФ світлом.

Ультрафіолетові світлодіоди: потужностні характеристики і призначення

Аналогічний принцип використовують для спеціальних принтерів, де замість композитних складів твердіє фарба. Намічається хороша перспектива використання світлодіодної сушіння в струменевого друку. Поки УФ світлодіоди не достатньо потужні, щоб встановлюватися для плотерів широкого формату, але виробники активно працюють у цьому напрямку. Фоточутливі матеріали піддаються полімеризації при довжині хвилі від 365 до 395 нм.

Сучасні LED технології з застосуванням ультрафіолету допомагають криміналістам при зборі доказів. Вони дозволяють виявити невидимі оком сліди біологічних виділень, флуоресцентної фарби, відмітки на документах. Детектори, перевіряють справжність купюр, допомагають виявити підробку навіть у добре освітленому приміщенні.

Ультрафіолетові світлодіоди: потужностні характеристики і призначення

У теплицях при вирощуванні овочів урожай піддається короткочасного впливу ультрафіолету. Це сприяє збільшенню вмісту поліфенолів, які мають антиоксидантні властивості.

LED лампи для сушіння нігтів

Салони краси активно пропонують манікюрні процедури, що включають покриття нігтів лаком або гелем. Для сушіння складів використовуються апарати з УФ випромінюванням різної потужності. Сучасні LED лампи на основі УФ світлодіодів стали гідною заміною люмінесцентних пристроїв, що містять ртуть. Напівпровідникові прилади безпечні, довговічні і споживають мінімальну кількість енергії, при цьому вони сприяють затвердінню гелю на нігтях протягом декількох секунд. Нові апарати мають незаперечні переваги, завдяки установці в них світлодіодів:

  • миттєве включення;
  • компактний розмір;
  • довгострокова експлуатація;
  • низьке енергоспоживання;
  • безпека.

Пристрої зі світлодіодами для сушіння нігтів відрізняються простою конструкцією і експлуатацією. Серед недоліків LED лампи для нігтів можна назвати лише її високу вартість.

Ультрафіолетові світлодіоди: потужностні характеристики і призначення

Як працюють ультрафіолетові світлодіоди

Випромінювання виникає під впливом постійного струму. Прилад чутливий до зміни номінальних параметрів і може вийти з ладу при їх зміні. Напівпровідникові пристрої можна підключати послідовно і паралельно. УФ світлодіоди перетворюють на світло лише чверть споживаної енергії, інша частина перетворюється в тепло. Щоб знизити температуру, використовуються спеціальні відводи, що є частиною конструкції корпусу. Крім цього забезпечується контакт з повітряними потоками.

Подобається? Поділіться з друзями:
Корисні поради для кожного
Залишити відповідь