A modern élet különféle területein szükségessé válik kis teljesítményű UV-sugárzás megszerzése. Azt:
- orvosi felszerelés, beleértve az ultraibolya sugárzás hatására megkeményedő fogászati tömések;
- kozmetológia, ahol az ultraibolya fényt használják a lakkok megkeményedésére;
- különféle összetételű vegyszerek szárítására szolgáló létesítmények (az 1. ábrán látható példa);
- szkennerek a számlák és dokumentumok hitelességének megállapításához;
- üvegházi gazdaságok, ahol az ultraibolya fény stimulálja a növények növekedését.
Az ultraibolya sugárzás klasszikus lámpaforrásainak súly- és méretjellemzői nem kielégítőek, és nagy energiát fogyasztanak. Az utóbbi években hatékony cseréjükként az UV LED-ek elterjedtek, amelyek mentesek ezektől a hátrányoktól, és emellett a használatuk egyszerűségében is különböznek egymástól.
Működési elv és jellemzők
Az ultraibolya fénykibocsátó dióda (LED) és a látható hullámhossztartományú LED működési elvei megegyeznek. Az eszközök tartalmaznak egy pn elágazást, amelyen keresztül egyenáramot vezetnek át. Áthaladása során a töltéshordozók a félvezető szerkezet magas energiaszintjén vannak. Alacsonyabb szintekre való áttérésük megfelelő végrehajtással fénykvantumok generálásával jár.
Ha a szerkezetet alumínium, gallium, indium és más ritkaföldfém elemek hozzáadásával alakítják ki, akkor a sugárzási átmenetek közötti távolságot választják úgy, hogy a sugárzás a láthatatlan, UV-közeli hullámhossztartományban legyen (általában a spektrális tartomány 100 és 400 között van nm).
A leírt működési elv azonnal meghatározza az ultraibolya LED-re normalizált paraméterek listáját. Az útlevél a következőket tartalmazza:
- működési hullámhossz, néha kiegészítve a spektrális vonal szélességével;
- maximális fényáram, nagy nyílású források esetén lumenben jelezve, vagy irányított sugárzás esetén kandellákban megadva (fluxus-szilárd szög arány);
- maximális előreáram;
- előrefeszültség.
Egy speciális pn-elágazási szerkezet miatt az UV diódákon az előremenő feszültség általában észrevehetően magasabb, mint a hagyományosaknál, és néha eléri az 5 V-ot.
A dióda működési ideje több tízezer óra, a jellemző hőmérséklet-tartomány -20 és + 100 ° C között van.
Szerkezeti teljesítmény
Az alkatrészek körének minimalizálása érdekében az UV LED-eket szokásos esetekben gyártják, ami egyúttal segít:
- megoldja a polaritás problémáját a kulcs kiemelkedése miatt;
- biztosítsa a szükséges hőelvezetést és az elemeket nagy előremenő áramokkal, feltéve, hogy fém tokot használnak.
Kis teljesítményű kibocsátóknál olcsóbb műanyag házat használnak, például a 2. ábrán látható.
A leggyakoribb diódák vezetékes vezetékekkel rendelkeznek, míg az SMD-k szalagvezetékekkel rendelkeznek. Az utolsó opciót a 3. ábra mutatja.