Мөнгөн усны уур, гэрэл ялгаруулах диод (LED), эксимер зэрэг нь хэт ягаан туяанд тэсвэртэй чийдэнгийн технологи юм. Эдгээр гурвыг янз бүрийн фотополимержих процессуудад бэх, бүрээс, наалдамхай бодис, шахмал материалыг хооронд нь холбоход ашигладаг боловч цацрагийн хэт ягаан туяаны энерги үүсгэх механизм, түүнчлэн харгалзах спектрийн гаралтын шинж чанарууд нь огт өөр юм. Эдгээр ялгааг ойлгох нь хэрэглээ, найрлага боловсруулах, хэт ягаан туяагаар хатууруулах эх үүсвэрийг сонгох, нэгтгэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Мөнгөн усны уурын чийдэн
Электродын нуман чийдэн ба электродгүй богино долгионы чийдэн хоёулаа мөнгөн усны уурын ангилалд багтдаг. Мөнгөн усны уурын чийдэн нь битүүмжилсэн кварцын хоолой дотор бага хэмжээний мөнгөн ус ба инертийн хийг плазм руу ууршуулдаг дунд даралттай, хий ялгаруулдаг чийдэнгийн төрөл юм. Плазма бол цахилгаан дамжуулах чадвартай, гайхалтай өндөр температурт ионжуулсан хий юм. Энэ нь нуман чийдэн доторх хоёр электродын хооронд цахилгаан хүчдэл тавих эсвэл гэр ахуйн богино долгионы зуухтай төстэй хаалт эсвэл хөндий дотор электродгүй чийдэнг богино долгионы зууханд оруулах замаар үйлдвэрлэдэг. Ууршсаны дараа мөнгөн усны сийвэн нь хэт ягаан, үзэгдэх болон хэт улаан туяаны долгионоор өргөн хүрээний гэрлийг ялгаруулдаг.
Цахилгаан нуман чийдэнгийн хувьд хэрэглэсэн хүчдэл нь битүүмжилсэн кварц хоолойг эрчим хүчээр хангадаг. Энэ энерги нь мөнгөн усыг плазм болгон ууршуулж, ууршсан атомуудаас электронуудыг ялгаруулдаг. Электронуудын нэг хэсэг (-) чийдэнгийн эерэг вольфрамын электрод эсвэл анод (+) руу урсаж, хэт ягаан туяаны системийн цахилгаан хэлхээнд ордог. Шинээр алга болсон электронтой атомууд эерэг энергитэй катионууд (+) болж чийдэнгийн сөрөг цэнэгтэй вольфрамын электрод эсвэл катод (-) руу урсдаг. Тэднийг хөдөлж байх үед катионууд хийн хольц дахь саармаг атомуудыг цохино. Цохилт нь электроныг төвийг сахисан атомаас катион руу шилжүүлдэг. Катионууд электрон авах тусам бага энергитэй төлөвт ордог. Эрчим хүчний дифференциал нь кварцын хоолойноос гадагш цацрдаг фотон хэлбэрээр ялгардаг. Дэнлүүг зохих ёсоор тэжээж, зөв хөргөж, ашиглалтын хугацаанд нь ажиллуулсан тохиолдолд шинээр бий болсон катионуудын (+) тогтмол нийлүүлэлт нь сөрөг электрод эсвэл катод (-) руу таталцаж, илүү олон атомыг цохиж, хэт ягаан туяаны цацрагийг тасралтгүй үүсгэдэг. Богино долгионы чийдэн нь радио давтамж (RF) гэгддэг богино долгион нь цахилгаан хэлхээг орлохоос бусад тохиолдолд ижил төстэй байдлаар ажилладаг. Богино долгионы чийдэн нь вольфрамын электродгүй бөгөөд зүгээр л мөнгөн ус, инертийн хий агуулсан битүүмжилсэн кварц хоолой тул тэдгээрийг ихэвчлэн электродгүй гэж нэрлэдэг.
Өргөн зурвасын эсвэл өргөн хүрээтэй мөнгөн усны уурын чийдэнгийн хэт ягаан туяаны гаралт нь хэт ягаан, үзэгдэх болон хэт улаан туяаны долгионы уртыг ойролцоогоор тэнцүү хэмжээгээр хамардаг. Хэт ягаан туяаны хэсэг нь UVC (200-аас 280 нм), UVB (280-аас 315 нм), хэт ягаан туяа (315-400 нм), хэт ягаан туяа (400-аас 450 нм) долгионы урттай холилдоно. 240 нм-ээс доош долгионы урттай хэт ягаан туяаны цацраг ялгаруулдаг чийдэн нь озон үүсгэдэг бөгөөд яндан эсвэл шүүлтүүр шаарддаг.
Мөнгөн усны уурын чийдэнгийн спектрийн гаралтыг төмөр (Fe), галли (Ga), хар тугалга (Pb), цагаан тугалга (Sn), висмут (Bi), индий (In) гэх мэт бага хэмжээний нэмэлт бодис нэмснээр өөрчилж болно. ). Нэмсэн металлууд нь плазмын найрлагыг өөрчилдөг бөгөөд үүний үр дүнд катионууд электрон авах үед ялгардаг энерги үүсдэг. Металл нэмсэн чийдэнг нэмэлт, нэмэлт, металл галид гэж нэрлэдэг. Ихэнх хэт ягаан туяаны найрлагатай бэх, бүрээс, цавуу, шахмал материалууд нь стандарт мөнгөн ус (Hg) эсвэл төмрийн (Fe) хольцтой чийдэнгийн гаралттай тохирч байхаар бүтээгдсэн байдаг. Төмрийн хольцтой чийдэн нь хэт ягаан туяаны гаралтын хэсгийг илүү урт, харагдахуйц долгионы урт руу шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь зузаан, пигментийн найрлагад илүү сайн нэвтэрдэг. Титаны давхар исэл агуулсан хэт ягаан туяаны найрлага нь галли (GA) агуулсан чийдэнгээр илүү сайн хатдаг. Учир нь галлийн чийдэн нь хэт ягаан туяаны гаралтын ихээхэн хэсгийг 380 нм-ээс урт долгионы урт руу шилжүүлдэг. Титаны давхар ислийн нэмэлтүүд нь ерөнхийдөө 380 нм-ээс дээш гэрлийг шингээдэггүй тул цагаан найрлагатай галлийн чийдэнг ашиглах нь нэмэлт бодисоос ялгаатай нь илүү их хэт ягаан туяаны энергийг фото эхлүүлэгчид шингээх боломжийг олгодог.
Спектрийн профайл нь тодорхой нэг чийдэнгийн загварт зориулсан цацрагийн гаралт нь цахилгаан соронзон спектрийн хэмжээнд хэрхэн тархаж байгааг дүрслэн харуулдаг дүрслэгчид болон эцсийн хэрэглэгчдэд олгодог. Ууршсан мөнгөн ус болон нэмэлт металлууд нь цацрагийн шинж чанартай байдаг ч кварцын хоолой доторх элементүүд болон инертийн хийн нарийн холимог нь чийдэнгийн бүтэц, хатууруулах системийн загвар нь хэт ягаан туяаны гаралтад нөлөөлдөг. Ил задгай агаарт чийдэн нийлүүлэгчээр тэжээгдэж хэмжигдэх нэгдсэн бус чийдэнгийн спектрийн гаралт нь зөв зохион бүтээсэн тусгал, хөргөлттэй чийдэнгийн толгойн дотор суурилуулсан чийдэнгээс өөр спектрийн гаралттай байх болно. Спектрийн профайлыг хэт ягаан туяаны системийн нийлүүлэгчдээс авах боломжтой бөгөөд найрлага боловсруулах, чийдэнг сонгоход тустай.
Нийтлэг спектрийн профиль нь y тэнхлэгт спектрийн цацраг, х тэнхлэгт долгионы уртыг зурдаг. Спектрийн цацрагийг үнэмлэхүй утга (жишээ нь Вт/см2/нм) эсвэл дурын, харьцангуй эсвэл хэвийн (нэгж бага) хэмжигдэхүүн зэрэг хэд хэдэн аргаар харуулж болно. Профайлууд нь мэдээллийг ихэвчлэн шугаман диаграм эсвэл гаралтыг 10 нм зурваст бүлэглэсэн баганан диаграм хэлбэрээр харуулдаг. Дараах мөнгөн усны нуман чийдэнгийн спектрийн гаралтын график нь GEW-ийн системүүдийн долгионы урттай харьцуулахад харьцангуй цацрагийг харуулж байна (Зураг 1).
ЗУРАГ 1 »Мөнгөн ус, төмрийн спектрийн гаралтын график.
Ламп гэдэг нь Европ, Азид хэт ягаан туяа ялгаруулдаг кварц хоолойд хэрэглэгддэг нэр томъёо бөгөөд Хойд болон Өмнөд Америкчууд чийдэн болон чийдэнг сольж хэрэглэх хандлагатай байдаг. Дэнлүү ба чийдэнгийн толгой хоёулаа кварцын хоолой болон бусад бүх механик болон цахилгаан эд ангиудыг байрлуулсан бүрэн угсралтыг хэлнэ.
Электродын нуман чийдэн
Электродын нуман чийдэнгийн систем нь чийдэнгийн толгой, хөргөх сэнс эсвэл хөргөгч, тэжээлийн хангамж, хүн-машины интерфейс (HMI) зэргээс бүрдэнэ. Дэнлүүний толгойд чийдэн (булцуу), гэрэл ойлгогч, металл бүрхүүл эсвэл орон сууц, хаалтны угсралт, заримдаа кварцын цонх эсвэл утсан хамгаалалт орно. GEW нь кварц хоолой, гэрэл ойлгогч, хаалтын механизмыг гадна чийдэнгийн толгойн яндан эсвэл орон сууцнаас амархан салгаж авах боломжтой кассетны угсралтын дотор суурилуулдаг. GEW кассетыг салгах нь ихэвчлэн нэг Аллен эрэг чангалах түлхүүр ашиглан хэдхэн секундын дотор хийгддэг. Хэт ягаан туяаны гаралт, чийдэнгийн толгойн ерөнхий хэмжээ, хэлбэр, системийн онцлог, туслах тоног төхөөрөмжийн хэрэгцээ хэрэглээ, зах зээлээс хамаарч өөр өөр байдаг тул электродын нуман чийдэнгийн системийг ерөнхийд нь тухайн төрлийн хэрэглээний ангилалд эсвэл ижил төстэй машин төрлүүдэд зориулагдсан байдаг.
Мөнгөн усны уурын чийдэн нь кварцын хоолойноос 360 ° гэрлийг ялгаруулдаг. Нуман чийдэнгийн систем нь чийдэнгийн толгойн урд талын тодорхой зайд илүү их гэрлийг барьж, төвлөрүүлэхийн тулд чийдэнгийн хажуу ба арын хэсэгт байрлах тусгал ашигладаг. Энэ зайг фокус гэж нэрлэдэг бөгөөд цацраг туяа хамгийн их байдаг газар юм. Нуман чийдэн голдуу фокусын үед 5-12 Вт/см2-ийн зайд ялгардаг. Дэнлүүний толгойноос гарах хэт ягаан туяаны 70 орчим хувь нь цацруулагчаас гардаг тул тусгалыг цэвэр байлгаж, үе үе солих нь чухал юм. Цацруулагчийг цэвэрлэхгүй байх, солихгүй байх нь эмчилгээ хангалтгүй байх нийтлэг шалтгаан болдог.
GEW нь 30 гаруй жилийн турш хатууруулах системийнхээ үр ашгийг дээшлүүлж, тодорхой хэрэглээ, зах зээлийн хэрэгцээг хангахын тулд онцлог шинж чанар, гаралтыг тохируулан, нэгдсэн дагалдах хэрэгслийн томоохон багцыг хөгжүүлсээр ирсэн. Үүний үр дүнд GEW-ийн өнөөгийн арилжааны саналууд нь авсаархан орон сууцны загвар, хэт ягаан туяаг илүү их тусгах, багасгасан хэт улаан туяаны, чимээгүй хаалтны механизм, вэб юбка болон оролт, хясаатай вэб тэжээл, азотын инерци, эерэг даралттай толгой, мэдрэгчтэй дэлгэц зэргийг багтаасан авсаархан орон сууцны загваруудыг багтаасан болно. операторын интерфейс, хатуу төлөвт тэжээлийн хангамж, илүү их үйл ажиллагааны үр ашиг, хэт ягаан туяаны гаралтын хяналт, алсын зайн системийн хяналт.
Дунд даралтын электродын чийдэн ажиллаж байх үед кварцын гадаргуугийн температур 600 ° C-аас 800 ° C хооронд, плазмын дотоод температур нь хэдэн мянган градус байна. Албадан агаар нь чийдэнгийн зөв температурыг хадгалах, хэт улаан туяаны цацрагийн зарим хэсгийг зайлуулах үндсэн хэрэгсэл юм. GEW энэ агаарыг сөрөг байдлаар хангадаг; Энэ нь агаарыг бүрээс, тусгал болон чийдэнгийн дагуу татаж, угсралтаас гадагшлуулж, машин эсвэл эдгээх гадаргуугаас холдуулна гэсэн үг юм. E4C зэрэг зарим GEW системүүд нь шингэн хөргөлтийг ашигладаг бөгөөд энэ нь хэт ягаан туяаны гаралтыг арай илүү болгож, чийдэнгийн толгойн хэмжээг багасгадаг.
Электродын нуман чийдэн нь халаах, хөргөх мөчлөгтэй байдаг. Дэнлүүнүүд нь хамгийн бага хөргөлттэй байдаг. Энэ нь мөнгөн усны плазмыг хүссэн ажлын температур хүртэл өсгөж, чөлөөт электрон, катионуудыг үүсгэж, гүйдлийн урсгалыг идэвхжүүлдэг. Дэнлүүний толгойг унтраасан үед кварцын хоолойг жигд хөргөхийн тулд хөргөлт хэдхэн минутын турш үргэлжилнэ. Хэт халуун чийдэн дахин асахгүй бөгөөд үргэлжлүүлэн хөргөх ёстой. Ачаалах, хөргөх мөчлөгийн үргэлжлэх хугацаа, түүнчлэн хүчдэлийн цохилт бүрийн үед электродын доройтол зэрэг нь хийн хаалтын механизмыг GEW электродын нуман чийдэнгийн угсралтад үргэлж нэгтгэдэг. Зураг 2-т агаарын хөргөлттэй (E2C) ба шингэн хөргөлттэй (E4C) электродын нуман чийдэнг үзүүлэв.
ЗУРАГ 2 »Шингэн хөргөлттэй (E4C) ба агаарын хөргөлттэй (E2C) электродын нуман чийдэн.
Хэт ягаан туяаны LED чийдэн
Хагас дамжуулагч нь зарим талаараа дамжуулдаг хатуу, талст материал юм. Цахилгаан гүйдэл нь хагас дамжуулагчаар дамжин тусгаарлагчаас илүү сайн, гэхдээ металл дамжуулагчтай адил биш юм. Байгалийн гаралтай боловч үр ашиг багатай хагас дамжуулагчид цахиур, германий, селен зэрэг элементүүд орно. Гарах, үр ашигтай болгох зориулалттай синтетик хагас дамжуулагч нь болор бүтэц дотор нарийн шингээсэн хольцтой нийлмэл материал юм. Хэт ягаан туяаны LED-ийн хувьд хөнгөн цагаан галлийн нитрид (AlGaN) нь түгээмэл хэрэглэгддэг материал юм.
Хагас дамжуулагч нь орчин үеийн электроникийн үндэс суурь бөгөөд транзистор, диод, гэрэл ялгаруулах диод, микро процессор үүсгэхээр бүтээгдсэн. Хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийг цахилгаан хэлхээнд нэгтгэж, гар утас, зөөврийн компьютер, таблет, цахилгаан хэрэгсэл, онгоц, машин, алсын удирдлага, тэр ч байтугай хүүхдийн тоглоом зэрэг бүтээгдэхүүний дотор суурилуулсан. Эдгээр өчүүхэн боловч хүчирхэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь өдөр тутмын бүтээгдэхүүний үйл ажиллагааг гүйцэтгэхийн зэрэгцээ эд зүйлсийг авсаархан, нимгэн, хөнгөн, илүү хямд байлгах боломжийг олгодог.
LED-ийн онцгой тохиолдолд нарийн зохион бүтээгдсэн, үйлдвэрлэсэн хагас дамжуулагч материал нь тогтмол гүйдлийн тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдсон үед харьцангуй нарийн долгионы урттай гэрлийн зурвасыг ялгаруулдаг. LED бүрийн эерэг анод (+) -аас сөрөг катод (-) руу гүйдэл урсах үед л гэрэл үүсдэг. LED гаралтыг хурдан бөгөөд хялбар удирддаг, бараг монохромат байдаг тул LED нь дараах байдлаар ашиглахад тохиромжтой: заагч гэрэл; хэт улаан туяаны холбооны дохио; зурагт, зөөврийн компьютер, таблет, ухаалаг гар утасны арын гэрэлтүүлэг; цахим тэмдэг, сурталчилгааны самбар, jumbotrons; болон хэт ягаан туяагаар хатах.
LED нь эерэг сөрөг уулзвар (pn уулзвар) юм. Энэ нь LED-ийн нэг хэсэг нь эерэг цэнэгтэй бөгөөд анод (+), нөгөө хэсэг нь сөрөг цэнэгтэй бөгөөд катод (-) гэж нэрлэгддэг гэсэн үг юм. Хоёр тал нь харьцангуй цахилгаан дамжуулах чадвартай боловч хоёр тал нийлдэг уулзварын хил хязгаарыг хомсдолын бүс гэж нэрлэдэг. Тогтмол гүйдлийн тэжээлийн эх үүсвэрийн эерэг (+) терминал нь LED-ийн анод (+), эх үүсвэрийн сөрөг (-) терминал нь катод (-) -д холбогдсон үед сөрөг цэнэгтэй электронууд катод болон анод дахь эерэг цэнэгтэй электрон хоосон орон зай нь тэжээлийн эх үүсвэрээр түлхэгдэж, хомсдолын бүс рүү түлхдэг. Энэ нь урагшаа хазайлт бөгөөд дамжуулагч бус хил хязгаарыг даван туулах нөлөөтэй. Үүний үр дүнд n төрлийн муж дахь чөлөөт электронууд хөндлөн гарч, p хэлбэрийн муж дахь сул орон зайг дүүргэдэг. Электронууд хилийн дагуу урсах үед тэд бага энергитэй төлөвт шилждэг. Эрчим хүчний зохих уналт нь хагас дамжуулагчаас гэрлийн фотон хэлбэрээр ялгардаг.
Кристал LED бүтцийг бүрдүүлдэг материал ба нэмэлт бодисууд нь спектрийн гаралтыг тодорхойлдог. Өнөөдөр худалдаанд гарсан LED эдгээх эх үүсвэрүүд нь 365, 385, 395, 405 нм-т төвлөрсөн хэт ягаан туяаны гаралт, ±5 нм-ийн ердийн хүлцэл, Гауссын спектрийн тархалттай байдаг. Спектрийн цацрагийн оргил (Вт/см2/нм) их байх тусам хонхны муруйн оргил өндөр байна. Хэт ягаан туяаны цацрагийг боловсруулах ажил 275-аас 285 нм-ийн хооронд үргэлжилж байгаа ч гаралт, ашиглалтын хугацаа, найдвартай байдал, өртөг зэрэг нь хатууруулах систем болон хэрэглээний хувьд арилжааны хувьд ашиггүй байна.
Хэт ягаан туяаны LED гаралт одоогоор хэт урт UVA долгионоор хязгаарлагдаж байгаа тул хэт ягаан туяаны LED хатах систем нь дунд даралтын мөнгөн усны уурын чийдэнгийн өргөн зурвасын спектрийн гаралтын шинж чанарыг ялгаруулдаггүй. Энэ нь UV-LED хатууруулах систем нь UVC, UVB, хамгийн харагдахуйц гэрэл, дулаан үүсгэдэг хэт улаан туяаны долгионы уртыг ялгаруулдаггүй гэсэн үг юм. Энэ нь хэт ягаан туяаны LED хатах системийг халуунд илүү мэдрэмтгий хэрэглээнд ашиглах боломжийг олгодог ч дунд даралтын мөнгөн усны чийдэнд зориулагдсан одоо байгаа бэх, бүрээс, цавууг хэт ягаан туяаны-LED хатууруулах системд зориулж шинэчилсэн байх ёстой. Аз болоход, химийн нийлүүлэгчид хос эмчилгээ болгон өргөлүүдийг зохион бүтээх нь ихсэж байна. Энэ нь хэт ягаан туяаны-LED чийдэнгээр хатах зориулалттай давхар хатах найрлага нь мөнгөн усны уурын чийдэнгээр мөн хатах болно гэсэн үг юм (Зураг 3).
ЗУРАГ 3 »LED-ийн спектрийн гаралтын диаграм.
GEW-ийн UV-LED хатууруулах систем нь ялгаруулах цонхонд 30 Вт/см2 хүртэл ялгаруулдаг. Электрод нуман чийдэнгээс ялгаатай нь хэт ягаан туяаны LED эдгээх систем нь гэрлийн туяаг төвлөрсөн фокус руу чиглүүлдэг цацруулагчийг агуулдаггүй. Үүний үр дүнд хэт ягаан туяаны LED оргил цацраг нь ялгаруулах цонхны ойролцоо тохиолддог. Дэнлүүний толгой ба эдгэрэлтийн гадаргуугийн хоорондох зай ихсэх тусам ялгардаг хэт ягаан туяаны LED туяа нь бие биенээсээ ялгардаг. Энэ нь эдгэрэлтийн гадаргууд хүрэх гэрлийн концентраци болон цацрагийн хэмжээг бууруулдаг. Оргил цацраг нь хөндлөн холбоос хийхэд чухал ач холбогдолтой боловч улам ихсэх цацраг туяа нь үргэлж давуу талтай байдаггүй бөгөөд бүр илүү их хөндлөн холбоосын нягтралыг саатуулдаг. Долгионы урт (нм), цацраг туяа (Вт/см2) ба эрчим хүчний нягтрал (Ж/см2) нь эдгэрэлтэнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хэт ягаан туяаны LED эх үүсвэрийг сонгохдоо тэдгээрийн эдгэрэлтэнд үзүүлэх хамтын нөлөөг сайтар ойлгох хэрэгтэй.
LED нь Ламбертын эх үүсвэр юм. Өөрөөр хэлбэл, хэт ягаан туяаны LED бүр нь бөмбөрцгийн бүтэн 360° x 180° хагас даяар жигд урагшаа гаралтыг ялгаруулдаг. Олон тооны хэт ягаан туяаны LED нь нэг миллиметр квадратын дарааллаар, нэг эгнээ, мөр, баганын матриц эсвэл бусад тохиргоонд байрладаг. Модуль эсвэл массив гэж нэрлэгддэг эдгээр дэд хэсгүүд нь LED-ийн хоорондох зайгаар хийгдсэн бөгөөд энэ нь цоорхойг хооронд нь хольж, диодын хөргөлтийг хөнгөвчлөх боломжийг олгодог. Дараа нь хэд хэдэн модуль эсвэл массивыг янз бүрийн хэмжээтэй хэт ягаан туяаны эдгээх системийг бүрдүүлэхийн тулд илүү том хэсгүүдэд байрлуулна (Зураг 4 ба 5). Хэт ягаан туяаны LED хатаах системийг бий болгоход шаардагдах нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд дулаан шингээгч, ялгаруулагч цонх, электрон драйверууд, тогтмол гүйдлийн тэжээлийн хангамж, шингэн хөргөлтийн систем эсвэл хөргөгч, хүний машины интерфейс (HMI) орно.
ЗУРАГ 4 »Вэбд зориулсан LeoLED систем.
ЗУРАГ 5 »Өндөр хурдны олон чийдэнг суурилуулах LeoLED систем.
Хэт ягаан туяаны-LED хатууруулах систем нь хэт улаан туяаны долгионы уртыг цацруулдаггүй. Тэд мөнгөн усны уурын чийдэнг бодвол эдгэрэлтийн гадаргуу руу бага дулааны энергийг дамжуулдаг боловч энэ нь хэт ягаан туяаны LED-ийг хүйтэнд хатууруулах технологи гэж үзэх ёстой гэсэн үг биш юм. Хэт ягаан туяаны LED хатах систем нь маш өндөр оргил цацрагийг ялгаруулж чаддаг бөгөөд хэт ягаан туяаны долгионы урт нь эрчим хүчний нэг хэлбэр юм. Химийн бодисоор шингээгүй бүх гаралт нь үндсэн хэсэг эсвэл субстрат, түүнчлэн машины эргэн тойрон дахь эд ангиудыг халаана.
Хэт ягаан туяаны LED нь түүхий хагас дамжуулагчийн дизайн, үйлдвэрлэлээс үүдэлтэй үр ашиг багатай цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд LED-ийг илүү том хатууруулах төхөөрөмжид савлахад ашигладаг үйлдвэрлэлийн арга, бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм. Ашиглалтын явцад мөнгөн усны уурын кварц хоолойн температур 600-аас 800 ° C-ийн хооронд байх ёстой бол LED pn уулзварын температур 120 ° C-аас бага байх ёстой. Хэт ягаан туяаны LED массивыг тэжээх цахилгааны зөвхөн 35-50% нь хэт ягаан туяанд хувирдаг (долгионы уртаас ихээхэн хамаардаг). Үлдсэн хэсэг нь дулааны дулаан болж хувирдаг бөгөөд үүнийг хүссэн уулзварын температурыг хадгалж, системийн тодорхой цацраг, эрчим хүчний нягтрал, жигд байдал, түүнчлэн урт хугацааны амьдралыг хангахын тулд зайлуулах шаардлагатай. LED нь угаасаа удаан эдэлгээтэй хатуу төлөвт төхөөрөмж бөгөөд LED-уудыг зохих ёсоор зохион бүтээсэн, засвар үйлчилгээ хийсэн хөргөлтийн систем бүхий том угсралтад нэгтгэх нь урт хугацааны техникийн үзүүлэлтэд хүрэхэд маш чухал юм. Хэт ягаан туяагаар хатууруулах бүх системүүд ижил байдаггүй бөгөөд зохисгүй зохион бүтээгдсэн, хөргөсөн хэт ягаан туяаны LED хатах систем нь хэт халах, сүйрэлд хүргэх магадлал өндөр байдаг.
Нуман/LED эрлийз чийдэн
Одоо байгаа технологийг орлох цоо шинэ технологи нэвтрүүлсэн аль ч зах зээлд үрчлэх, гүйцэтгэлд эргэлзэх зэрэг эргэлзээ төрж болно. Боломжит хэрэглэгчид суулгацын суурь суурь бүрэлдэх, кейс судалгааг нийтлэх, эерэг гэрчлэлүүд олноор тархаж эхлэх,/эсвэл тэд өөрсдийн таньдаг, итгэдэг хувь хүмүүс, компаниудаас анхны туршлага, лавлагаа авах хүртэл үрчлүүлэх ажлыг хойшлуулдаг. Бүхэл бүтэн зах зээл хуучнаасаа бүрэн татгалзаж, шинэ рүү бүрэн шилжихээс өмнө хатуу нотлох баримт шаардлагатай байдаг. Амжилтын түүхүүд нууцлагдмал байх хандлагатай байх нь тус болохгүй, учир нь эрт үрчлэгчид өрсөлдөгчдөө харьцуулж болохуйц ашиг тусыг олж авахыг хүсдэггүй. Үүний үр дүнд урам хугарах тухай бодит болон хэтрүүлсэн үлгэрүүд заримдаа зах зээлд цуурайтаж, шинэ технологийн жинхэнэ ач тусыг нуун дарагдуулж, үрчлэн авах хугацааг хойшлуулдаг.
Түүхийн туршид, мөн дурамжхан үрчлэхийг эсэргүүцэхийн тулд эрлийз загварууд нь одоогийн болон шинэ технологийн хоорондох шилжилтийн гүүр болж байсаар ирсэн. Эрлийзүүд нь хэрэглэгчдэд өөртөө итгэх итгэлийг олж, шинэ бүтээгдэхүүн, аргыг хэзээ, хэрхэн ашиглахаа тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд одоогийн боломжоо алдалгүйгээр. Хэт ягаан туяанд хатах тохиолдолд эрлийз систем нь хэрэглэгчдэд мөнгөн усны уурын чийдэн болон LED технологийн хооронд хурдан бөгөөд хялбар солих боломжийг олгодог. Олон хатаах станцтай шугамын хувьд эрлийзүүд нь 100% LED, 100% мөнгөн усны уур эсвэл тухайн ажилд шаардлагатай хоёр технологийн холимогийг ажиллуулах боломжийг олгодог.
GEW нь вэб хөрвүүлэгчид зориулсан нуман/LED хайбрид системийг санал болгодог. Энэхүү шийдлийг GEW-ийн хамгийн том зах зээл болох нарийн вэб шошгонд зориулан боловсруулсан боловч эрлийз загвар нь бусад вэб болон вэб бус програмуудад бас ашиглагддаг (Зураг 6). Нуман/LED нь мөнгөн усны уур эсвэл LED кассетыг багтаах боломжтой нийтлэг чийдэнгийн толгойн орон сууцыг агуулдаг. Хоёр хуурцаг нь бүх нийтийн цахилгаан ба хяналтын системээс ажилладаг. Систем дэх оюун ухаан нь хуурцагны төрлүүдийг ялгах боломжийг олгодог бөгөөд автоматаар тохирох тэжээл, хөргөлт, операторын интерфейсийг хангадаг. GEW-ийн мөнгөн усны уур эсвэл LED хуурцагны аль нэгийг нь салгах эсвэл суулгах нь ихэвчлэн ганц Аллен эрэг чангалах түлхүүр ашиглан секундын дотор хийгддэг.
ЗУРАГ 6 »Вэбд зориулсан Arc/LED систем.
Эксимер чийдэн
Эксимер чийдэн нь бараг монохромат хэт ягаан туяаны энерги ялгаруулдаг хий ялгаруулдаг чийдэнгийн төрөл юм. Эксимер чийдэн нь олон долгионы урттай байдаг ч нийтлэг хэт ягаан туяа нь 172, 222, 308, 351 нм-т төвлөрдөг. 172 нм эксимер чийдэн нь вакуум хэт ягаан туяаны зурваст (100-аас 200 нм) багтдаг бол 222 нм нь зөвхөн UVC (200-280 нм) юм. 308 нм эксимер чийдэн нь UVB (280-аас 315 нм) ялгаруулдаг ба 351 нм нь хатуу UVA (315-400 нм) юм.
172 нм вакуум хэт ягаан туяаны долгионы урт нь хэт ягаан туяанаас богино бөгөөд илүү их энерги агуулдаг; Гэсэн хэдий ч тэд бодис руу маш гүн нэвтрэх гэж тэмцдэг. Үнэн хэрэгтээ 172 нм долгионы урт нь хэт ягаан туяагаар бүрдүүлсэн химийн хамгийн дээд 10-200 нм дотор бүрэн шингэдэг. Үүний үр дүнд 172 нм эксимер чийдэн нь хэт ягаан туяаны найрлагад зөвхөн хамгийн гадна талын гадаргууг хөндлөн холбодог бөгөөд бусад хатууруулах төхөөрөмжтэй хослуулсан байх ёстой. Вакуум хэт ягаан туяаны долгионы урт нь агаарт шингэдэг тул 172 нм эксимер чийдэнг азотын идэвхгүй орчинд ажиллуулах ёстой.
Ихэнх эксимер чийдэн нь диэлектрик саадыг гүйцэтгэдэг кварц хоолойноос бүрддэг. Хоолой нь эксимер эсвэл эксиплекс молекул үүсгэх чадвартай ховор хийгээр дүүрсэн (Зураг 7). Янз бүрийн хий нь өөр өөр молекулуудыг үүсгэдэг бөгөөд өөр өөр өдөөгдсөн молекулууд нь чийдэнгээс ямар долгионы уртыг ялгаруулж байгааг тодорхойлдог. Өндөр хүчдэлийн электрод нь кварцын хоолойн дотоод уртын дагуу, газрын электродууд нь гаднах уртын дагуу ажилладаг. Хүчдэл нь өндөр давтамжтайгаар чийдэн рүү импульс ордог. Энэ нь электронууд дотоод электрод дотор урсаж, хийн хольцоор дамжин гадны газрын электродууд руу урсахад хүргэдэг. Энэхүү шинжлэх ухааны үзэгдлийг диэлектрик саадтай ялгадас (DBD) гэж нэрлэдэг. Электронууд хийгээр дамжин өнгөрөхдөө атомуудтай харилцан үйлчилж, эксимер эсвэл эксциплексийн молекулуудыг үүсгэдэг энергижсэн эсвэл ионжуулсан зүйлийг бий болгодог. Эксимер ба эксциплексийн молекулууд нь гайхалтай богино хугацаатай байдаг бөгөөд тэдгээр нь өдөөгдсөн төлөвөөс үндсэн төлөв рүү задарснаар бараг монохромат тархалтын фотонууд ялгардаг.
ЗУРАГ 7 »Эксимер чийдэн
Мөнгөн усны уурын чийдэнгээс ялгаатай нь эксимер чийдэнгийн кварц хоолойн гадаргуу нь халдаггүй. Үүний үр дүнд ихэнх эксимер чийдэн нь бага зэрэг хөргөлттэй ажилладаг. Бусад тохиолдолд ихэвчлэн азотын хийгээр хангадаг хөргөлтийн түвшин бага байх шаардлагатай. Дэнлүүний дулааны тогтвортой байдлын улмаас эксимер чийдэн нь нэн даруй "ON/OFF" бөгөөд халаах, хөргөх горим шаарддаггүй.
172 нм долгионы долгионы долгионы долгионы долгионы цацрагийг хагас монохроматик UVA-LED-эрхлэх систем болон өргөн зурвасын мөнгөн усны уурын чийдэнтэй хослуулан хэрэглэхэд гадаргуугийн өнгөлгөө үүсдэг. UVA LED чийдэнг эхлээд химийн гель хийхэд ашигладаг. Бараг монохромат эксимер чийдэнг гадаргууг полимержүүлэхэд ашигладаг бөгөөд эцэст нь өргөн зурвасын мөнгөн усны чийдэн нь химийн бусад хэсгүүдийг холбодог. Тус тусад нь ашигласан гурван технологийн өвөрмөц спектрийн үр дүн нь хэт ягаан туяаны аль нэг эх үүсвэрээр бие даан хүрч чадахгүй гадаргуугийн оптик болон функциональ үр дүнтэй нөлөө үзүүлдэг.
172 ба 222 нм долгионы урттай эксимер нь аюултай органик бодис, хортой бактерийг устгахад үр дүнтэй байдаг бөгөөд энэ нь эксимер чийдэнг гадаргууг цэвэрлэх, халдваргүйжүүлэх, гадаргуугийн эрчим хүчний боловсруулалт хийхэд тохиромжтой болгодог.
Дэнлүүний амьдрал
Дэнлүү эсвэл чийдэнгийн ашиглалтын хувьд GEW-ийн нуман чийдэн нь ерөнхийдөө 2000 цаг хүртэл ажилладаг. Хэт ягаан туяаны гаралт нь цаг хугацааны явцад аажмаар буурч, янз бүрийн хүчин зүйлүүдэд нөлөөлдөг тул чийдэнгийн ашиглалтын хугацаа нь үнэмлэхүй биш юм. Дэнлүүний дизайн, чанар, түүнчлэн хэт ягаан туяаны системийн үйл ажиллагааны нөхцөл, найрлага дахь бодисын реактив байдал. Зөв зохион бүтээсэн хэт ягаан туяаны систем нь тодорхой чийдэнгийн (чийдэнгийн) загварт шаардагдах зөв хүч, хөргөлтийг хангадаг.
GEW-ээр хангагдсан чийдэн (булцуу) нь GEW хатууруулах системд ашиглагдах үед хамгийн удаан эдэлгээтэй байдаг. Хоёрдогч хангамжийн эх үүсвэрүүд нь дээжээс авсан чийдэнг ерөнхийд нь урвуу инженерчилсэн бөгөөд хуулбарууд нь ижил төгсгөлийн холбох хэрэгсэл, кварцын диаметр, мөнгөн усны агууламж, хийн хольц агуулаагүй байж болох бөгөөд энэ нь бүгд хэт ягаан туяаны гаралт болон дулааны үйлдвэрлэлд нөлөөлдөг. Дулаан үүсэх нь системийн хөргөлтийн эсрэг тэнцвэргүй байх үед чийдэн нь гаралт болон ашиглалтын хугацаандаа зовдог. Сэрүүн ажилладаг чийдэн нь хэт ягаан туяа бага ялгаруулдаг. Илүү халуунаар ажилладаг чийдэн нь гадаргуугийн өндөр температурт удаан үргэлжилдэггүй бөгөөд муруйдаг.
Электродын нуман чийдэнгийн ашиглалтын хугацаа нь чийдэнгийн ажиллах температур, ажиллах цагийн тоо, эхлэх эсвэл цохих тоогоор хязгаарлагддаг. Асаах үед чийдэнг өндөр хүчдэлийн нумаар цохих бүрт вольфрамын электродын бага зэрэг элэгддэг. Эцсийн эцэст дэнлүү дахин асахгүй. Электродын нуман чийдэн нь хаалтын механизмыг агуулдаг бөгөөд тэдгээр нь залгагдсан үед чийдэнгийн хүчийг дахин дахин эргүүлэхийн оронд хэт ягаан туяаны гаралтыг хаадаг. Илүү их реактив бэх, бүрээс, цавуу нь чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг уртасгахад хүргэдэг; харин реактив багатай найрлага нь чийдэнг илүү олон удаа солих шаардлагатай болдог.
Хэт ягаан туяаны LED систем нь ердийн чийдэнгээс удаан эдэлгээтэй байдаг ч хэт ягаан туяаны LED-ийн ашиглалтын хугацаа нь үнэмлэхүй биш юм. Уламжлалт чийдэнгийн нэгэн адил хэт ягаан туяаны LED чийдэнг жолоодох чадвар нь хязгаарлагдмал бөгөөд ерөнхийдөө 120 ° C-аас бага температурт ажиллах ёстой. Хэт жолоодлогын LED болон дутуу хөргөлттэй LED нь ашиглалтын хугацааг алдагдуулж, улмаар илүү хурдан эвдрэх эсвэл сүйрэлд хүргэх болно. Бүх UV-LED системийн нийлүүлэгчид одоогоор 20,000 цагаас илүү хугацаанд тогтоосон хамгийн өндөр ашиглалтын хугацааг хангасан загварыг санал болгодоггүй. Илүү сайн зохион бүтээгдсэн, засвар үйлчилгээтэй системүүд нь 20,000 цагаас илүү ажиллах болно, доод систем нь илүү богино цонхны дотор бүтэлгүйтэх болно. Сайн мэдээ гэвэл LED системийн загвар нь дизайны давталт бүрээр сайжирч, удаан үргэлжлэх болно.
Озон
Хэт ягаан туяаны долгионы богино долгион нь хүчилтөрөгчийн молекулуудад (O2) нөлөөлөхөд хүчилтөрөгчийн молекулууд (O2) хоёр хүчилтөрөгчийн атом (O) болж хуваагдахад хүргэдэг. Дараа нь чөлөөт хүчилтөрөгчийн атомууд (O) бусад хүчилтөрөгчийн молекулуудтай (O2) мөргөлдөж, озон (O3) үүсгэдэг. Гурвалсан хүчилтөрөгч (O3) нь газрын түвшинд диоксиген (O2) -ээс бага тогтвортой байдаг тул озон нь агаар мандлын агаараар дамжих явцдаа хүчилтөрөгчийн молекул (O2) ба хүчилтөрөгчийн атом (O) болж хувирдаг. Чөлөөт хүчилтөрөгчийн атомууд (O) дараа нь хүчилтөрөгчийн молекулуудыг (O2) үүсгэхийн тулд яндангийн систем дотор бие биетэйгээ нийлдэг.
Хэт ягаан туяаг хатууруулах үйлдвэрлэлийн хэрэглээний хувьд атмосферийн хүчилтөрөгч нь 240 нм-ээс доош хэт ягаан туяатай харилцан үйлчлэх үед озон (O3) үүсдэг. Өргөн зурвасын мөнгөн усны уураар хатуурдаг эх үүсвэрүүд нь озон үүсгэгч бүсийн нэг хэсгийг давхцдаг 200-280 нм-ийн хооронд хэт ягаан туяаны цацраг ялгаруулдаг ба эксимер чийдэн нь 172 нм-т вакуум хэт ягаан туяа эсвэл 222 нм-ийн хэт ягаан туяаг ялгаруулдаг. Мөнгөн усны уур болон эксимерээр хатгадаг чийдэнгээс үүссэн озон нь тогтворгүй бөгөөд байгаль орчинд ихээхэн аюул учруулдаггүй ч амьсгалын замын цочрол, өндөр түвшинд хортой тул ажилчдын ойр орчмын газраас зайлуулах шаардлагатай. Арилжааны UV-LED эдгээх системүүд нь 365-аас 405 нм-ийн хооронд хэт ягаан туяаны гаралтыг ялгаруулдаг тул озон үүсдэггүй.
Озон нь металлын үнэр, шатаж буй утас, хлор, цахилгаан очтой төстэй үнэртэй байдаг. Хүний үнэрлэх мэдрэхүй нь озоныг сая тутамд 0.01-0.03 хэсэг (ppm) хүртэл бага хэмжээгээр илрүүлдэг. Энэ нь хүн болон үйл ажиллагааны түвшингээс хамаарч өөр өөр байдаг ч 0.4 ppm-ээс их концентраци нь амьсгалын замын сөрөг нөлөө, толгой өвдөхөд хүргэдэг. Ажилчдын озоны нөлөөллийг хязгаарлахын тулд хэт ягаан туяагаар хатууруулах шугам дээр зохих агааржуулалтыг суурилуулсан байх ёстой.
Хэт ягаан туяагаар хатууруулах систем нь ерөнхийдөө чийдэнгийн толгойноос гарч буй яндангийн агаарыг агуулж байхаар бүтээгдсэн бөгөөд ингэснээр хүчилтөрөгч, нарны гэрлийн нөлөөн дор байгалийн мууддаг барилгын гадна болон операторуудаас холдуулах боломжтой. Өөрөөр хэлбэл, озонгүй чийдэн нь озон үүсгэдэг долгионы уртыг хаадаг кварцын нэмэлтийг агуулдаг бөгөөд дээвэр дээр суваг гаргах, нүх гаргахаас зайлсхийхийг хүсдэг байгууламжууд ихэвчлэн яндангийн сэнсний гарц дээр шүүлтүүр ашигладаг.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 6-р сарын 19-ний хооронд
