W różnych dziedzinach współczesnego życia konieczne staje się uzyskanie promieniowania UV o małej mocy. To:
- sprzęt medyczny, w tym. wypełnienia dentystyczne twardniejące pod wpływem promieniowania ultrafioletowego;
- kosmetologia, w której światło ultrafioletowe jest używane jako środek do utwardzania lakierów;
- instalacje do chemicznego suszenia różnych składów (przykład na rysunku 1);
- skanery do określania autentyczności rachunków i dokumentów;
- farmy szklarniowe, w których światło ultrafioletowe stymuluje wzrost roślin.
Klasyczne źródła promieniowania ultrafioletowego charakteryzują się niezadowalającą wagą i wielkością oraz zużywają dużą moc. Jako ich skuteczna wymiana w ostatnich latach upowszechniły się diody UV, które są wolne od tych wad i dodatkowo różnią się łatwością użytkowania.
Zasada działania i charakterystyka
Zasady działania diody emitującej światło ultrafioletowe (LED) i diody LED o widzialnym zakresie długości fal są identyczne. Urządzenia zawierają złącze pn, przez które przepływa prąd stały. Podczas jego przejścia nośniki ładunku znajdują się na wysokich poziomach energetycznych struktury półprzewodnika. Przejściu na niższe poziomy, przy odpowiednim wykonaniu, towarzyszy generowanie kwantów światła.
Kiedy struktura jest utworzona przez dodatki glinu, galu, indu i innych pierwiastków ziem rzadkich, wybiera się odległość między przejściami radiacyjnymi tak, aby promieniowanie znajdowało się w niewidocznym zakresie długości fal bliskiego UV (zwykle zakres widmowy od 100 do 400 nm).
Opisana zasada działania od razu określa listę parametrów, które są znormalizowane dla ultrafioletowych diod LED. Paszport wskazuje:
- robocza długość fali, czasami uzupełniana o szerokość linii widmowej;
- maksymalny strumień świetlny, wyrażony w lumenach dla źródeł o dużej aperturze lub podany w kandeli (stosunek strumienia do kąta bryłowego) w przypadku promieniowania kierunkowego;
- maksymalny prąd przewodzenia;
- napięcie przewodzenia.
Dzięki zastosowaniu specjalnej struktury złącza pn, napięcie przewodzenia na diodach UV jest zwykle zauważalnie wyższe w porównaniu z konwencjonalnymi i czasami osiąga 5 V.
Czas pracy diody to kilkadziesiąt tysięcy godzin, typowy zakres temperatur od -20 do + 100 ° С.
Wydajność strukturalna
Ze względu na minimalizację asortymentu w standardowych obudowach produkowane są ultrafioletowe diody LED, co jednocześnie pomaga:
- rozwiązać problem polaryzacji z powodu obecności kluczowego występu;
- zapewniają niezbędne odprowadzanie ciepła i elementy z dużymi prądami przewodzenia, pod warunkiem zastosowania metalowej obudowy.
W przypadku emiterów małej mocy stosuje się tańszą obudowę z tworzywa sztucznego, taką jak ta pokazana na rysunku 2.
Najczęstsze diody mają przewody ołowiane, podczas gdy SMD mają przewody taśmowe. Ostatnia opcja jest pokazana na rysunku 3.