في مختلف مجالات الحياة الحديثة ، يصبح من الضروري الحصول على الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الطاقة. انها:
- المعدات الطبية ، بما في ذلك. تصلب حشوات الأسنان تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ؛
- التجميل ، حيث يستخدم الضوء فوق البنفسجي كوسيلة لتصلب الورنيش ؛
- منشآت للتجفيف الكيميائي للتركيبات المختلفة (يظهر مثال في الشكل 1) ؛
- الماسحات الضوئية لتحديد صحة الفواتير والمستندات ؛
- دفيئات حيث يحفز الضوء فوق البنفسجي نمو النبات.
تتميز مصادر المصابيح التقليدية للأشعة فوق البنفسجية بخصائص وزن وحجم غير مرضية وتستهلك طاقة عالية. كبديل فعال لهم في السنوات الأخيرة ، أصبحت مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية منتشرة على نطاق واسع ، وهي خالية من هذه العيوب وتختلف أيضًا في سهولة الاستخدام.
مبدأ العملية والخصائص
مبادئ تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء فوق البنفسجي (LED) و LED لنطاق الطول الموجي المرئي متطابقة. تحتوي الأجهزة على تقاطع pn يتم من خلاله تمرير تيار مباشر. أثناء مرورها ، تجد حاملات الشحنة نفسها عند مستويات طاقة عالية لهيكل أشباه الموصلات. ويرافق انتقالهم إلى مستويات أدنى ، مع التنفيذ المناسب ، توليد كوانتات ضوئية.
عندما يتكون الهيكل من إضافات من الألومنيوم والغاليوم والإنديوم والعناصر الأرضية النادرة الأخرى ، يتم تحديد المسافة بين التحولات الإشعاعية بحيث يكون الإشعاع في النطاق غير المرئي القريب من الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية (النطاق الطيفي عادة من 100 إلى 400 نانومتر).
يحدد مبدأ التشغيل الموصوف على الفور قائمة المعلمات التي تم تطبيعها لمصابيح LED فوق البنفسجية. يشير جواز السفر إلى:
- الطول الموجي العامل ، يستكمل أحيانًا بعرض الخط الطيفي ؛
- أقصى تدفق ضوئي ، يُشار إليه في لومن للمصادر ذات الفتحة العالية ، أو يُعطى في الشموع (نسبة زاوية التدفق إلى الصلبة) في حالة الإشعاع الاتجاهي ؛
- أقصى تيار أمامي
- التيار المتجه للامام.
نظرًا لاستخدام هيكل خاص للوصل pn ، يكون الجهد الأمامي على الثنائيات فوق البنفسجية أعلى بشكل ملحوظ من الثنائيات التقليدية وأحيانًا يصل إلى 5 فولت.
يبلغ وقت تشغيل الصمام الثنائي عدة عشرات الآلاف من الساعات ، ويتراوح نطاق درجة الحرارة النموذجية من -20 إلى + 100 درجة مئوية.
الأداء الهيكلي
لأسباب تتعلق بتقليل نطاق المكونات ، يتم إنتاج مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية في حالات قياسية ، والتي تساعد في نفس الوقت على:
- حل مشكلة القطبية بسبب وجود نتوء رئيسي ؛
- توفير التبديد الحراري الضروري والعناصر ذات التيارات الأمامية العالية ، بشرط استخدام علبة معدنية.
بالنسبة للبواعث منخفضة الطاقة ، يتم استخدام غلاف بلاستيكي أرخص ، كما هو موضح في الشكل 2.
تحتوي الصمامات الثنائية الأكثر شيوعًا على أسلاك من الرصاص ، بينما تحتوي SMDs على أسلاك توصيل شريطية. يظهر الخيار الأخير في الشكل 3.