Tha ceò mearcair, dà-dhàide solais-sgaoilidh (LED), agus excimer nan teicneòlasan lampa UV-leighis eadar-dhealaichte. Ged a thathas a’ cleachdadh an trì ann an diofar phròiseasan foto-phoileimearachaidh gus incichean, còtaichean, greamaichean, agus eas-tharraing a cheangal ri chèile, tha na dòighean a bhios a’ gineadh lùth UV rèididh, a bharrachd air feartan an toraidh speactram co-fhreagarrach, gu tur eadar-dhealaichte. Tha tuigse air na h-eadar-dhealachaidhean seo deatamach ann an leasachadh tagraidh is foirmle, taghadh stòr leigheas UV, agus amalachadh.
Lampaichean Ceò Mearcair
Tha lampaichean stuagh electrode agus lampaichean meanbh-thonn gun electrode le chèile a’ tighinn taobh a-staigh roinn-seòrsa ceò mearcair. Tha lampaichean ceò mearcair nan seòrsa de lampaichean sgaoilidh gas meadhanach-cuideam anns a bheil beagan de mhearcair eileamaideach agus gas neo-ghnìomhach air an ceòthachadh gu plasma taobh a-staigh tiùb cuartz ròinichte. Tha plasma na ghas ianichte aig teòthachd air leth àrd as urrainn dealan a ghiùlan. Tha e air a thoirt gu buil le bhith a’ cur bholtadh dealain eadar dà electrode taobh a-staigh lampa stuagh no le bhith a’ microwave lampa gun electrode taobh a-staigh dùnadh no cuas coltach ri àmhainn meanbh-thonn taighe. Aon uair ‘s gu bheil e air a cheòthachadh, bidh plasma mearcair a’ leigeil a-mach solas farsaing-speactram thairis air tonnan ultraviolet, faicsinneach agus infridhearg.
Ann an lampa stuagh dealain, bidh bholtadh a chuirear an sàs a’ cur lùth air an tiùb grian-chlach seulaichte. Bidh an lùth seo a’ ceòthachadh a’ mhearcair gu bhith na phlasma agus a’ leigeil ma sgaoil dealanan bho dadaman ceòthaichte. Bidh cuibhreann de na dealanan (-) a’ sruthadh a dh’ionnsaigh electrod no anod tungsten deimhinneach an lampa (+) agus a-steach do chuairt dealain an t-siostam UV. Bidh na dadaman le dealanan a tha a dhìth às ùr nan cationan le lùth deimhinneach (+) a bhios a’ sruthadh a dh’ionnsaigh electrod no catod tungsten le cosgais àicheil an lampa (-). Mar a bhios iad a’ gluasad, bidh cationan a’ bualadh dadaman neodrach anns a’ mheasgachadh gas. Bidh a’ bhuaidh a’ gluasad dealanan bho dadaman neodrach gu cationan. Mar a bhios cationan a’ faighinn dealanan, bidh iad a’ tuiteam gu staid lùth nas ìsle. Tha an diofar lùtha air a leigeil ma sgaoil mar fotonan a bhios a’ radiate a-mach bhon tiùb grian-chlach. Cho fad ‘s a tha an lampa air a chumhachdachadh gu h-iomchaidh, air fhuarachadh gu ceart, agus air obrachadh taobh a-staigh a bheatha fheumail, bidh solar cunbhalach de cationan ùra (+) a chaidh a chruthachadh a’ tarraing a dh’ionnsaigh an electrod no catod àicheil (-), a’ bualadh barrachd dadaman agus a’ toirt a-mach sgaoileadh leantainneach de sholas UV. Bidh lampaichean microwave ag obair san aon dòigh ach a-mhàin gu bheil microwaves, ris an canar cuideachd tricead rèidio (RF), a’ dol an àite a’ chuairt dealain. Leis nach eil electrodan tungsten aig lampaichean microwave agus nach eil annta ach tiùb grian-chlach seulaichte anns a bheil mearcair agus gas neo-ghnìomhach, canar gun electrod riutha gu cumanta.
Bidh toradh UV lampaichean ceò mearcair leathan-speactram no leathann-bann a’ dol thairis air tonnan-fada ultraviolet, faicsinneach, agus infridhearg, ann an co-mheas faisg air co-ionnan. Tha measgachadh de thonnan-fada UVC (200 gu 280 nm), UVB (280 gu 315 nm), UVA (315 gu 400 nm), agus UVV (400 gu 450 nm) anns a’ phàirt ultraviolet. Bidh lampaichean a bhios a’ leigeil a-mach UVC ann an tonnan-fada fo 240 nm a’ gineadh òson agus feumaidh iad sàbhadh no sìoladh.
Faodar toradh speactram lampa smùid mearcair atharrachadh le bhith a’ cur beagan stuthan-dopaidh ris, leithid: iarann (Fe), gallium (Ga), luaidhe (Pb), staoin (Sn), biosmat (Bi), no indium (In). Bidh na meatailtean a bharrachd ag atharrachadh co-dhèanamh a’ phlasma agus, mar thoradh air sin, an lùth a thèid a leigeil ma sgaoil nuair a gheibh cationan dealanan. Canar lampaichean le meatailtean a bharrachd ri lampaichean doped, cur-ris, agus halide meatailt. Tha a’ mhòr-chuid de incichean, còtaichean, greamaichean, agus eas-tharraingean air an cruthachadh le UV air an dealbhadh gus a bhith a rèir toradh lampaichean àbhaisteach le mearcair (Hg) no iarann (Fe). Bidh lampaichean le iarann a’ gluasad pàirt den toradh UV gu tonnan-fada nas fhaide, faisg air faicsinneach, a tha a’ leantainn gu dol a-steach nas fheàrr tro fhoirmlean nas tiugh, le mòran pigment. Bidh foirmlean UV anns a bheil dà-ogsaid titanium buailteach a bhith a’ leigheas nas fheàrr le lampaichean le gallium (GA). Tha seo air sgàth gu bheil lampaichean gallium a’ gluasad cuibhreann mòr de thoradh UV a dh’ ionnsaigh tonnan-fada nas fhaide na 380 nm. Leis nach bi stuthan cur-ris titanium dà-ogsaid mar as trice a’ gabhail a-steach solas os cionn 380 nm, le bhith a’ cleachdadh lampaichean gallium le foirmlean geala, faodaidh luchd-tòiseachaidh foton barrachd lùth UV a ghabhail a-steach an taca ri stuthan cur-ris.
Bidh pròifilean speactram a’ toirt riochdachadh lèirsinneach do luchd-dèanamh foirmle agus luchd-cleachdaidh deireannach air mar a tha toradh rèididhichte airson dealbhadh lampa sònraichte air a sgaoileadh air feadh an speactram electromagnetic. Ged a tha feartan rèididhichte sònraichte aig mearcair air a ghalachadh agus meatailtean cur-ris, tha buaidh aig measgachadh mionaideach de eileamaidean agus gasaichean neo-ghnìomhach taobh a-staigh tiùb a’ chuartais còmhla ri togail an lampa agus dealbhadh an t-siostam leigheis air toradh UV. Bidh toradh speactram eadar-dhealaichte aig toradh speactram lampa neo-aonaichte air a chumhachdachadh agus air a thomhas le solaraiche lampa san adhar fosgailte na lampa air a chuir a-steach do cheann lampa le meòrachadh agus fuarachadh air a dhealbhadh gu ceart. Tha pròifilean speactram rim faighinn gu furasta bho sholaraichean siostam UV, agus tha iad feumail ann an leasachadh foirmle agus taghadh lampa.
Bidh pròifil speactram cumanta a’ plotadh so-radiation speactram air an axis-y agus tonn-fhaid air an axis-x. Faodar an so-radiation speactram a thaisbeanadh ann an grunn dhòighean a’ gabhail a-steach luach iomlan (me W/cm2/nm) no tomhasan neo-riaghailteach, coimeasach, no àbhaisteach (gun aonad). Mar as trice bidh na pròifilean a’ taisbeanadh an fhiosrachaidh mar chairt-loidhne no mar chairt-bhàr a bhios a’ cruinneachadh an toraidh ann am buidhnean 10 nm. Tha a’ ghraf toraidh speactram lampa bogha mearcair a leanas a’ sealltainn so-radiation coimeasach a thaobh tonn-fhaid airson siostaman GEW (Figear 1).
FIODAR 1 »Clàran toraidh speactram airson mearcair agus iarann.
’S e lampa an teirm a thathar a’ cleachdadh airson iomradh a thoirt air an tiùb cuartais a bhios a’ leigeil a-mach UV san Roinn Eòrpa agus Àisia, agus bidh Ameireaganaich a Tuath agus a Deas buailteach measgachadh eadar-mhalairteach de bholgain is lampa a chleachdadh. Tha lampa agus ceann lampa le chèile a’ toirt iomradh air an t-seanadh slàn anns a bheil an tiùb cuartais agus a h-uile pàirt meacanaigeach is dealain eile.
Lampaichean Arc Electrode
Tha siostaman lampa stuagh electrode air an dèanamh suas de cheann lampa, fan fuarachaidh no inneal-fuarachaidh, solar cumhachd, agus eadar-aghaidh daonna-inneal (HMI). Tha lampa (bulb), meòrachadh, còmhdach no taigheadas meatailt, cruinneachadh còmhlachan, agus uaireannan uinneag grianchloch no dìon uèir anns a’ cheann lampa. Bidh GEW a’ cur a phìoban grianchloch, meòrachadh, agus uidheaman còmhlachan taobh a-staigh co-chruinneachaidhean cassette a ghabhas toirt air falbh gu furasta bhon chòmhdach no taigheadas ceann lampa a-muigh. Mar as trice, thèid cassette GEW a thoirt air falbh taobh a-staigh diogan le bhith a’ cleachdadh aon iuchair Allen. Leis gu bheil an toradh UV, meud is cumadh iomlan ceann lampa, feartan an t-siostaim, agus feumalachdan uidheamachd taiceil ag atharrachadh a rèir tagraidh agus margaidh, mar as trice bidh siostaman lampa stuagh electrode air an dealbhadh airson roinn sònraichte de thagraidhean no seòrsachan innealan coltach ris.
Bidh lampaichean-smùid mearcair a’ leigeil a-mach 360° de sholas bhon tiùb grian-chlach. Bidh siostaman lampaichean-bogha a’ cleachdadh meòrachadh a tha suidhichte air taobhan agus cùl na lampa gus barrachd den t-solas a ghlacadh agus a chuimseachadh gu astar sònraichte air beulaibh ceann na lampa. Canar am fòcas ris an astar seo agus is ann an sin a tha an so-ruigsinneachd as motha. Mar as trice bidh lampaichean-bogha a’ leigeil a-mach anns an raon 5 gu 12 W/cm2 aig an fhòcas. Leis gu bheil timcheall air 70% den toradh UV bho cheann na lampa a’ tighinn bhon mheòrachadh, tha e cudromach meòrachadh a chumail glan agus an cur nan àite bho àm gu àm. Tha gun a bhith a’ glanadh no a’ cur nan àite meòrachadh gu cumanta a’ cur ri dìth leigheis.
Airson còrr is 30 bliadhna, tha GEW air a bhith a’ leasachadh èifeachdas nan siostaman leigheis aca, a’ gnàthachadh fheartan agus toradh gus coinneachadh ri feumalachdan thagraidhean agus mhargaidhean sònraichte, agus a’ leasachadh pasgan mòr de ghoireasan amalachaidh. Mar thoradh air an sin, tha tairgsean malairteach an latha an-diugh bho GEW a’ toirt a-steach dealbhadh taigheadais teann, meòrachadh air an leasachadh airson meòrachadh UV nas motha agus infridhearg nas lugha, uidheaman còmhlaiche sàmhach aonaichte, sgiortaichean is sliotan lìn, biathadh lìn clam-shell, inertion naitridean, cinn fo chuideam adhartach, eadar-aghaidh obrachaidh scrion-suathaidh, solar cumhachd staid-chruaidh, èifeachdas obrachaidh nas motha, sgrùdadh toradh UV, agus sgrùdadh siostam iomallach.
Nuair a bhios lampaichean electrod meadhanach-cuideam ag obair, bidh teòthachd uachdar a’ chriostail eadar 600 °C agus 800 °C, agus bidh teòthachd a’ phlasma a-staigh grunn mhìltean de cheumannan Celsius. ’S e èadhar èiginneach am prìomh dhòigh air teòthachd obrachaidh cheart an lampa a chumail suas agus cuid den lùth infridhearg rèididhichte a thoirt air falbh. Bidh GEW a’ toirt seachad an èadhair seo gu àicheil; tha seo a’ ciallachadh gu bheil èadhar air a tharraing tron chòmhdach, air feadh an fhrith-sholais agus an lampa, agus air a sgaoileadh a-mach às an t-seanadh agus air falbh bhon inneal no uachdar an leigheis. Bidh cuid de shiostaman GEW leithid an E4C a’ cleachdadh fuarachadh leaghaidh, a leigeas le toradh UV beagan nas motha agus a lughdaicheas meud iomlan ceann an lampa.
Tha cearcallan blàthachaidh is fuarachaidh aig lampaichean stuagh electrod. Tha lampaichean air an lasadh le glè bheag de fhuarachadh. Leigidh seo leis a’ phlasma mearcair èirigh chun teòthachd obrachaidh a tha thu ag iarraidh, dealanan is cationan an-asgaidh a thoirt gu buil, agus sruthadh sruth a chomasachadh. Nuair a thèid ceann an lampa a chuir dheth, cumaidh am fuarachadh a’ ruith airson beagan mhionaidean gus an tiùb cuartz a fhuarachadh gu cothromach. Cha las lampa a tha ro theth a-rithist agus feumaidh i cumail a’ fuarachadh. Is e fad a’ chearcaill tòiseachaidh is fuarachaidh, a bharrachd air crìonadh nan electrodan rè gach buille bholtaids, as coireach gu bheil uidheaman còmhlachan niùmatach an-còmhnaidh air an toirt a-steach do cho-chruinneachaidhean lampa stuagh electrod GEW. Tha Figear 2 a’ sealltainn lampaichean stuagh electrod fuarachaidh-adhair (E2C) agus fuarachaidh-leaghaidh (E4C).
FIODAR 2 »Lampaichean stuagh electrode air an fhuarachadh le leaghan (E4C) agus air an fhuarachadh le èadhar (E2C).
Lampaichean LED UV
Is e stuthan cruaidh, criostalach a th’ ann an leth-sheoladairean a tha caran giùlaineach. Bidh dealan a’ sruthadh tro leth-sheoladair nas fheàrr na inneal-inslithe, ach chan eil e cho math ri giùlan meatailteach. Am measg nan leth-sheoladairean a tha a’ nochdadh gu nàdarra ach caran neo-èifeachdach tha na h-eileamaidean silicon, germanium, agus selenium. Tha leth-sheoladairean air an dèanamh gu sintéiseach a chaidh a dhealbhadh airson toradh agus èifeachdas nan stuthan measgaichte le neo-chunbhalachdan air an bogadh gu mionaideach taobh a-staigh structar a’ chriostail. A thaobh LEDs UV, is e alùmanum gallium nitride (AlGaN) stuth a thathas a’ cleachdadh gu cumanta.
Tha leth-stiùirichean bunaiteach do electronics an latha an-diugh agus tha iad air an innleachadh gus transistors, diodes, diodes a’ leigeil a-mach solais, agus meanbh-phròiseasairean a chruthachadh. Tha innealan leth-stiùirichean air an amalachadh ann an cuairtean dealain agus air an cur a-steach do thoraidhean leithid fònaichean-làimhe, coimpiutairean-uchd, tablaidean, innealan, plèanaichean, càraichean, smachdan iomallach, agus eadhon dèideagan chloinne. Bidh na pàirtean beaga bìodach ach cumhachdach seo a’ toirt air toraidhean làitheil obrachadh agus aig an aon àm a’ leigeil le nithean a bhith teann, nas taine, nas aotroma, agus nas saoire.
Anns a’ chùis shònraichte a th’ aig LEDs, bidh stuthan leth-sheoltairean a chaidh a dhealbhadh agus a dhèanamh gu mionaideach a’ leigeil a-mach còmhlain solais tonn-tonn cumhang nuair a tha iad ceangailte ri stòr cumhachd DC. Chan eil an solas air a chruthachadh ach nuair a bhios sruth a’ sruthadh bhon anod dheimhinneach (+) chun an catod àicheil (-) de gach LED. Leis gu bheil toradh LED air a smachdachadh gu sgiobalta agus gu furasta agus cha mhòr aon-dathte, tha LEDs gu math freagarrach airson an cleachdadh mar: solais-comharran; comharran conaltraidh infridhearg; solas-cùil airson Tbh, coimpiutairean-uchd, tablaidean, agus fònaichean sgairteil; soidhnichean dealanach, bùird-bhile, agus jumbotrons; agus leigheas UV.
Is e co-cheangal dearbhach-àicheil (co-cheangal pn) a th’ ann an LED. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil cosgais dheimhinneach aig aon phàirt den LED agus canar an anod (+) ris, agus gu bheil cosgais àicheil aig a’ phàirt eile agus canar an catod (-) ris. Ged a tha an dà thaobh caran giùlaineach, chan eil crìoch a’ cho-cheangail far a bheil an dà thaobh a’ coinneachadh, ris an canar an sòn crìonaidh, giùlaineach. Nuair a tha crìoch dearbhach (+) stòr cumhachd sruth dhìreach (DC) ceangailte ri anod (+) an LED, agus crìoch àicheil (-) an stòr ceangailte ris a’ chatod (-), bidh dealanan le cosgais àicheil anns a’ chatod agus beàrnan dealan le cosgais dheimhinneach anns an anod air an cur air falbh leis an stòr cumhachd agus air am putadh a dh’ionnsaigh na sòn crìonaidh. Is e claonadh air adhart a tha seo, agus tha buaidh aige a bhith a’ faighinn thairis air a’ chrìoch neo-ghiùlain. Is e an toradh gu bheil dealanan saor anns an roinn seòrsa-n a’ dol thairis agus a’ lìonadh beàrnan anns an roinn seòrsa-p. Mar a bhios dealanan a’ sruthadh thairis air a’ chrìoch, bidh iad ag atharrachadh gu staid lùth nas ìsle. Tha an tuiteam co-cheangailte ann an lùth air a leigeil ma sgaoil bhon leth-ghiùladair mar fotonan solais.
Is e na stuthan agus na stuthan-dòpaidh a chruthaicheas structar criostalach an LED a tha a’ dearbhadh an toraidh speactram. An-diugh, tha toraidhean ultraviolet aig stòran leigheas LED a tha rim faighinn gu malairteach aig meadhan 365, 385, 395, agus 405 nm, fulangas àbhaisteach de ±5 nm, agus sgaoileadh speactram Gaussian. Mar as motha an irradiance speactram as àirde (W/cm2/nm), ’s ann as àirde bàrr lùb a’ chlag. Ged a tha leasachadh UVC a’ dol air adhart eadar 275 agus 285 nm, chan eil toradh, beatha, earbsachd, agus cosgais fhathast comasach gu malairteach airson siostaman agus tagraidhean leigheas.
Leis gu bheil toradh UV-LED an-dràsta cuingealaichte ri tonnan-fada UVA nas fhaide, chan eil siostam leigheis UV-LED a’ leigeil a-mach an toradh speactram leathann-bann a tha àbhaisteach do lampaichean smùid mearcair meadhanach-cuideam. Tha seo a’ ciallachadh nach eil siostaman leigheis UV-LED a’ leigeil a-mach tonnan-fada infridhearg UVC, UVB, a’ mhòr-chuid de sholas faicsinneach, agus teas. Ged a leigeas seo le siostaman leigheis UV-LED a bhith air an cleachdadh ann an tagraidhean nas mothachaile air teas, feumar incichean, còmhdach agus greamaichean a th’ ann mar-thà a chaidh a dhealbhadh airson lampaichean mearcair meadhanach-cuideam ath-fhoirmleachadh airson siostaman leigheis UV-LED. Gu fortanach, tha solaraichean ceimigeachd a’ sìor fhàs a’ dealbhadh thairgsean mar leigheas dùbailte. Tha seo a’ ciallachadh gum bi foirmle leigheis dùbailte a tha an dùil leigheas le lampa UV-LED cuideachd a’ leigheas le lampa smùid mearcair (Figear 3).
FIODAR 3 »Cairt toraidh speactram airson LED.
Bidh siostaman leigheis UV-LED GEW a’ leigeil a-mach suas ri 30 W/cm2 aig an uinneig sgaoilidh. Eu-coltach ri lampaichean stuagh electrode, chan eil meòrachadh ann an siostaman leigheis UV-LED a bhios a’ stiùireadh ghathan solais gu fòcas dùmhail. Mar thoradh air an sin, bidh irradiation as àirde UV-LED a’ tachairt faisg air an uinneig sgaoilidh. Bidh na ghathan UV-LED a thèid a leigeil a-mach ag atharrachadh bho chèile mar a bhios an t-astar eadar ceann an lampa agus uachdar an leigheis ag àrdachadh. Bidh seo a’ lughdachadh dùmhlachd an t-solais agus meud an irradiation a ruigeas uachdar an leigheis. Ged a tha irradiation as àirde cudromach airson ceangal-tarsainn, chan eil irradiation a tha a’ sìor fhàs nas àirde an-còmhnaidh buannachdail agus faodaidh e eadhon casg a chuir air dùmhlachd ceangail-tarsainn nas motha. Tha tonn-fhad (nm), irradiation (W/cm2) agus dùmhlachd lùtha (J/cm2) uile a’ cluich phàirtean cudromach ann an leigheas, agus bu chòir tuigse cheart fhaighinn air a’ bhuaidh choitcheann aca air leigheas nuair a thathar a’ taghadh stòr UV-LED.
Is e stòran Lambertian a th’ ann an LEDs. Ann am faclan eile, bidh gach LED UV a’ leigeil a-mach toradh air adhart cunbhalach thar leth-chruinne slàn 360° x 180°. Tha grunn LEDs UV, gach fear timcheall air ceàrnag milliméadar, air an rèiteachadh ann an aon sreath, maitrís de shreathan is cholbhan, no rèiteachadh eile. Tha na fo-chruinneachaidhean seo, ris an canar modalan no sreathan, air an innleadaireachd le beàrnan eadar LEDs a nì cinnteach à measgachadh thar beàrnan agus a bhios a’ comasachadh fuarachadh diode. Tha iomadh modal no sreath an uairsin air an rèiteachadh ann an cruinneachaidhean nas motha gus diofar mheudan de shiostaman leigheas UV a chruthachadh (Figearan 4 agus 5). Am measg nan co-phàirtean a bharrachd a tha a dhìth gus siostam leigheas UV-LED a thogail tha an sinc teas, uinneag sgaoilidh, draibhearan dealanach, solar cumhachd DC, siostam fuarachaidh leaghaidh no fuaradair, agus eadar-aghaidh inneal-daonna (HMI).
FIODAR 4 »An siostam LeoLED airson an lìn.
FIODAR 5 »Siostam LeoLED airson stàlaidhean ioma-lampa aig astar luath.
Leis nach eil siostaman leigheis UV-LED a’ sgaoileadh tonnan-fada infridhearg, bidh iad gu nàdarrach a’ gluasad nas lugha de lùth teirmeach chun uachdar leigheis na lampaichean smùid mearcair, ach chan eil seo a’ ciallachadh gum bu chòir LEDan UV a mheas mar theicneòlas leigheis fuar. Faodaidh siostaman leigheis UV-LED rèididheachd àrd-inbhe a sgaoileadh, agus tha tonnan-fada ultraviolet nan seòrsa lùtha. Ge bith dè an toradh nach tèid a ghabhail a-steach leis a’ cheimigeachd, bidh e a’ teasachadh a’ phàirt no an t-substrate fon uachdar a bharrachd air na pàirtean inneil mun cuairt.
Tha LEDan UV cuideachd nan co-phàirtean dealain le neo-èifeachdas air a stiùireadh leis an dealbhadh agus an saothrachadh leth-sheoltaiche amh a bharrachd air na dòighean saothrachaidh agus na co-phàirtean a thathas a’ cleachdadh gus na LEDan a phacaigeadh a-steach don aonad leigheis nas motha. Ged a dh’ fheumar teòthachd tiùb grian-chlach smùid mearcair a chumail eadar 600 agus 800 °C rè obrachadh, feumaidh teòthachd snaim pn LED fuireach fo 120 °C. Chan eil ach 35-50% den dealan a tha a’ toirt cumhachd do shreath UV-LED air a thionndadh gu toradh ultraviolet (an urra ri tonn-fhaid gu mòr). Tha an còrr air a thionndadh gu teas teirmeach a dh’ fheumar a thoirt air falbh gus an teòthachd snaim a tha thu ag iarraidh a chumail suas agus gus dèanamh cinnteach à irradiant siostam sònraichte, dùmhlachd lùtha agus aonfhoirmeachd, a bharrachd air beatha fhada. Tha LEDan gu nàdarrach nan innealan stàite cruaidh maireannach, agus tha e deatamach LEDan a thoirt a-steach do cho-chruinneachaidhean nas motha le siostaman fuarachaidh air an dealbhadh agus air an cumail suas gu ceart gus sònrachaidhean fad-beatha a choileanadh. Chan eil a h-uile siostam leigheis UV mar an ceudna, agus tha coltachd nas motha ann gum bi siostaman leigheis UV-LED nach eil air an dealbhadh agus air am fuarachadh gu ceart a’ teasachadh suas agus a’ fàiligeadh gu tubaisteach.
Lampaichean Arc/LED Hibrid
Ann am margaidh sam bith far a bheilear a’ toirt a-steach teicneòlas ùr-nodha mar àite teicneòlais a th’ ann mar-thà, faodaidh iomagain a bhith ann a thaobh gabhail ris a’ phròiseas agus teagamh mu choileanadh. Bidh luchd-cleachdaidh a dh’fhaodadh a bhith ann gu tric a’ cur dàil air gabhail ris gus am bi bunait stàlaidh stèidhichte air a chruthachadh, sgrùdaidhean cùise air am foillseachadh, teisteanasan adhartach a’ tòiseachadh a’ cuairteachadh ann an àireamh mhòr, agus/no gus am faigh iad eòlas no iomraidhean bho dhaoine fa leth agus companaidhean air a bheil iad eòlach agus earbsach. Gu tric bidh feum air fianais chruaidh mus leig margaidh gu lèir seachad an seann teicneòlas gu tur agus mus gluais iad gu tur chun fhear ùr. Chan eil e na chuideachadh gu bheil sgeulachdan soirbheachais buailteach a bhith nan dìomhaireachdan teann oir chan eil luchd-uchd-mhacachd tràth ag iarraidh gum faigh farpaisich buannachdan co-chosmhail. Mar thoradh air an sin, faodaidh sgeulachdan fìor agus àibheiseach mu bhriseadh-dùil uaireannan ath-fhuaimneachadh air feadh a’ mhargaidh a’ falach fìor bhuannachdan teicneòlais ùir agus a’ cur dàil air gabhail ris a’ phròiseas.
Tro eachdraidh, agus mar dhòigh air gabhail ris gu bheil dealbhadh measgaichte air a bhith air a ghabhail os làimh gu tric mar dhrochaid eadar-ghluasaid eadar teicneòlas a th’ ann mar-thà agus teicneòlas ùr. Leigidh siostaman measgaichte le luchd-cleachdaidh misneachd fhaighinn agus co-dhùnadh dhaibh fhèin ciamar agus cuin a bu chòir toraidhean no dòighean ùra a chleachdadh, gun a bhith a’ ìobairt comasan gnàthach. A thaobh leigheas UV, leigidh siostam measgaichte le luchd-cleachdaidh iomlaid gu sgiobalta agus gu furasta eadar lampaichean smùid mearcair agus teicneòlas LED. Airson loidhnichean le iomadh stèisean leigheas, leigidh siostaman measgaichte le preasan 100% LED, 100% smùid mearcair, no ge bith dè am measgachadh den dà theicneòlas a tha a dhìth airson obair shònraichte a ruith.
Tha GEW a’ tabhann siostaman measgaichte bogha/LED airson innealan-tionndaidh lìn. Chaidh am fuasgladh a leasachadh airson margaidh as motha GEW, leubail lìn chumhang, ach tha feum air an dealbhadh measgaichte ann an tagraidhean lìn is neo-lìn eile cuideachd (Figear 6). Tha taigheadas ceann lampa cumanta anns a’ bhogha/LED as urrainn gabhail ri caisead ceò mearcair no LED. Bidh an dà chaisead ag obair bho shiostam cumhachd is smachd uile-choitcheann. Leigidh fiosrachadh taobh a-staigh an t-siostaim le eadar-dhealachadh a dhèanamh eadar seòrsachan caisead agus bheir e seachad an cumhachd, an fhuarachadh agus an eadar-aghaidh obrachaidh iomchaidh gu fèin-ghluasadach. Mar as trice, thèid aon seach aon de chaiseadan ceò mearcair no LED GEW a thoirt air falbh no a stàladh taobh a-staigh diogan le bhith a’ cleachdadh aon iuchair Allen.
FIODAR 6 »Siostam arc/LED airson an lìn.
Lampaichean Excimer
’S e seòrsa lampa sgaoilidh-gasa a th’ ann an lampaichean excimer a bhios a’ leigeil a-mach lùth ultraviolet cha mhòr aon-dathach. Ged a tha lampaichean excimer rim faighinn ann an grunn thonnan-tonn, tha toraidhean ultraviolet cumanta aig meadhan 172, 222, 308, agus 351 nm. Tha lampaichean excimer 172-nm a’ tuiteam taobh a-staigh a’ chòmhlain UV falamh (100 gu 200 nm), agus tha 222 nm dìreach UVC (200 gu 280 nm). Bidh lampaichean excimer 308-nm a’ leigeil a-mach UVB (280 gu 315 nm), agus tha 351 nm dìreach UVA (315 gu 400 nm).
Tha tonnan-fada UV falamh 172-nm nas giorra agus tha barrachd lùtha annta na UVC; ge-tà, tha iad a’ strì ri dol a-steach gu math domhainn a-steach do stuthan. Gu dearbh, tha tonnan-fada 172-nm air an glacadh gu tur taobh a-staigh an 10 gu 200 nm as àirde de cheimigeachd air a fhoirmleachadh le UV. Mar thoradh air an sin, cha cheangail lampaichean excimer 172-nm ach an uachdar as fhaide a-muigh de fhoirmlean UV agus feumar an amalachadh ann an co-bhonn ri innealan leigheis eile. Leis gu bheil tonnan-fada UV falamh air an glacadh leis an èadhar cuideachd, feumar lampaichean excimer 172-nm obrachadh ann an àile le naitridean neo-ghnìomhach.
Tha a’ mhòr-chuid de lampaichean excimer air an dèanamh suas de phìob grian-chlach a tha na bhacadh dielectric. Tha an tiùb air a lìonadh le gasaichean tearc as urrainn moileciuilean excimer no exciplex a chruthachadh (Figear 7). Bidh diofar ghasan a’ toirt a-mach diofar mholacilean, agus bidh na diofar mholacilean brosnaichte a’ dearbhadh dè na tonnan-fada a thèid a leigeil a-mach leis an lampa. Bidh electrod àrd-bholtaids a’ ruith air feadh fad a-staigh an tiùba grian-chlach, agus bidh electrodan talmhainn a’ ruith air feadh an fhaid a-muigh. Tha bholtaids air am bualadh a-steach don lampa aig triceadan àrda. Bidh seo ag adhbhrachadh gum bi dealanan a’ sruthadh taobh a-staigh an electrod a-staigh agus gan sgaoileadh thairis air measgachadh a’ ghasa a dh’ionnsaigh nan electrodan talmhainn a-muigh. Canar sgaoileadh bacadh dielectric (DBD) ris an iongantas saidheansail seo. Mar a bhios dealanan a’ siubhal tron ghas, bidh iad ag eadar-obrachadh le dadaman agus a’ cruthachadh gnèithean lùthmhor no ianaichte a bhios a’ toirt a-mach moileciuilean excimer no exciplex. Tha beatha gu math goirid aig moileciuilean excimer agus exciplex, agus mar a bhios iad a’ lobhadh bho staid brosnaichte gu staid talmhainn, bidh fotonan de chuairteachadh cha mhòr aon-dathach air an leigeil a-mach.
FIODAR 7 »Lampa excimer
Eu-coltach ri lampaichean smùid mearcair, chan eil uachdar tiùb cuartais lampa excimer a’ fàs teth. Mar thoradh air an sin, bidh a’ mhòr-chuid de lampaichean excimer ag obair le glè bheag de fhuarachadh idir. Ann an cùisean eile, tha feum air ìre ìosal de fhuarachadh a bhios mar as trice air a thoirt seachad le gas naitridean. Air sgàth seasmhachd teirmeach an lampa, bidh lampaichean excimer sa bhad ‘AIR/OFF’ agus chan fheum iad cearcallan blàthachaidh no fuarachaidh.
Nuair a thèid lampaichean excimer a tha a’ deàrrsadh aig 172 nm a thoirt a-steach còmhla ri siostaman leigheis UVA-LED cha mhòr-aon-chromatic agus lampaichean smùid mearcair leathann-bann, bidh buaidhean uachdar mataichte air an dèanamh. Bithear a’ cleachdadh lampaichean UVA LED an toiseach gus an ceimigeachd a ghleidheadh. Bithear an uairsin a’ cleachdadh lampaichean excimer cha mhòr-aon-chromatic gus an uachdar a phoilimearachadh, agus mu dheireadh bidh lampaichean mearcair leathann-bann a’ ceangal a’ chòrr den cheimigeachd thar-chrois. Bidh na toraidhean speactram sònraichte bho na trì teicneòlasan a thèid a chur an sàs ann an ìrean fa leth a’ lìbhrigeadh buaidhean leigheis uachdar optigeach is gnìomhach buannachdail nach gabh a choileanadh le gin de na stòran UV leotha fhèin.
Tha tonnan-fada excimer de 172 agus 222 nm cuideachd èifeachdach ann a bhith a’ sgrios stuthan organach cunnartach agus bacteria cronail, a tha a’ dèanamh lampaichean excimer practaigeach airson glanadh uachdar, dì-ghalarachadh agus làimhseachadh lùth uachdar.
Beatha an lampa
A thaobh beatha lampa no bulb, mar as trice bidh lampaichean bogha GEW a’ mairsinn suas ri 2,000 uair a thìde. Chan eil beatha lampa iomlan, leis gu bheil toradh UV a’ lùghdachadh mean air mhean thar ùine agus tha buaidh aig diofar nithean air. Dealbhadh agus càileachd an lampa, a bharrachd air suidheachadh obrachaidh an t-siostam UV agus ath-ghnìomhachd a’ stuth foirmle. Bidh siostaman UV a chaidh a dhealbhadh gu ceart a’ dèanamh cinnteach gu bheil an cumhachd agus an fhuarachadh ceart a tha a dhìth airson dealbhadh sònraichte an lampa (bulb) air a thoirt seachad.
Bidh lampaichean (bulban) a tha air an solarachadh le GEW an-còmhnaidh a’ toirt seachad an ùine as fhaide nuair a thèid an cleachdadh ann an siostaman leigheis GEW. Mar as trice bidh stòran solair àrd-sgoile air an lampa a dhealbhadh air ais bho shampall, agus is dòcha nach bi an aon uidheamachadh deiridh, trast-thomhas grian-chlach, susbaint mearcair, no measgachadh gas anns na lethbhric, agus faodaidh seo uile buaidh a thoirt air toradh UV agus gineadh teas. Nuair nach eil gineadh teas air a chothromachadh an aghaidh fuarachadh an t-siostaim, bidh an lampa a’ fulang an dà chuid ann an toradh agus beatha. Bidh lampaichean a bhios a’ ruith nas fhuaire a’ leigeil a-mach nas lugha de UV. Chan eil lampaichean a bhios a’ ruith nas teotha a’ mairsinn cho fada agus bidh iad a’ lùbadh aig teòthachd uachdar àrd.
Tha beatha lampaichean stuagh electrode air a chuingealachadh le teòthachd obrachaidh an lampa, an àireamh uairean ruith, agus an àireamh de thòiseachadh no buillean. Gach uair a thèid lampa a bhualadh le stuagh àrd-bholtaids rè an tòiseachaidh, bidh pìos den electrod tungsten a’ caitheamh air falbh. Mu dheireadh, cha las an lampa a-rithist. Tha uidheaman còmhlachan ann an lampaichean stuagh electrode a bhios, nuair a thèid an cur an gnìomh, a’ bacadh toradh UV mar roghainn eile an àite cumhachd an lampa a chuairteachadh a-rithist is a-rithist. Dh’ fhaodadh incichean, còtaichean agus greamaichean nas ath-ghnìomhach leantainn gu beatha lampa nas fhaide; ach, dh’ fhaodadh gum bi feum air atharrachaidhean lampa nas trice airson foirmlean nach eil cho ath-ghnìomhach.
Tha siostaman UV-LED gu nàdarrach nas maireannaiche na lampaichean àbhaisteach, ach chan eil beatha UV-LED iomlan nas motha. Coltach ri lampaichean àbhaisteach, tha crìochan aig LEDan UV a thaobh cho cruaidh ‘s as urrainnear an dràibheadh agus mar as trice feumaidh iad obrachadh le teòthachd snaim fo 120 °C. Cuiridh cus dràibhidh agus LEDan fo-fhuarachadh bacadh air beatha, agus mar thoradh air sin bidh crìonadh nas luaithe no fàilligeadh tubaisteach ann. Chan eil a h-uile solaraiche siostam UV-LED an-dràsta a’ tabhann dealbhaidhean a choinnicheas ris na fad-beatha as àirde a chaidh a stèidheachadh de chòrr air 20,000 uair a thìde. Mairidh na siostaman a tha air an dealbhadh agus air an cumail suas nas fheàrr nas fhaide na 20,000 uair a thìde, agus fàillidh na siostaman nach eil cho math taobh a-staigh uinneagan mòran nas giorra. Is e an deagh naidheachd gu bheil dealbhaidhean siostam LED a’ sìor leasachadh agus a’ mairsinn nas fhaide le gach ath-dhealbhadh.
Ozon
Nuair a bhuaileas tonnan-fada UVC nas giorra moileciuilean ocsaidean (O2), bidh iad ag adhbhrachadh gum bi moileciuilean ocsaidean (O2) a’ sgoltadh ann an dà dadam ocsaidean (O). Bidh na dadaman ocsaidean saor (O) an uairsin a’ bualadh ri moileciuilean ocsaidean eile (O2) agus a’ cruthachadh òson (O3). Leis gu bheil tri-ocsaidean (O3) nas seasmhaiche aig ìre na talmhainn na dà-ocsaidean (O2), bidh òson gu furasta a’ tilleadh gu moileciuil ocsaidean (O2) agus dadam ocsaidean (O) fhad ‘s a bhios e a’ gluasad tro èadhar an àile. Bidh dadaman ocsaidean saor (O) an uairsin ag ath-cheangail ri chèile taobh a-staigh an t-siostam sgapaidh gus moileciuilean ocsaidean (O2) a thoirt gu buil.
Airson tagraidhean leigheas-UV gnìomhachais, thèid òson (O3) a thoirt gu buil nuair a bhios ocsaidean àile ag eadar-obrachadh le tonnan-fada ultraviolet fo 240 nm. Bidh stòran leigheas-smùid mearcair leathann-bann a’ leigeil a-mach UVC eadar 200 agus 280 nm, a tha a’ dol thairis air pàirt den roinn gineadh òson, agus bidh lampaichean excimer a’ leigeil a-mach UV falamh aig 172 nm no UVC aig 222 nm. Tha òson a chruthaichear le lampaichean leigheas-smùid mearcair agus excimer neo-sheasmhach agus chan eil e na adhbhar dragh mòr àrainneachdail, ach tha e riatanach a thoirt air falbh bhon sgìre dhìreach timcheall air luchd-obrach oir tha e na irioslachd analach agus puinnseanta aig ìrean àrda. Leis gu bheil siostaman leigheas-smùid UV-LED malairteach a’ leigeil a-mach toradh UVA eadar 365 agus 405 nm, chan eil òson air a chruthachadh.
Tha fàileadh aig òson coltach ri fàileadh meatailt, uèir a tha a’ losgadh, clòirin, agus sprèidh dealain. Faodaidh mothachaidhean fàileadh dhaoine òson a lorg cho ìosal ri 0.01 gu 0.03 pàirtean gach millean (ppm). Ged a tha e ag atharrachadh a rèir neach agus ìre gnìomhachd, faodaidh dùmhlachdan nas àirde na 0.4 ppm droch bhuaidhean analach agus tinneasan cinn adhbhrachadh. Bu chòir fionnarachadh ceart a chuir a-steach air loidhnichean leigheas UV gus nochdadh luchd-obrach do òson a chuingealachadh.
Mar as trice, bidh siostaman leigheas UV air an dealbhadh gus an èadhar a tha a’ tighinn a-mach às an lampa a chumail a-staigh fhad ’s a tha e a’ fàgail chinn an lampa gus an tèid a stiùireadh air falbh bho luchd-obrachaidh agus a-mach às an togalach far am bi e a’ crìonadh gu nàdarrach ann an làthair ocsaidean agus solas na grèine. Air an làimh eile, tha stuth-cuir-grèim ann an lampaichean gun òson a bhios a’ cur bacadh air tonnan-fada a bhios a’ gineadh òson, agus bidh goireasan a tha airson a bhith a’ seachnadh ductan no gearradh thuill anns a’ mhullach gu tric a’ cleachdadh sìoltachain air fàgail luchd-leantainn às-tharraing.
Àm puist: Ògmhios-19-2024
