I forskjellige områder av det moderne liv blir det nødvendig å få UV-stråling med lav effekt. Den:
- medisinsk utstyr, inkl. tannfyllinger som herder under påvirkning av ultrafiolett stråling;
- kosmetologi, hvor ultrafiolett lys brukes som et middel for å herde lakk;
- installasjoner for kjemisk tørking av forskjellige sammensetninger (et eksempel er vist i figur 1);
- skannere for å bestemme ektheten til regninger og dokumenter;
- drivhus der ultrafiolett lys stimulerer plantevekst.
Klassiske lampekilder for ultrafiolett stråling har utilfredsstillende vekt- og størrelsesegenskaper og bruker høy effekt. Som deres effektive erstatning de siste årene har UV-lysdioder blitt utbredt, som er fri for disse ulempene og i tillegg er forskjellige i brukervennlighet.
Prinsipp for drift og egenskaper
Prinsippene for drift av en ultrafiolett lysdiode (LED) og LED med det synlige bølgelengdeområdet er identiske. Enhetene inneholder et pn-kryss som en likestrøm føres gjennom. Under passasjen finner ladebærere seg på høye energinivåer av halvlederstrukturen. Overgangen til lavere nivåer, med riktig utførelse, ledsages av generering av lyskvanta.
Når strukturen dannes ved tilsetning av aluminium, gallium, indium og andre sjeldne jordartselementer, velges avstanden mellom strålingsovergangene slik at strålingen er i det usynlige nær UV-bølgelengdeområdet (vanligvis spektralområdet fra 100 til 400 nm).
Det beskrevne driftsprinsippet bestemmer umiddelbart listen over parametere som normaliseres for ultrafiolett LED. Passet indikerer:
- arbeidsbølgelengde, noen ganger supplert med bredden på den spektrale linjen;
- maksimal lysstrøm, angitt i lumen for kilder med høy blenderåpning, eller gitt i lysestaker (forhold mellom flyt og fast vinkel) i tilfelle retningsstråling;
- maksimal fremoverstrøm;
- fremover spenning.
På grunn av bruken av en spesiell pn-kryssstruktur er fremoverspenningen på UV-dioder vanligvis merkbart høyere sammenlignet med konvensjonelle og når noen ganger 5 V.
Diodens driftstid er flere titusenvis av timer, det typiske temperaturområdet er fra -20 til + 100 ° С.
Strukturell ytelse
Av grunner til å minimere utvalg av komponenter produseres ultrafiolette lysdioder i standard tilfeller, noe som samtidig hjelper:
- løse problemet med polaritet på grunn av tilstedeværelsen av et viktig fremspring;
- sørge for den nødvendige varmespredningen og elementene med høye strømmer fremover, forutsatt at det brukes et metallhus.
For emittere med lav effekt brukes et billigere plasthus, slik som det som er vist i figur 2.
De vanligste diodene har ledningsledninger, mens SMD har båndledninger. Det siste alternativet er vist i figur 3.