I olika delar av det moderna livet blir det nödvändigt att få UV-strålning med låg effekt. Det:
- medicinsk utrustning, inkl. tandfyllningar som härdar under påverkan av ultraviolett strålning;
- kosmetologi, där ultraviolett ljus används som ett medel för att härda lack;
- installationer för kemisk torkning av olika kompositioner (ett exempel visas i figur 1);
- skannrar för att bestämma äktheten av sedlar och dokument;
- växthus där ultraviolett ljus stimulerar växttillväxt.
Klassiska lampkällor för ultraviolett strålning har otillfredsställande vikt- och storleksegenskaper och förbrukar hög effekt. Eftersom de är effektiva ersättare de senaste åren har UV-lysdioder blivit utbredda, vilka är fria från dessa nackdelar och dessutom olika i användarvänlighet.
Funktionsprincip och egenskaper
Funktionsprinciperna för den ultravioletta ljusdioden (LED) och LED för det synliga våglängdsområdet är identiska. Enheterna innehåller en pn-korsning genom vilken en likström passerar. Under passagen befinner sig laddningsbärare sig vid höga energinivåer i halvledarstrukturen. Deras övergång till lägre nivåer, med lämpligt utförande, åtföljs av alstring av ljuskvanta.
När strukturen bildas genom tillsatser av aluminium, gallium, indium och andra sällsynta jordartsmetaller väljs avståndet mellan strålningsövergångarna så att strålningen ligger i det osynliga nära UV-våglängdsområdet (vanligtvis spektralområdet från 100 till 400 nm).
Den beskrivna driftsprincipen avgör omedelbart listan över parametrar som normaliseras för ultraviolett lysdiod. Passet anger:
- arbetsvåglängd, ibland kompletterad med bredden på den spektrala linjen;
- maximalt ljusflöde, anges i lumen för källor med hög bländare, eller ges i ljusljus (flöde-till-fast vinkelförhållande) vid riktad strålning;
- maximal framström;
- framspänning.
På grund av användningen av en speciell struktur för pn-korsningen är framspänningen på UV-dioder vanligtvis märkbart högre jämfört med konventionella och når ibland 5 V.
Diodens driftstid är flera tiotusentals timmar, det typiska temperaturområdet är från -20 till + 100 ° C.
Strukturell prestanda
För att minimera utbudet av komponenter produceras ultravioletta lysdioder i vanliga fall, vilket samtidigt hjälper:
- lösa polaritetsproblemet på grund av närvaron av ett nyckelutsprång;
- ge nödvändig värmeavledning och element med höga strömmar framåt, förutsatt att ett metallhölje används.
För lågeffektssändare används ett billigare plastfodral, som det som visas i figur 2.
De vanligaste dioderna har ledningsledningar, medan SMD har bandledningar. Det sista alternativet visas i figur 3.