Mae anwedd mercwri, deuod allyrru golau (LED), a excimer yn dechnolegau lamp halltu UV penodol. Er bod y tri yn cael eu defnyddio mewn amrywiol brosesau ffotopolymereiddio i groesgysylltu inciau, haenau, gludyddion ac allwthiadau, mae'r mecanweithiau sy'n cynhyrchu'r egni UV pelydrol, yn ogystal â nodweddion yr allbwn sbectrol cyfatebol, yn hollol wahanol. Mae deall y gwahaniaethau hyn yn allweddol wrth ddatblygu cymhwysiad a fformiwleiddiad, dewis ffynonellau halltu UV, ac integreiddio.
Lampau Anwedd Mercwri
Mae lampau arc electrod a lampau microdon heb electrod yn dod o fewn y categori anwedd mercwri. Mae lampau anwedd mercwri yn fath o lampau rhyddhau nwy gwasgedd canolig lle mae ychydig bach o arian byw elfennol a nwy anadweithiol yn cael eu hanweddu i mewn i blasma y tu mewn i diwb cwarts wedi'i selio. Mae plasma yn nwy ïoneiddiedig tymheredd uchel anhygoel sy'n gallu dargludo trydan. Fe'i cynhyrchir trwy gymhwyso foltedd trydanol rhwng dau electrod o fewn lamp arc neu drwy ficrodon lamp heb electrod y tu mewn i amgaead neu geudod tebyg o ran cysyniad i popty microdon cartref. Unwaith y bydd wedi'i anweddu, mae plasma mercwri yn allyrru golau sbectrwm eang ar draws tonfeddi uwchfioled, gweladwy ac isgoch.
Yn achos lamp arc trydanol, mae foltedd cymhwysol yn bywiogi'r tiwb cwarts wedi'i selio. Mae'r egni hwn yn anweddu'r mercwri i mewn i blasma ac yn rhyddhau electronau o atomau anwedd. Mae cyfran o electronau (-) yn llifo tuag at electrod twngsten positif neu anod (+) y lamp ac i mewn i gylched trydanol y system UV. Mae'r atomau ag electronau sydd newydd eu colli yn dod yn gatiau egni positif (+) sy'n llifo tuag at electrod twngsten neu gatod (-) â gwefr negyddol y lamp. Wrth iddynt symud, mae cationau yn taro atomau niwtral yn y cymysgedd nwy. Mae'r trawiad yn trosglwyddo electronau o atomau niwtral i catïonau. Wrth i catïonau ennill electronau, maen nhw'n gollwng i gyflwr egni is. Mae'r gwahaniaeth ynni yn cael ei ollwng fel ffotonau sy'n pelydru allan o'r tiwb cwarts. Ar yr amod bod y lamp wedi'i phweru'n addas, ei oeri'n gywir, a'i weithredu o fewn ei oes ddefnyddiol, mae cyflenwad cyson o gatiau newydd (+) yn gwyro tuag at yr electrod negyddol neu'r catod (-), gan daro mwy o atomau a chynhyrchu allyriad parhaus o olau UV. Mae lampau microdon yn gweithredu mewn modd tebyg ac eithrio bod microdonau, a elwir hefyd yn amledd radio (RF), yn disodli'r cylched trydanol. Gan nad oes gan lampau microdon electrodau twngsten ac mai dim ond tiwb cwarts wedi'i selio sy'n cynnwys mercwri a nwy anadweithiol ydynt, fe'u cyfeirir atynt yn gyffredin fel di-electrod.
Mae allbwn UV band eang neu lampau anwedd mercwri sbectrwm eang yn rhychwantu tonfeddi uwchfioled, gweladwy ac isgoch, mewn cyfran gyfartal yn fras. Mae'r rhan uwchfioled yn cynnwys cymysgedd o donfeddi UVC (200 i 280 nm), UVB (280 i 315 nm), UVA (315 i 400 nm), a UVV (400 i 450 nm). Mae lampau sy'n allyrru UVC mewn tonfeddi o dan 240 nm yn cynhyrchu osôn ac mae angen gwacáu neu hidlo arnynt.
Gellir newid yr allbwn sbectrol ar gyfer lamp anwedd mercwri trwy ychwanegu symiau bach o dopants, megis: haearn (Fe), gallium (Ga), plwm (Pb), tun (Sn), bismuth (Bi), neu indium (Mewn ). Mae'r metelau ychwanegol yn newid cyfansoddiad y plasma ac, o ganlyniad, yr egni a ryddheir pan fydd catïon yn caffael electronau. Cyfeirir at lampau gyda metelau ychwanegol fel doped, ychwanegyn, a halid metel. Mae'r rhan fwyaf o inciau, haenau, gludyddion ac allwthiadau sydd wedi'u ffurfio â UV wedi'u cynllunio i gyd-fynd ag allbwn lampau doped safonol mercwri (Hg) neu haearn (Fe). Mae lampau â dop haearn yn symud rhan o'r allbwn UV i donfeddi hirach, bron yn weladwy, sy'n arwain at dreiddiad gwell trwy fformwleiddiadau mwy trwchus â phigmentau trwm. Mae fformwleiddiadau UV sy'n cynnwys titaniwm deuocsid yn tueddu i wella'n well gyda lampau dop gallium (GA). Mae hyn oherwydd bod lampau gallium yn symud cyfran sylweddol o allbwn UV tuag at donfeddi sy'n hirach na 380 nm. Gan nad yw ychwanegion titaniwm deuocsid yn gyffredinol yn amsugno golau uwch na 380 nm, mae defnyddio lampau gallium gyda fformwleiddiadau gwyn yn caniatáu i ffotoinitiators amsugno mwy o ynni UV yn hytrach nag ychwanegion.
Mae proffiliau sbectrol yn rhoi cynrychiolaeth weledol i fformwleiddwyr a defnyddwyr terfynol o sut mae allbwn pelydrol ar gyfer dyluniad lamp penodol yn cael ei ddosbarthu ar draws y sbectrwm electromagnetig. Er bod gan fercwri anweddedig a metelau ychwanegion nodweddion ymbelydredd diffiniedig, mae'r union gymysgedd o elfennau a nwyon anadweithiol y tu mewn i'r tiwb cwarts ynghyd â dyluniad y system adeiladu a halltu lampau i gyd yn dylanwadu ar allbwn UV. Bydd gan allbwn sbectrol lamp anintegredig sy'n cael ei bweru a'i fesur gan gyflenwr lampau yn yr awyr agored allbwn sbectrol gwahanol na lamp wedi'i osod o fewn pen lamp gydag adlewyrchydd ac oeri wedi'i ddylunio'n gywir. Mae proffiliau sbectrol ar gael yn rhwydd gan gyflenwyr systemau UV, ac maent yn ddefnyddiol wrth ddatblygu fformiwlâu a dewis lampau.
Mae proffil sbectrol cyffredin yn plotio arbelydru sbectrol ar yr echelin-y a'r donfedd ar yr echelin-x. Gellir arddangos yr arbelydru sbectrol mewn sawl ffordd gan gynnwys gwerth absoliwt (ee W/cm2/nm) neu fesurau mympwyol, cymharol, neu normal (heb uned). Mae'r proffiliau fel arfer yn dangos y wybodaeth naill ai fel siart llinell neu fel siart bar sy'n grwpio allbwn yn fandiau 10 nm. Mae'r graff allbwn sbectrol lamp arc mercwri canlynol yn dangos arbelydru cymharol mewn perthynas â thonfedd systemau GEW (Ffigur 1).
FFIGUR 1 »Siartiau allbwn sbectrol ar gyfer mercwri a haearn.
Lamp yw'r term a ddefnyddir i gyfeirio at y tiwb cwarts sy'n allyrru UV yn Ewrop ac Asia, tra bod Gogledd a De America yn tueddu i ddefnyddio cymysgedd cyfnewidiol o fwlb a lamp. Mae lamp a phen lamp ill dau yn cyfeirio at y cynulliad llawn sy'n gartref i'r tiwb cwarts a'r holl gydrannau mecanyddol a thrydanol eraill.
Lampau Arc electrod
Mae systemau lamp arc electrod yn cynnwys pen lamp, ffan oeri neu oerydd, cyflenwad pŵer, a rhyngwyneb peiriant dynol (AEM). Mae'r pen lamp yn cynnwys lamp (bwlb), adlewyrchydd, casin metel neu gartref, cynulliad caead, ac weithiau ffenestr cwarts neu warchodwr gwifren. Mae GEW yn gosod ei diwbiau cwarts, adlewyrchyddion, a mecanweithiau caead y tu mewn i gydosodiadau casét y gellir eu tynnu'n hawdd o gasin pen y lamp allanol neu'r tai. Mae tynnu casét GEW fel arfer yn cael ei gyflawni o fewn eiliadau gan ddefnyddio un wrench Allen. Oherwydd bod yr allbwn UV, maint a siâp cyffredinol y pen lamp, nodweddion y system, ac anghenion offer ategol yn amrywio yn ôl cymhwysiad a marchnad, mae systemau lamp arc electrod wedi'u cynllunio'n gyffredinol ar gyfer categori penodol o gymwysiadau neu fathau tebyg o beiriannau.
Mae lampau anwedd mercwri yn allyrru 360° o olau o'r tiwb cwarts. Mae systemau lamp arc yn defnyddio adlewyrchyddion sydd wedi'u lleoli ar ochrau a chefn y lamp i ddal a chanolbwyntio mwy o'r golau i bellter penodol o flaen pen y lamp. Gelwir y pellter hwn yn ganolbwynt a dyma lle mae'r arbelydru mwyaf. Mae lampau arc fel arfer yn allyrru yn yr ystod o 5 i 12 W/cm2 yn y ffocws. Gan fod tua 70% o'r allbwn UV o'r pen lamp yn dod o'r adlewyrchydd, mae'n bwysig cadw adlewyrchyddion yn lân a'u disodli o bryd i'w gilydd. Mae peidio â glanhau neu amnewid adlewyrchyddion yn gyfrannwr cyffredin at driniaeth annigonol.
Ers dros 30 mlynedd, mae GEW wedi bod yn gwella effeithlonrwydd ei systemau halltu, addasu nodweddion ac allbwn i ddiwallu anghenion cymwysiadau a marchnadoedd penodol, a datblygu portffolio mawr o ategolion integreiddio. O ganlyniad, mae offrymau masnachol heddiw gan GEW yn ymgorffori dyluniadau tai cryno, adlewyrchyddion wedi'u optimeiddio ar gyfer adlewyrchiad UV uwch a llai o fecanweithiau caead integrol isgoch, tawel, sgertiau gwe a slotiau, bwydo gwe cregyn bylchog, anadweithiol nitrogen, pennau â phwysau cadarnhaol, sgrin gyffwrdd. rhyngwyneb gweithredwr, cyflenwadau pŵer cyflwr solet, mwy o effeithlonrwydd gweithredol, monitro allbwn UV, a monitro system o bell.
Pan fydd lampau electrod pwysedd canolig yn rhedeg, mae tymheredd yr wyneb cwarts rhwng 600 ° C a 800 ° C, ac mae'r tymheredd plasma mewnol yn filoedd o raddau canradd. Aer gorfodol yw'r prif ddull o gynnal y tymheredd gweithredu lamp cywir a chael gwared ar rywfaint o'r ynni isgoch pelydrol. Mae GEW yn cyflenwi'r aer hwn yn negyddol; mae hyn yn golygu bod aer yn cael ei dynnu drwy'r casin, ar hyd yr adlewyrchydd a'r lamp, a'i ddihysbyddu allan o'r cynulliad ac i ffwrdd o'r peiriant neu arwyneb y gwellhad. Mae rhai systemau GEW fel yr E4C yn defnyddio oeri hylif, sy'n galluogi allbwn UV ychydig yn fwy ac yn lleihau maint cyffredinol pen y lamp.
Mae gan lampau arc electrod gylchoedd cynhesu ac oeri. Mae lampau'n cael eu taro heb fawr o oeri. Mae hyn yn caniatáu i'r plasma mercwri godi i'r tymheredd gweithredu dymunol, cynhyrchu electronau a catïonau rhydd, a galluogi llif cerrynt. Pan fydd y pen lamp wedi'i ddiffodd, mae'r oeri yn parhau i redeg am ychydig funudau i oeri'r tiwb cwarts yn gyfartal. Ni fydd lamp sy'n rhy gynnes yn taro eto a rhaid iddi barhau i oeri. Hyd y cylch cychwyn ac oeri, yn ogystal â diraddio'r electrodau yn ystod pob streic foltedd yw pam mae mecanweithiau caead niwmatig bob amser yn cael eu hintegreiddio i gynulliadau lamp arc electrod GEW. Mae Ffigur 2 yn dangos lampau arc electrod wedi'u hoeri ag aer (E2C) ac wedi'u hoeri gan hylif (E4C).
FFIGUR 2 »Lampau arc electrod wedi'u hoeri gan hylif (E4C) ac wedi'u hoeri ag aer (E2C).
Lampau LED UV
Mae lled-ddargludyddion yn ddeunyddiau solet, crisialog sydd braidd yn ddargludol. Mae trydan yn llifo trwy lled-ddargludydd yn well nag ynysydd, ond nid cystal â dargludydd metelaidd. Mae lled-ddargludyddion sy'n digwydd yn naturiol ond braidd yn aneffeithlon yn cynnwys yr elfennau silicon, germaniwm, a seleniwm. Mae lled-ddargludyddion wedi'u gwneud yn synthetig sydd wedi'u cynllunio ar gyfer allbwn ac effeithlonrwydd yn ddeunyddiau cyfansawdd gydag amhureddau wedi'u trwytho'n union o fewn y strwythur grisial. Yn achos LEDs UV, mae alwminiwm gallium nitride (AlGaN) yn ddeunydd a ddefnyddir yn gyffredin.
Mae lled-ddargludyddion yn sylfaenol i electroneg fodern ac yn cael eu peiriannu i ffurfio transistorau, deuodau, deuodau allyrru golau, a micro-broseswyr. Mae dyfeisiau lled-ddargludyddion yn cael eu hintegreiddio i gylchedau trydanol a'u gosod y tu mewn i gynhyrchion megis ffonau symudol, gliniaduron, tabledi, offer, awyrennau, ceir, rheolwyr anghysbell, a hyd yn oed teganau plant. Mae'r cydrannau bach ond pwerus hyn yn gwneud i gynhyrchion bob dydd weithio tra hefyd yn caniatáu i eitemau fod yn gryno, yn deneuach, yn ysgafn ac yn fwy fforddiadwy.
Yn achos arbennig LEDs, mae deunyddiau lled-ddargludyddion sydd wedi'u dylunio a'u gwneuthur yn fanwl gywir yn allyrru bandiau tonfedd cymharol gul o olau pan fyddant wedi'u cysylltu â ffynhonnell pŵer DC. Dim ond pan fydd cerrynt yn llifo o'r anod positif (+) i gatod negatif (-) pob LED y caiff y golau ei gynhyrchu. Gan fod allbwn LED yn cael ei reoli'n gyflym ac yn hawdd ac yn lled-unlliw, mae LEDs yn ddelfrydol i'w defnyddio fel: goleuadau dangosydd; signalau cyfathrebu isgoch; backlighting ar gyfer setiau teledu, gliniaduron, tabledi, a ffonau clyfar; arwyddion electronig, hysbysfyrddau, a jumbotrons; a halltu UV.
Cyffordd positif-negyddol (cyffordd pn) yw LED. Mae hyn yn golygu bod gan un rhan o'r LED wefr bositif a chyfeirir ato fel yr anod (+), ac mae gan y rhan arall wefr negyddol a chyfeirir ato fel y catod (-). Er bod y ddwy ochr yn gymharol ddargludol, nid yw ffin y gyffordd lle mae'r ddwy ochr yn cwrdd, a elwir yn barth disbyddu, yn ddargludol. Pan fydd terfynell bositif (+) ffynhonnell pŵer cerrynt uniongyrchol (DC) wedi'i chysylltu ag anod (+) y LED, ac mae terfynell negyddol (-) y ffynhonnell wedi'i chysylltu â'r catod (-), electronau â gwefr negyddol yn y catod ac mae swyddi gwag electronau â gwefr bositif yn yr anod yn cael eu gwrthyrru gan y ffynhonnell pŵer a'u gwthio tuag at y parth disbyddu. Mae hwn yn ogwydd ymlaen, ac mae'n cael yr effaith o oresgyn y ffin an-ddargludol. Y canlyniad yw bod electronau rhydd yn y rhanbarth math-n yn croesi drosodd ac yn llenwi swyddi gwag yn y rhanbarth math-p. Wrth i electronau lifo ar draws y ffin, maen nhw'n trosglwyddo i gyflwr egni is. Mae'r gostyngiad priodol mewn egni yn cael ei ryddhau o'r lled-ddargludydd fel ffotonau golau.
Mae'r deunyddiau a'r dopants sy'n ffurfio'r strwythur LED crisialog yn pennu'r allbwn sbectrol. Heddiw, mae gan ffynonellau halltu LED sydd ar gael yn fasnachol allbynnau uwchfioled sy'n canolbwyntio ar 365, 385, 395, a 405 nm, goddefgarwch nodweddiadol o ± 5 nm, a dosbarthiad sbectrol Gaussiaidd. Po fwyaf yw'r arbelydru sbectrol brig (W/cm2/nm), yr uchaf yw brig cromlin y gloch. Er bod datblygiad UVC yn mynd rhagddo rhwng 275 a 285 nm, nid yw allbwn, bywyd, dibynadwyedd a chost yn fasnachol hyfyw eto ar gyfer systemau a chymwysiadau halltu.
Gan fod allbwn UV-LED ar hyn o bryd wedi'i gyfyngu i donfeddi UVA hirach, nid yw system halltu UV-LED yn allyrru'r allbwn sbectrol band eang sy'n nodweddiadol o lampau anwedd mercwri pwysedd canolig. Mae hyn yn golygu nad yw systemau halltu UV-LED yn allyrru UVC, UVB, y golau mwyaf gweladwy, a thonfeddi isgoch sy'n cynhyrchu gwres. Er bod hyn yn galluogi systemau halltu UV-LED i gael eu defnyddio mewn cymwysiadau mwy sensitif i wres, rhaid ailfformiwleiddio inciau, haenau a gludyddion presennol a luniwyd ar gyfer lampau mercwri pwysedd canolig ar gyfer systemau halltu UV-LED. Yn ffodus, mae cyflenwyr cemeg yn gynyddol yn dylunio offrymau fel iachâd deuol. Mae hyn yn golygu y bydd fformiwleiddiad deuol y bwriedir ei wella gyda lamp UV-LED hefyd yn gwella gyda lamp anwedd mercwri (Ffigur 3).
FFIGUR 3 »Siart allbwn sbectrol ar gyfer LED.
Mae systemau halltu UV-LED GEW yn allyrru hyd at 30 W/cm2 wrth y ffenestr allyrru. Yn wahanol i lampau arc electrod, nid yw systemau halltu UV-LED yn ymgorffori adlewyrchyddion sy'n cyfeirio pelydrau golau at ffocws crynodedig. O ganlyniad, mae arbelydru brig UV-LED yn digwydd yn agos at y ffenestr allyrru. Mae'r pelydrau UV-LED a allyrrir yn ymwahanu oddi wrth ei gilydd wrth i'r pellter rhwng pen y lamp a'r wyneb gwella gynyddu. Mae hyn yn lleihau'r crynodiad golau a maint yr arbelydru sy'n cyrraedd yr wyneb gwella. Er bod arbelydru brig yn bwysig ar gyfer croesgysylltu, nid yw arbelydriad cynyddol uwch bob amser yn fanteisiol a gall atal hyd yn oed mwy o ddwysedd croesgysylltu. Mae tonfedd (nm), arbelydru (W / cm2) a dwysedd egni (J / cm2) i gyd yn chwarae rhan hanfodol mewn gwella, a dylid deall eu heffaith gyfunol ar iachâd yn iawn wrth ddewis ffynhonnell UV-LED.
Mae LEDs yn ffynonellau Lambertian. Mewn geiriau eraill, mae pob LED UV yn allyrru allbwn blaen unffurf ar draws hemisffer llawn 360 ° x 180 °. Mae nifer o LEDau UV, pob un ar drefn sgwâr milimetr, wedi'u trefnu mewn un rhes, matrics o resi a cholofnau, neu ryw ffurfweddiad arall. Mae'r is-gynulliadau hyn, a elwir yn fodiwlau neu araeau, wedi'u peiriannu â bylchau rhwng LEDs sy'n sicrhau eu bod yn cymysgu ar draws bylchau ac yn hwyluso oeri deuod. Yna trefnir modiwlau neu araeau lluosog mewn gwasanaethau mwy i ffurfio systemau halltu UV o wahanol feintiau (Ffigurau 4 a 5). Mae'r cydrannau ychwanegol sydd eu hangen i adeiladu system halltu UV-LED yn cynnwys y sinc gwres, ffenestr allyrru, gyrwyr electronig, cyflenwadau pŵer DC, system oeri hylif neu oerydd, a rhyngwyneb peiriant dynol (AEM).
FFIGUR 4 »Y system LeoLED ar gyfer y we.
FFIGUR 5 »System LeoLED ar gyfer gosodiadau aml-lamp cyflym.
Gan nad yw systemau halltu UV-LED yn pelydru tonfeddi isgoch. Maent yn gynhenid yn trosglwyddo llai o ynni thermol i'r wyneb gwella na lampau anwedd mercwri, ond nid yw hyn yn golygu y dylid ystyried LEDau UV fel technoleg halltu oer. Gall systemau halltu UV-LED allyrru arbelydru brig uchel iawn, ac mae tonfeddi uwchfioled yn fath o egni. Pa bynnag allbwn nad yw'r cemeg yn ei amsugno, bydd yn cynhesu'r rhan neu'r swbstrad gwaelodol yn ogystal â chydrannau'r peiriant o'i amgylch.
Mae LEDs UV hefyd yn gydrannau trydanol gydag aneffeithlonrwydd wedi'u gyrru gan y dyluniad a'r gwneuthuriad lled-ddargludyddion amrwd yn ogystal â dulliau a chydrannau gweithgynhyrchu a ddefnyddir i becynnu'r LEDs i'r uned halltu fwy. Er bod yn rhaid cadw tymheredd tiwb cwarts anwedd mercwri rhwng 600 a 800 ° C yn ystod y llawdriniaeth, rhaid i dymheredd cyffordd pn LED aros yn is na 120 ° C. Dim ond 35-50% o'r trydan sy'n pweru arae UV-LED sy'n cael ei drawsnewid i allbwn uwchfioled (yn dibynnu'n fawr ar donfedd). Mae'r gweddill yn cael ei drawsnewid yn wres thermol y mae'n rhaid ei ddileu er mwyn cynnal y tymheredd cyffordd a ddymunir a sicrhau arbelydru system benodedig, dwysedd ynni, ac unffurfiaeth, yn ogystal â bywyd hir. Mae LEDs yn eu hanfod yn ddyfeisiadau cyflwr solet hirhoedlog, ac mae integreiddio LEDs i gydosodiadau mwy â systemau oeri sydd wedi'u cynllunio a'u cynnal yn briodol yn hanfodol i gyflawni manylebau oes hir. Nid yw pob system halltu UV yr un peth, ac mae systemau halltu UV-LED sydd wedi'u dylunio a'u hoeri'n amhriodol yn fwy tebygol o orboethi a methu'n drychinebus.
Lampau Hybrid Arc/LED
Mewn unrhyw farchnad lle mae technoleg newydd sbon yn cael ei chyflwyno yn lle'r dechnoleg bresennol, gall fod ansicrwydd ynghylch mabwysiadu yn ogystal ag amau perfformiad. Mae darpar ddefnyddwyr yn aml yn gohirio mabwysiadu nes bod sylfaen osod sefydledig yn ffurfio, astudiaethau achos yn cael eu cyhoeddi, tystebau cadarnhaol yn dechrau cylchredeg mewn màs, a/neu eu bod yn cael profiad uniongyrchol neu dystlythyrau gan unigolion a chwmnïau y maent yn eu hadnabod ac yn ymddiried ynddynt. Mae angen tystiolaeth galed yn aml cyn i farchnad gyfan ildio'n llwyr â'r hen drawsnewidiadau a'r rhai newydd yn llwyr. Nid yw'n helpu bod straeon llwyddiant yn tueddu i fod yn gyfrinachau llym gan nad yw mabwysiadwyr cynnar am i gystadleuwyr wireddu buddion tebyg. O ganlyniad, gall straeon real a gorliwiedig am siom weithiau atseinio ar draws y farchnad gan guddliwio gwir rinweddau technoleg newydd a gohirio mabwysiadu ymhellach.
Drwy gydol yr hanes, ac i atal mabwysiadu anfoddog, mae dyluniadau hybrid wedi cael eu croesawu’n aml fel pont drosiannol rhwng y presennol a’r dechnoleg newydd. Mae hybridau yn galluogi defnyddwyr i fagu hyder a phenderfynu drostynt eu hunain sut a phryd y dylid defnyddio cynhyrchion neu ddulliau newydd, heb aberthu galluoedd cyfredol. Yn achos halltu UV, mae system hybrid yn caniatáu i ddefnyddwyr gyfnewid yn gyflym ac yn hawdd rhwng lampau anwedd mercwri a thechnoleg LED. Ar gyfer llinellau â gorsafoedd halltu lluosog, mae hybrid yn caniatáu i weisg redeg 100% LED, 100% anwedd mercwri, neu ba bynnag gymysgedd o'r ddwy dechnoleg sydd ei angen ar gyfer swydd benodol.
Mae GEW yn cynnig systemau hybrid arc/LED ar gyfer trawsnewidwyr gwe. Datblygwyd yr ateb ar gyfer label gwe cul marchnad fwyaf GEW, ond mae'r dyluniad hybrid hefyd yn cael ei ddefnyddio mewn cymwysiadau gwe a rhai nad ydynt yn rhai gwe eraill (Ffigur 6). Mae'r arc / LED yn cynnwys llety pen lamp cyffredin a all gynnwys naill ai anwedd mercwri neu gasét LED. Mae'r ddau gasét yn rhedeg oddi ar system pŵer a rheolaeth gyffredinol. Mae cudd-wybodaeth o fewn y system yn galluogi gwahaniaethu rhwng mathau o gasét ac yn darparu'r rhyngwyneb pŵer, oeri a gweithredwr priodol yn awtomatig. Mae tynnu neu osod y naill neu'r llall o anwedd mercwri GEW neu gasetiau LED fel arfer yn cael ei gyflawni o fewn eiliadau gan ddefnyddio un wrench Allen.
FFIGUR 6 »System Arc / LED ar gyfer y we.
Lampau Excimer
Mae lampau excimer yn fath o lamp rhyddhau nwy sy'n allyrru ynni uwchfioled lled-monochromatig. Er bod lampau excimer ar gael mewn nifer o donfeddi, mae allbynnau uwchfioled cyffredin wedi'u canoli ar 172, 222, 308, a 351 nm. Mae lampau excimer 172-nm yn dod o fewn y band UV gwactod (100 i 200 nm), tra bod 222 nm yn UVC yn unig (200 i 280 nm). Mae lampau excimer 308-nm yn allyrru UVB (280 i 315 nm), ac mae 351 nm yn UVA solet (315 i 400 nm).
Mae tonfeddi UV gwactod 172-nm yn fyrrach ac yn cynnwys mwy o egni na UVC; er hyny, ymdrechant dreiddio yn ddwfn iawn i sylweddau. Mewn gwirionedd, mae tonfeddi 172-nm yn cael eu hamsugno'n llwyr o fewn y 10 i 200 nm uchaf o gemeg UV-fformiwleiddio. O ganlyniad, bydd lampau excimer 172-nm ond yn croesgysylltu arwyneb allanol fformwleiddiadau UV a rhaid eu hintegreiddio mewn cyfuniad â dyfeisiau halltu eraill. Gan fod tonfeddi UV gwactod hefyd yn cael eu hamsugno gan aer, mae'n rhaid i lampau excimer 172-nm gael eu gweithredu mewn awyrgylch â nitrogen ynddo.
Mae'r rhan fwyaf o lampau excimer yn cynnwys tiwb cwarts sy'n gweithredu fel rhwystr dielectrig. Mae'r tiwb wedi'i lenwi â nwyon prin sy'n gallu ffurfio moleciwlau excimer neu exciplex (Ffigur 7). Mae nwyon gwahanol yn cynhyrchu moleciwlau gwahanol, ac mae'r moleciwlau cynhyrfus gwahanol yn pennu pa donfeddi sy'n cael eu hallyrru gan y lamp. Mae electrod foltedd uchel yn rhedeg ar hyd tu mewn hyd y tiwb cwarts, ac mae electrodau daear yn rhedeg ar hyd y tu allan. Mae folteddau'n cael eu curo i'r lamp ar amleddau uchel. Mae hyn yn achosi i electronau lifo o fewn yr electrod mewnol a gollwng ar draws y cymysgedd nwy tuag at yr electrodau daear allanol. Gelwir y ffenomen wyddonol hon yn rhyddhau rhwystr dielectrig (DBD). Wrth i electronau deithio trwy'r nwy, maen nhw'n rhyngweithio ag atomau ac yn creu rhywogaethau egniol neu ïoneiddiedig sy'n cynhyrchu moleciwlau excimer neu exciplex. Mae gan foleciwlau excimer a exciplex oes hynod o fyr, ac wrth iddynt bydru o gyflwr cynhyrfus i gyflwr daear, mae ffotonau o ddosraniad lled-monochromatig yn cael eu hallyrru.
FFIGUR 7 »Lamp excimer
Yn wahanol i lampau anwedd mercwri, nid yw wyneb tiwb cwarts lamp excimer yn mynd yn boeth. O ganlyniad, mae'r rhan fwyaf o lampau excimer yn rhedeg gydag ychydig-i-ddim oeri. Mewn achosion eraill, mae angen lefel isel o oeri a ddarperir fel arfer gan nwy nitrogen. Oherwydd sefydlogrwydd thermol y lamp, mae lampau excimer yn syth 'YMLAEN / I FFWRDD' ac nid oes angen cylchoedd cynhesu nac oeri arnynt.
Pan fydd lampau excimer sy'n pelydru ar 172 nm yn cael eu hintegreiddio mewn cyfuniad â systemau halltu UVA-LED lled-monochromatig a lampau anwedd mercwri band eang, cynhyrchir effeithiau arwyneb matio. Defnyddir lampau UVA LED yn gyntaf i gelu'r cemeg. Yna defnyddir lampau excimer lled-monochromatig i bolymeru'r wyneb, ac yn olaf mae lampau mercwri band eang yn croesgysylltu gweddill y cemeg. Mae allbynnau sbectrol unigryw y tair technoleg a gymhwysir mewn camau ar wahân yn darparu effeithiau gwella wyneb optegol a swyddogaethol buddiol na ellir eu cyflawni gydag unrhyw un o'r ffynonellau UV ar ei ben ei hun.
Mae tonfeddi excimer o 172 a 222 nm hefyd yn effeithiol wrth ddinistrio sylweddau organig peryglus a bacteria niweidiol, sy'n gwneud lampau excimer yn ymarferol ar gyfer glanhau wynebau, diheintio, a thriniaethau ynni arwyneb.
Bywyd Lamp
O ran bywyd lamp neu fwlb, mae lampau arc GEW yn gyffredinol hyd at 2,000 o oriau. Nid yw bywyd lamp yn absoliwt, gan fod allbwn UV yn gostwng yn raddol dros amser ac yn cael ei effeithio gan ffactorau amrywiol. Dyluniad ac ansawdd y lamp, yn ogystal â chyflwr gweithredu'r system UV ac adweithedd y deunydd fformiwleiddio. Mae systemau UV sydd wedi'u dylunio'n gywir yn sicrhau bod y pŵer a'r oeri cywir sy'n ofynnol gan y dyluniad lamp (bylb) penodol yn cael eu darparu.
Mae lampau (bylbiau) a gyflenwir gan GEW bob amser yn darparu'r bywyd hiraf pan gânt eu defnyddio mewn systemau halltu GEW. Yn gyffredinol, mae ffynonellau cyflenwi eilaidd wedi gwrthdroi'r lamp o sampl, ac efallai na fydd y copïau'n cynnwys yr un ffitiad pen, diamedr cwarts, cynnwys mercwri, neu gymysgedd nwy, a all effeithio ar yr allbwn UV a chynhyrchu gwres. Pan nad yw cynhyrchu gwres yn cael ei gydbwyso yn erbyn oeri system, mae'r lamp yn dioddef o ran allbwn a bywyd. Mae lampau sy'n rhedeg yn oerach yn allyrru llai o UV. Nid yw lampau sy'n rhedeg yn boethach yn para mor hir ac yn ystof ar dymheredd arwyneb uchel.
Mae bywyd lampau arc electrod wedi'i gyfyngu gan dymheredd gweithredu'r lamp, nifer yr oriau rhedeg, a nifer y dechrau neu daro. Bob tro mae lamp yn cael ei tharo ag arc foltedd uchel wrth gychwyn, mae ychydig o'r electrod twngsten yn gwisgo i ffwrdd. Yn y pen draw, ni fydd y lamp yn ail-streic. Mae lampau arc electrod yn ymgorffori mecanweithiau caead sydd, wrth eu defnyddio, yn rhwystro allbwn UV fel dewis arall i feicio pŵer y lamp dro ar ôl tro. Gall mwy o inciau, haenau a gludyddion adweithiol arwain at oes lamp hirach; tra, efallai y bydd angen newid lampau'n amlach ar gyfer fformwleiddiadau llai adweithiol.
Mae systemau UV-LED yn eu hanfod yn para'n hirach na lampau confensiynol, ond nid yw bywyd UV-LED hefyd yn absoliwt. Yn yr un modd â lampau confensiynol, mae gan LEDs UV derfynau o ran pa mor galed y gellir eu gyrru ac yn gyffredinol mae'n rhaid iddynt weithredu gyda thymheredd cyffordd o dan 120 ° C. Bydd gor-yrru LEDs a LEDs tan-oeri yn peryglu bywyd, gan arwain at ddiraddio mwy cyflym neu fethiant trychinebus. Nid yw pob cyflenwr system UV-LED ar hyn o bryd yn cynnig dyluniadau sy'n bodloni'r oes sefydledig uchaf o fwy na 20,000 o oriau. Bydd y systemau sydd wedi'u dylunio a'u cynnal yn well yn para y tu hwnt i 20,000 o oriau, a bydd y systemau israddol yn methu o fewn ffenestri llawer byrrach. Y newyddion da yw bod dyluniadau system LED yn parhau i wella ac yn para'n hirach gyda phob iteriad dylunio.
Ozon
Pan fydd tonfeddi UVC byrrach yn effeithio ar foleciwlau ocsigen (O2), maent yn achosi i foleciwlau ocsigen (O2) rannu'n ddau atom ocsigen (O). Yna mae'r atomau ocsigen rhydd (O) yn gwrthdaro â moleciwlau ocsigen eraill (O2) ac yn ffurfio osôn (O3). Gan fod trioxygen (O3) yn llai sefydlog ar lefel y ddaear na diocsigen (O2), mae osôn yn dychwelyd yn rhwydd i foleciwl ocsigen (O2) ac atom ocsigen (O) wrth iddo ddrifftio trwy aer atmosfferig. Yna mae atomau ocsigen rhydd (O) yn ailgyfuno â'i gilydd o fewn y system wacáu i gynhyrchu moleciwlau ocsigen (O2).
Ar gyfer cymwysiadau halltu UV diwydiannol, cynhyrchir osôn (O3) pan fydd ocsigen atmosfferig yn rhyngweithio â thonfeddi uwchfioled o dan 240 nm. Mae ffynonellau halltu anwedd mercwri band eang yn allyrru UVC rhwng 200 a 280 nm, sy'n gorgyffwrdd â rhan o'r rhanbarth cynhyrchu osôn, ac mae lampau excimer yn allyrru UV gwactod ar 172 nm neu UVC ar 222 nm. Mae osôn a grëir gan anwedd mercwri a lampau halltu excimer yn ansefydlog ac nid yw'n bryder amgylcheddol sylweddol, ond mae angen ei symud o'r ardal gyfagos o amgylch gweithwyr gan ei fod yn llidus anadlol ac yn wenwynig ar lefelau uchel. Gan fod systemau halltu UV-LED masnachol yn allyrru allbwn UVA rhwng 365 a 405 nm, ni chynhyrchir osôn.
Mae gan osôn arogl tebyg i arogl metel, gwifren llosgi, clorin, a gwreichionen drydanol. Gall synhwyrau arogleuol dynol ganfod osôn mor isel â 0.01 i 0.03 rhan y filiwn (ppm). Er ei fod yn amrywio yn ôl person a lefel gweithgaredd, gall crynodiadau sy'n fwy na 0.4 ppm arwain at effeithiau anadlol andwyol a chur pen. Dylid gosod awyru priodol ar linellau halltu UV i gyfyngu ar amlygiad gweithwyr i osôn.
Yn gyffredinol, mae systemau halltu UV wedi'u cynllunio i gynnwys yr aer gwacáu wrth iddo adael pennau'r lampau fel y gellir ei dynnu oddi wrth weithredwyr a thu allan i'r adeilad lle mae'n pydru'n naturiol ym mhresenoldeb ocsigen a golau'r haul. Fel arall, mae lampau di-osôn yn ymgorffori ychwanegyn cwarts sy'n blocio tonfeddi sy'n cynhyrchu osôn, ac mae cyfleusterau sydd am osgoi dwythellu neu dorri tyllau yn y to yn aml yn cyflogi hidlwyr ar allanfa ffaniau gwacáu.
Amser postio: Mehefin-19-2024
