Сынап буы, жарық шығаратын диод (жарық диод) және эксимер ультракүлгін сәулесімен қатайтатын лампаның ерекше технологиялары болып табылады.Үшеуі де сияларды, жабындыларды, желімдерді және экструзияларды өзара байланыстыру үшін әртүрлі фотополимерлеу процестерінде қолданылғанымен, сәулеленген ультракүлгін энергиясын генерациялау механизмдері, сондай-ақ сәйкес спектрлік шығыс сипаттамалары мүлдем басқа.Бұл айырмашылықтарды түсіну қолдану мен формуланы әзірлеуде, ультракүлгін сәулелену көзін таңдауда және интеграцияда маңызды рөл атқарады.
Сынап буы шамдары
Электродты доғалық шамдар да, электродсыз микротолқынды пеш шамдары да сынап буының санатына жатады.Сынапты бу лампалары - бұл герметикалық кварц түтігінің ішіндегі плазмаға аздаған элементтік сынап пен инертті газ буланған орташа қысымды газ разрядты шамдардың бір түрі.Плазма - бұл электр тогын өткізуге қабілетті керемет жоғары температурадағы иондалған газ.Ол доғалық шамның ішіндегі екі электродтың арасына электр кернеуін қолдану немесе концепциясы бойынша тұрмыстық микротолқынды пешке ұқсас корпус немесе қуыс ішіндегі электродсыз шамды микротолқынды пешке қосу арқылы жасалады.Сынап плазмасы буланғаннан кейін ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл толқын ұзындығы бойынша кең спектрлі жарық шығарады.
Доғалық электр шамы жағдайында қолданылатын кернеу герметикалық кварц түтігін қуаттайды.Бұл энергия сынапты плазмаға буландырады және буланған атомдардан электрондарды шығарады.Электрондардың бір бөлігі (-) лампаның оң вольфрам электродына немесе анодына (+) және УК жүйесінің электр тізбегіне ағып кетеді.Жаңадан жетіспейтін электрондары бар атомдар шамның теріс зарядталған вольфрам электродына немесе катодына (-) қарай ағатын оң қуатталған катиондарға (+) айналады.Олар қозғалған кезде катиондар газ қоспасындағы бейтарап атомдарға соқтығысады.Соққы электрондарды бейтарап атомдардан катиондарға ауыстырады.Катиондар электрон алған сайын энергиясы төмен күйге түседі.Энергия дифференциалы кварц түтігінен сыртқа сәулеленетін фотондар түрінде шығарылады.Шамды дұрыс қуаттандыру, дұрыс салқындату және оның қызмет ету мерзімі ішінде пайдалану жағдайында жаңадан жасалған катиондардың (+) тұрақты жеткізілімі теріс электродқа немесе катодқа (-) қарай тартылып, көбірек атомдарды соғып, ультракүлгін сәуленің үздіксіз сәулеленуін тудырады.Микротолқынды пеш шамдары радиожиілік (РЖ) деп те аталатын микротолқындар электр тізбегін алмастыруын қоспағанда, ұқсас түрде жұмыс істейді.Микротолқынды шамдарда вольфрам электродтары жоқ және жай ғана сынап пен инертті газы бар тығыздалған кварц түтігі болғандықтан, олар әдетте электродсыз деп аталады.
Кең жолақты немесе кең спектрлі сынап буы шамдарының ультракүлгін сәуле шығаруы ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл толқын ұзындығын шамамен бірдей пропорцияда қамтиды.Ультракүлгін бөлігіне UVC (200 - 280 нм), УКВ (280 - 315 нм), УКА (315 - 400 нм) және УКВ (400 - 450 нм) толқын ұзындығының қоспасы кіреді.Толқын ұзындығы 240 нм-ден төмен ультракүлгін сәулелерді шығаратын шамдар озон шығарады және сору немесе фильтрацияны қажет етеді.
Сынап буының лампасының спектрлік шығысын аз мөлшерде қоспаларды қосу арқылы өзгертуге болады, мысалы: темір (Fe), галий (Ga), қорғасын (Pb), қалайы (Sn), висмут (Bi) немесе индий (In ).Қосылған металдар плазманың құрамын және, демек, катиондар электрондарды алған кезде бөлінетін энергияны өзгертеді.Қосылған металдар бар шамдар легирленген, қоспалы және металл галогенді деп аталады.Көптеген ультракүлгін сәулесі бар бояулар, жабындар, желімдер және экструзиялар стандартты сынап (Hg) немесе темір (Fe) қоспасы бар лампалардың шығысына сәйкес келетіндей етіп жасалған.Темір қоспасы бар шамдар ультракүлгін сәулеленудің бір бөлігін ұзағырақ, жақын көрінетін толқын ұзындығына ауыстырады, бұл қалыңырақ, қатты пигментті құрамдар арқылы жақсырақ енуге әкеледі.Құрамында титан диоксиді бар ультракүлгін құрамдар галлий (ГА) қоспасы бар шамдармен жақсырақ емделеді.Бұл галлий лампалары ультракүлгін сәулеленудің маңызды бөлігін 380 нм-ден астам толқын ұзындығына жылжытатындығына байланысты.Титан диоксиді қоспалары әдетте 380 нм-ден жоғары жарықты сіңірмейтіндіктен, ақ құрамдағы галлий шамдарын пайдалану қоспаларға қарағанда фотоинициаторларға көбірек ультракүлгін энергиясын сіңіруге мүмкіндік береді.
Спектрлік профильдер формула жасаушылар мен соңғы пайдаланушыларға белгілі бір шам дизайнына арналған сәулеленудің электромагниттік спектрде қалай таратылатынын көрнекі түрде көрсетеді.Буланған сынап пен қоспа металдардың радиациялық сипаттамалары анықталғанымен, кварц түтігінің ішіндегі элементтер мен инертті газдардың нақты қоспасы, шамның құрылысы және емдеу жүйесінің дизайны УК-ның шығуына әсер етеді.Ашық ауада шам жеткізушісімен қуаттандырылған және өлшенетін біріктірілмеген шамның спектрлік шығысы дұрыс жобаланған рефлекторы және салқындатқышы бар шам басына орнатылған шамға қарағанда басқа спектрлік шығысқа ие болады.Спектрлік профильдер ультракүлгін жүйесін жеткізушілерден оңай қол жетімді және формуланы әзірлеуде және шам таңдауда пайдалы.
Жалпы спектрлік профиль y осінде спектрлік сәулеленуді және x осінде толқын ұзындығын көрсетеді.Спектрлік сәулеленуді абсолютті мәнді (мысалы, Вт/см2/нм) немесе ерікті, салыстырмалы немесе нормаланған (бірліксіз) өлшемдерді қоса алғанда, бірнеше жолмен көрсетуге болады.Профильдер әдетте ақпаратты сызықтық диаграмма ретінде немесе 10 нм жолақтарға топтастыруды жолақ диаграмма ретінде көрсетеді.Келесі сынап доғалы шамының спектрлік шығыс графигі GEW жүйелері үшін толқын ұзындығына қатысты салыстырмалы сәулеленуді көрсетеді (1-сурет).
СУРЕТ 1 »Сынап пен темірдің спектрлік шығыс диаграммалары.
Лампа - бұл Еуропа мен Азиядағы ультракүлгін сәуле шығаратын кварц түтігіне қатысты қолданылатын термин, ал солтүстік және оңтүстік американдықтар шам мен шамның ауыстырылатын қоспасын пайдаланады.Шам мен шамның басы кварц түтігін және барлық басқа механикалық және электрлік компоненттерді қамтитын толық жинақты білдіреді.
Электродты доғалық шамдар
Электродты доғалық шам жүйелері шам басынан, салқындатқыш желдеткіштен немесе салқындатқыштан, қуат көзінен және адам мен машина интерфейсінен (HMI) тұрады.Шамның басына шам (шам), рефлектор, металл қаптама немесе корпус, ысырма жинағы, кейде кварцты терезе немесе сым қорғанысы кіреді.GEW өзінің кварц түтіктерін, шағылдырғыштарды және ысырма механизмдерін сыртқы шам басының корпусынан немесе корпусынан оңай алуға болатын кассеталық жинақтардың ішіне орнатады.GEW кассетасын алу әдетте бір аллен кілтін пайдаланып бірнеше секунд ішінде орындалады.Ультракүлгін сәулеленуі, жалпы шам басының өлшемі мен пішіні, жүйе мүмкіндіктері және қосымша жабдық қажеттіліктері қолдану мен нарыққа байланысты өзгеретіндіктен, электрод доғалық шам жүйелері әдетте қолданбалардың берілген санатына немесе ұқсас машина түрлеріне арналған.
Сынапты бу лампалары кварц түтігінен 360° жарық шығарады.Доғалық шам жүйелері жарықтың көп бөлігін шам басының алдындағы белгілі бір қашықтыққа түсіру және фокустау үшін шамның бүйірлері мен артқы жағында орналасқан шағылыстырғыштарды пайдаланады.Бұл қашықтық фокус ретінде белгілі және сәулелену ең үлкен болатын жер.Доғалық шамдар әдетте фокуста 5-12 Вт/см2 диапазонында сәуле шығарады.Шам басынан шығатын ультракүлгін сәуленің шамамен 70% шағылдырғыштан келетіндіктен, шағылыстырғыштарды таза ұстау және оларды мерзімді түрде ауыстыру маңызды.Рефлекторларды тазаламау немесе ауыстырмау жеткіліксіз емделудің жалпы себебі болып табылады.
30 жылдан астам уақыт бойы GEW емдеу жүйелерінің тиімділігін арттырып, нақты қолданбалар мен нарықтардың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін мүмкіндіктер мен өнімді реттеп, интеграциялық керек-жарақтардың үлкен портфолиосын дамытып келеді.Нәтижесінде, GEW-тің бүгінгі коммерциялық ұсыныстары ықшам корпус конструкцияларын, үлкен ультракүлгін шағылысу үшін оңтайландырылған рефлекторларды және төмендетілген инфрақызыл, тыныш интегралды ысырма механизмдерін, тор юбкалары мен ұяшықтарын, қабықшалы торды беруді, азот инерциясын, оң қысымды бастарды, сенсорлық экранды қамтиды. оператор интерфейсі, қатты күйдегі қуат көздері, жоғары жұмыс тиімділігі, УК шығысын бақылау және жүйені қашықтан бақылау.
Орташа қысымды электродты шамдар жұмыс істеп тұрғанда, кварц бетінің температурасы 600 °C және 800 °C аралығында болады, ал ішкі плазма температурасы бірнеше мың градус Цельсияны құрайды.Мәжбүрлі ауа – лампаның дұрыс жұмыс температурасын ұстап тұрудың және сәулеленген инфрақызыл энергияның бір бөлігін жоюдың негізгі құралы.GEW бұл ауаны теріс жеткізеді;бұл ауаның корпус арқылы, шағылыстырғыш пен шамның бойымен тартылғанын және жинақты шығарып, машинадан немесе өңдеу бетінен алшақтататынын білдіреді.Кейбір GEW жүйелері, мысалы, E4C сұйық салқындатуды пайдаланады, ол сәл жоғарырақ ультракүлгін сәуле шығаруға мүмкіндік береді және шам басының жалпы өлшемін азайтады.
Электродты доғалық шамдарда қыздыру және салқындату циклдары бар.Шамдар ең аз салқындатумен соғылады.Бұл сынап плазмасын қажетті жұмыс температурасына дейін көтеруге, бос электрондар мен катиондарды шығаруға және ток ағынын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.Шамның басы өшірілгенде, кварц түтігін біркелкі салқындату үшін салқындату бірнеше минут бойы жұмысын жалғастырады.Тым жылы шам қайта соқпайды және салқындатуды жалғастыруы керек.Іске қосу және салқындату циклінің ұзақтығы, сондай-ақ әрбір кернеу соққысы кезінде электродтардың деградациясы пневматикалық ысырма механизмдері әрқашан GEW электродты доға шамының жинақтарына біріктірілген.2-суретте ауамен салқындатылатын (E2C) және сұйықтықпен салқындатылған (E4C) электродты доғалық шамдар көрсетілген.
СУРЕТ 2 »Сұйықтықпен салқындатылатын (E4C) және ауамен салқындатылған (E2C) электродты доғалық шамдар.
Ультракүлгін жарықдиодты шамдар
Жартылай өткізгіштер - бұл біршама өткізгіштікке ие қатты, кристалды материалдар.Жартылай өткізгіш арқылы электр тогы оқшаулағышқа қарағанда жақсы өтеді, бірақ металл өткізгіш сияқты емес.Табиғи түрде кездесетін, бірақ тиімсіз жартылай өткізгіштерге кремний, германий және селен элементтері жатады.Шығу және тиімділік үшін арналған синтетикалық дайындалған жартылай өткізгіштер кристалдық құрылымға дәл сіңдірілген қоспалары бар құрама материалдар болып табылады.Ультракүлгін жарықдиодты шамдар жағдайында алюминий галлий нитриді (AlGaN) жиі қолданылатын материал болып табылады.
Жартылай өткізгіштер қазіргі заманғы электроника үшін іргелі болып табылады және транзисторларды, диодтарды, жарық диодтарын және микропроцессорларды құру үшін жасалған.Жартылай өткізгіш құрылғылар электр тізбегіне біріктірілген және ұялы телефондар, ноутбуктер, планшеттер, тұрмыстық техника, ұшақтар, автомобильдер, қашықтан басқару құралдары және тіпті балалар ойыншықтары сияқты өнімдердің ішіне орнатылады.Бұл кішкентай, бірақ қуатты компоненттер күнделікті өнімдердің жұмысын қамтамасыз етеді, сонымен қатар заттардың ықшам, жұқа, жеңіл және қолжетімді болуына мүмкіндік береді.
Жарықдиодты шамдардың ерекше жағдайында, нақты жобаланған және дайындалған жартылай өткізгіш материалдар тұрақты ток көзіне қосылған кезде салыстырмалы түрде тар толқын ұзындығы жолақтарын шығарады.Жарық әрбір жарықдиодтың оң анодынан (+) теріс катодына (-) ток өткенде ғана пайда болады.Жарық диодты шығыс жылдам және оңай басқарылатын және квазимонохроматты болғандықтан, жарық диодтары келесідей пайдалануға өте қолайлы: индикатор шамдары;инфрақызыл байланыс сигналдары;теледидарларға, ноутбуктерге, планшеттерге және смартфондарға арналған жарықтандыру;электронды белгілер, билбордтар және джумботрондар;және ультракүлгін сәулеленумен емдеу.
Жарық диодты - бұл оң-теріс түйіс (pn қосылысы).Бұл жарық диодты шамның бір бөлігінің оң заряды бар және анод (+) деп аталады, ал екінші бөлігі теріс зарядқа ие және катод (-) деп аталады.Екі жағы салыстырмалы түрде өткізгіш болғанымен, екі жақтың түйіскен жеріндегі түйісу шекарасы, сарқылу аймағы деп аталатын, өткізгіш емес.Тұрақты токтың (тұрақты) қуат көзінің оң (+) терминалы жарық диодты шамның анодына (+), ал көздің теріс (-) терминалы катодқа (-) қосылған кезде теріс зарядталған электрондар катодтағы және анодтағы оң зарядталған электрондардың бос орындары қуат көзімен итеріліп, сарқылу аймағына қарай итеріледі.Бұл алға ығысу және оның өткізбейтін шекараны еңсеру әсері бар.Нәтижесінде n-типті аймақтағы бос электрондар қиылысып, p-типті аймақтағы бос орындарды толтырады.Электрондар шекара арқылы ағып жатқанда, олар энергиясы төмен күйге ауысады.Жартылай өткізгіштен энергияның сәйкес төмендеуі жарық фотондары түрінде шығарылады.
Кристалды жарықдиодты құрылымды құрайтын материалдар мен қоспалар спектрлік шығысты анықтайды.Бүгінгі күні коммерциялық қол жетімді жарықдиодты емдеу көздерінің орталықтары 365, 385, 395 және 405 нм болатын ультракүлгін шығыстары, ±5 нм типтік төзімділігі және Гаусс спектрлік таралуы бар.Ең жоғары спектрлік сәулелену (Вт/см2/нм) неғұрлым жоғары болса, қоңырау қисығының шыңы соғұрлым жоғары болады.UVC әзірлеу 275 және 285 нм аралығында жалғасып жатқанымен, өнімділігі, қызмет ету мерзімі, сенімділігі және құны емдеу жүйелері мен қолданбалары үшін әлі коммерциялық тұрғыдан тиімді емес.
УК-жарық диодты шығыс қазіргі уақытта ұзағырақ UVA толқын ұзындығымен шектелгендіктен, УК-жарық диодты емдеу жүйесі орташа қысымды сынап буының шамдарына тән кең жолақты спектрлік шығыс сипаттамасын шығармайды.Бұл ультракүлгін-жарық диодты қатайту жүйелері UVC, UVB, ең көрінетін жарық және жылу шығаратын инфрақызыл толқын ұзындығын шығармайтынын білдіреді.Бұл ультракүлгін-жарықдиодты емдеу жүйелерін ыстыққа сезімтал қолданбаларда пайдалануға мүмкіндік бергенімен, орташа қысымды сынапты шамдарға арналған қолданыстағы сиялар, жабындар және желімдер УК-жарық диодты емдеу жүйелері үшін қайта өңделуі керек.Бақытымызға орай, химия жеткізушілері екі жақты емдеу ретінде ұсыныстарды көбірек жасауда.Бұл ультракүлгін-жарықдиодты шаммен емдеуге арналған қос қатайтатын құрам сынап буының шамымен де қатайтылатынын білдіреді (3-сурет).
СУРЕТ 3 »Жарық диоды үшін спектрлік шығыс диаграммасы.
GEW ультракүлгін-жарық диодты қатайту жүйелері сәуле шығаратын терезеде 30 Вт/см2 дейін сәуле шығарады.Электродты доға шамдарынан айырмашылығы, UV-LED емдеу жүйелері жарық сәулелерін шоғырланған фокусқа бағыттайтын рефлекторларды қамтымайды.Нәтижесінде УК-жарық диодты сәулеленудің ең жоғары деңгейі сәуле шығарушы терезеге жақын жерде пайда болады.Шығарылатын ультракүлгін жарықдиодты сәулелер шам басы мен емдеу беті арасындағы қашықтық ұлғайған сайын бір-бірінен алшақтайды.Бұл емдеу бетіне түсетін жарық концентрациясын және сәулелену мөлшерін азайтады.Сәулеленудің ең жоғары деңгейі айқас байланыстыру үшін маңызды болғанымен, барған сайын жоғары сәулелену әрқашан тиімді бола бермейді және тіпті үлкен көлденең байланыстыру тығыздығын тежей алады.Толқын ұзындығы (нм), сәулелену (Вт/см2) және энергия тығыздығы (Дж/см2) қатаюда маңызды рөл атқарады және олардың ультра күлгін-жарықдиодты жарық көзін таңдау кезінде емдеуге ұжымдық әсерін дұрыс түсіну керек.
Жарық диодты шамдар ламберттік көздер болып табылады.Басқаша айтқанда, әрбір ультракүлгін жарық диоды толық 360° x 180° жарты шарда біркелкі алға шығуды шығарады.Көптеген ультракүлгін жарықдиодты шамдар әрқайсысы миллиметрлік шаршы ретімен бір қатарда, жолдар мен бағандардың матрицасында немесе басқа конфигурацияда орналасқан.Модульдер немесе массивтер деп аталатын бұл қосалқы жинақтар жарық диодтары арасындағы аралықпен құрастырылған, бұл бос орындарда араласуды қамтамасыз етеді және диодты салқындатуды жеңілдетеді.Бірнеше модульдер немесе массивтер әртүрлі өлшемдегі ультракүлгін сәулелену жүйелерін қалыптастыру үшін үлкенірек жинақтарға орналастырылады (4 және 5-суреттер).Ультракүлгін-жарықдиодты емдеу жүйесін құру үшін қажет қосымша құрамдастарға жылу қабылдағыш, сәуле шығаратын терезе, электронды драйверлер, тұрақты ток қуат көздері, сұйық салқындату жүйесі немесе салқындатқыш және адамның машина интерфейсі (HMI) кіреді.
СУРЕТ 4 »Вебке арналған LeoLED жүйесі.
СУРЕТ 5 »Жоғары жылдамдықты көп шамды орнатуға арналған LeoLED жүйесі.
Ультракүлгін-жарықдиодты емдеу жүйелері инфрақызыл толқын ұзындығын шығармайтындықтан.Олар сынап буы шамдарына қарағанда сауықтыратын бетіне аз жылу энергиясын береді, бірақ бұл ультракүлгін жарықдиодты шамдарды суықпен емдеу технологиясы ретінде қарастыру керек дегенді білдірмейді.Ультракүлгін жарықдиодты емдеу жүйелері өте жоғары сәулеленуді шығара алады, ал ультракүлгін толқын ұзындығы энергияның бір түрі болып табылады.Химия сіңірмейтін кез келген өнім астындағы бөлікті немесе субстратты, сондай-ақ айналадағы машина компоненттерін қыздырады.
Ультракүлгін жарықдиодты шамдар сонымен қатар шикі жартылай өткізгіштің дизайны мен өндірісіне, сондай-ақ жарықдиодты шамдарды үлкенірек қатайту қондырғысына орау үшін пайдаланылатын өндіріс әдістері мен компоненттеріне байланысты тиімсіздігі бар электрлік компоненттер болып табылады.Сынап буының кварц түтігінің температурасы жұмыс кезінде 600 және 800 °C аралығында болуы керек, ал LED pn өту температурасы 120 °C төмен болуы керек.Ультракүлгін жарық диодты массивін қуаттандыратын электр энергиясының тек 35-50%-ы ультракүлгін сәуле шығаруға (жоғары толқын ұзындығына байланысты) түрленеді.Қалған бөлігі қажетті қосылыс температурасын ұстап тұру және жүйенің белгіленген сәулеленуін, энергия тығыздығын және біркелкілігін, сондай-ақ ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін жойылуы керек жылу жылуына айналады.Жарықдиодты шамдар табиғи түрде ұзақ қызмет ететін қатты күйдегі құрылғылар болып табылады және жарықдиодты шамдарды дұрыс жобаланған және қызмет көрсетілетін салқындату жүйелері бар үлкен жинақтарға біріктіру ұзақ қызмет ететін сипаттамаларға қол жеткізу үшін өте маңызды.Ультракүлгін сәулелендіретін жүйелердің барлығы бірдей емес және дұрыс жобаланбаған және салқындатылған УК-жарықдиодты қатайту жүйелерінің қызып кету және апатты жағдайда істен шығу ықтималдығы жоғары.
Доға/жарық диодты гибридті шамдар
Қолданыстағы технологияның орнына жаңа технология енгізілген кез келген нарықта қабылдауға қатысты үрей, сондай-ақ өнімділікке күмәндануы мүмкін.Әлеуетті пайдаланушылар орнатудың негізі қалыптасқанша, тәжірибелік зерттеулер жарияланғанша, оң пікірлер жаппай тарай бастағанға дейін және/немесе олар білетін және сенетін адамдар мен компаниялардан алғашқы тәжірибе немесе анықтамалар алғанша қабылдауды кейінге қалдырады.Бүкіл нарық ескіден толық бас тартып, жаңаға толық көшкенге дейін жиі нақты дәлелдер қажет.Бұл табысқа жету тарихының құпия болып қалуына көмектеспейді, өйткені ерте қабылдаушылар бәсекелестердің салыстырмалы артықшылықтарға қол жеткізгенін қаламайды.Нәтижесінде, көңілсіздік туралы шынайы да, асыра айтылған ертегілер де кейде нарықта жаңа технологияның шынайы артықшылықтарын жасырып, қабылдауды одан әрі кешіктіруі мүмкін.
Тарих бойы және құлықсыз қабылдауға қарсы болғандықтан, гибридті конструкциялар жиі қолданыстағы және жаңа технология арасындағы өтпелі көпір ретінде қабылданды.Гибридтер пайдаланушыларға сенімділікке ие болуға және ағымдағы мүмкіндіктерді жоғалтпай, жаңа өнімдерді немесе әдістерді қалай және қашан қолдану керектігін өздері анықтауға мүмкіндік береді.Ультракүлгін сәулелену жағдайында гибридті жүйе пайдаланушыларға сынап буының лампалары мен жарықдиодты технологиясын жылдам және оңай ауыстыруға мүмкіндік береді.Бірнеше емдеу станциялары бар желілер үшін гибридтер пресстерге 100% жарықдиодты, 100% сынап буын немесе берілген жұмысқа қажетті екі технологияның кез келген қоспасын қосуға мүмкіндік береді.
GEW веб-конвертерлерге арналған доғалық/жарық диодты гибридті жүйелерді ұсынады.Шешім GEW-тің ең үлкен нарығы, тар веб белгісі үшін әзірленген, бірақ гибридті дизайн басқа веб және веб-қосымшаларда да қолданылады (6-сурет).Доға/жарық диодты шам сынап буын немесе жарық диодты кассетаны орналастыра алатын жалпы шам басы корпусын қамтиды.Екі кассета да әмбебап қуат пен басқару жүйесінен жұмыс істейді.Жүйедегі интеллект кассета түрлерін ажыратуға мүмкіндік береді және сәйкес қуат, салқындату және оператор интерфейсін автоматты түрде қамтамасыз етеді.GEW сынап буының немесе жарықдиодты кассеталардың біреуін алу немесе орнату әдетте бір аллен кілтін пайдаланып бірнеше секунд ішінде орындалады.
СУРЕТ 6 »Web үшін Arc/LED жүйесі.
Эксимер шамдары
Эксимер лампалары – квазимонохроматикалық ультракүлгін энергияны шығаратын газразрядты шамның бір түрі.Эксимер лампалары көптеген толқын ұзындықтарында қол жетімді болғанымен, жалпы ультракүлгін шығыстар 172, 222, 308 және 351 нм-де орталықтандырылған.172 нм эксимер лампалары вакуумдық ультракүлгін диапазонға (100-ден 200 нм-ге дейін) түседі, ал 222 нм тек УКС (200-ден 280 нм) тұрады.308 нм эксимер шамдары УКВ (280-ден 315 нм) сәулелендіреді, ал 351 нм қатты UVA (315-400 нм) болып табылады.
172-нм вакуумдық ультракүлгін толқын ұзындығы қысқарақ және УКС қарағанда көбірек энергияны қамтиды;дегенмен олар заттарға өте терең ену үшін күреседі.Шын мәнінде, 172 нм толқын ұзындығы УК-тұжырымдалған химияның ең жоғарғы 10-нан 200 нм-ге дейін толығымен жұтылады.Нәтижесінде 172 нм эксимер шамдары ультракүлгін құрамдардың ең сыртқы бетін ғана байланыстырады және басқа емдеу құрылғыларымен біріктірілуі керек.Вакуумды ультракүлгін толқын ұзындығы ауамен де жұтылатындықтан, 172 нм эксимер шамдары азот инертті атмосферада жұмыс істеуі керек.
Көптеген эксимер шамдары диэлектрлік тосқауыл ретінде қызмет ететін кварц түтігінен тұрады.Түтік эксимер немесе эксциплекс молекулаларын түзуге қабілетті сирек газдармен толтырылған (7-сурет).Әртүрлі газдар әртүрлі молекулалар түзеді және әртүрлі қоздырылған молекулалар шамның қандай толқын ұзындығын шығаратынын анықтайды.Жоғары вольтты электрод кварц түтігінің ішкі ұзындығы бойынша, ал жердегі электродтар сыртқы ұзындығы бойынша өтеді.Кернеулер жоғары жиілікте шамға импульспен түседі.Бұл электрондардың ішкі электрод ішінде ағып кетуіне және газ қоспасы арқылы сыртқы жер электродтарына қарай разрядталуына әкеледі.Бұл ғылыми құбылыс диэлектрлік кедергі разряды (DBD) ретінде белгілі.Электрондар газ арқылы қозғала отырып, олар атомдармен әрекеттеседі және эксимер немесе эксциплекс молекулаларын шығаратын қуатталған немесе иондалған түрлер жасайды.Эксимер және эксиплекс молекулаларының өмір сүру мерзімі өте қысқа және олар қозған күйден негізгі күйге дейін ыдыраған кезде квазимонохроматикалық таралу фотондары шығарылады.
СУРЕТ 7 »Эксимер шамы
Сынапты бу лампаларынан айырмашылығы, эксимер шамының кварц түтігінің беті қызбайды.Нәтижесінде эксимер шамдарының көпшілігі салқындатусыз жұмыс істейді.Басқа жағдайларда, әдетте азот газымен қамтамасыз етілетін салқындату деңгейінің төмендігі қажет.Шамның термиялық тұрақтылығының арқасында эксимер шамдары лезде «ҚОСУ/ӨШІРУ» күйінде болады және қыздыру немесе салқындату циклдарын қажет етпейді.
172 нм-де сәулеленетін эксимер лампалары квазимонохроматикалық UVA-жарық диодты қатайтатын жүйелермен және кең жолақты сынапты бу лампаларымен біріктірілгенде, жылтыр бет әсерлері пайда болады.УКА жарықдиодты шамдар алдымен химияны гельдеу үшін қолданылады.Содан кейін бетті полимерлеу үшін квазимонохроматикалық эксимер шамдары қолданылады, ал ең соңында кең жолақты сынапты шамдар химияның қалған бөлігін өзара байланыстырады.Бөлек кезеңдерде қолданылатын үш технологияның бірегей спектрлік нәтижелері ультракүлгін сәуле көздерінің ешқайсысымен өздігінен қол жеткізуге болмайтын пайдалы оптикалық және функционалды бетті тазарту әсерлерін береді.
Толқын ұзындығы 172 және 222 нм эксимерлі қауіпті органикалық заттар мен зиянды бактерияларды жоюда тиімді, бұл эксимер шамдарын бетті тазалау, дезинфекциялау және беттік энергия өңдеу үшін практикалық етеді.
Шамның қызмет ету мерзімі
Шамның немесе шамның қызмет ету мерзіміне келетін болсақ, GEW доғалық шамдары әдетте 2000 сағатқа дейін жетеді.Шамның қызмет ету мерзімі абсолютті емес, өйткені уақыт өте келе ультракүлгін сәуле шығару біртіндеп азаяды және оған әртүрлі факторлар әсер етеді.Шамның конструкциясы мен сапасы, сондай-ақ УК жүйесінің жұмыс жағдайы және формула затының реактивтілігі.Дұрыс жобаланған ультракүлгін сәулелену жүйелері арнайы шамның (шамның) дизайны талап ететін дұрыс қуат пен салқындатуды қамтамасыз етеді.
GEW қамтамасыз ететін шамдар (шамдар) GEW емдеу жүйелерінде пайдаланылған кезде әрқашан ең ұзақ қызмет етеді.Қосалқы жабдықтау көздері әдетте үлгідегі шамды кері өңдеді және көшірмелерде бірдей қондырма, кварц диаметрі, сынап құрамы немесе газ қоспасы болмауы мүмкін, олардың барлығы ультракүлгін сәулеленуге және жылу шығаруға әсер етуі мүмкін.Жылу генерациясы жүйенің салқындатуымен теңдестірілмеген кезде, шам шығысында да, қызмет етуінде де зардап шегеді.Салқындатқышпен жұмыс істейтін шамдар аз ультракүлгін сәуле шығарады.Ыстық күйде жұмыс істейтін шамдар ұзаққа созылмайды және беттің жоғары температурасында майысып қалады.
Электродты доғалық шамдардың қызмет ету мерзімі шамның жұмыс температурасымен, жұмыс уақытының санымен және іске қосу немесе соғу санымен шектеледі.Іске қосу кезінде шам жоғары вольтты доғамен соқтығысқан сайын вольфрам электродының біраз бөлігі тозады.Ақыр соңында, шам қайта соқпайды.Электродты доғалық шамдар қосулы кезде шам қуатын қайталап айналдыруға балама ретінде ультракүлгін сәуле шығаруды блоктайтын ысырма механизмдерін қамтиды.Көбірек реактивті сиялар, жабындар және желімдер шамның қызмет ету мерзімін ұзартады;ал аз реактивті құрамдар шамдарды жиі өзгертуді қажет етуі мүмкін.
УК-жарықдиодты жүйелер кәдімгі шамдарға қарағанда ұзақ қызмет етеді, бірақ УК-жарықдиодты жарықдиодтың қызмет ету мерзімі де абсолютті емес.Кәдімгі шамдардағы сияқты, ультракүлгін жарықдиодты шамдар олардың қаншалықты қатты қозғала алатынында шектеулерге ие және әдетте 120 °C төмен қосылыс температурасымен жұмыс істеуі керек.Шамадан тыс қозғалатын жарық диодтары және төмен салқындатылған жарық диодтары қызмет мерзімін бұзады, бұл тезірек тозуға немесе апатты сәтсіздікке әкеледі.Қазіргі уақытта барлық УК-жарықдиодты жүйе жеткізушілері 20 000 сағаттан асатын ең жоғары белгіленген қызмет мерзіміне сәйкес келетін дизайнды ұсынбайды.Жақсырақ жобаланған және техникалық қызмет көрсетілетін жүйелер 20 000 сағаттан артық жұмыс істейді, ал төменгі жүйелер әлдеқайда қысқа терезелерде істен шығады.Жақсы жаңалық, жарықдиодты жүйелердің конструкциялары әр дизайн итерациясымен жақсарады және ұзағырақ қызмет етеді.
Озон
Қысқа УКВ толқын ұзындығы оттегі молекулаларына (O2) әсер еткенде, олар оттегі молекулаларының (O2) екі оттегі атомына (O) бөлінуіне әкеледі.Одан кейін бос оттегі атомдары (O) басқа оттегі молекулаларымен (O2) соқтығысып, озонды (O3) түзеді.Үш оттегі (O3) диоксидке (O2) қарағанда жер деңгейінде тұрақтылығы төмен болғандықтан, озон атмосфералық ауа арқылы жылжыған кезде оттегі молекуласына (O2) және оттегі атомына (O) айналады.Одан кейін бос оттегі атомдары (O) оттегі молекулаларын (O2) шығару үшін шығару жүйесінде бір-бірімен қайта қосылады.
Өнеркәсіптік ультракүлгін сәулесімен емдеуге арналған қосымшалар үшін атмосфералық оттегі 240 нм-ден төмен ультракүлгін толқын ұзындығымен әрекеттескенде озон (O3) түзіледі.Кең жолақты сынапты бумен қатайтатын көздер 200 және 280 нм аралығындағы ультракүлгін сәулелерді шығарады, ол озон түзетін аймақтың бір бөлігін қабаттасады, ал эксимерлі лампалар 172 нм жиілікте вакуумдық ультракүлгін сәулені немесе 222 нм жиілікте УКС шығарады.Сынап буы мен эксимерді қатайтатын лампалардан пайда болған озон тұрақсыз және қоршаған ортаға айтарлықтай қауіп төндірмейді, бірақ ол тыныс алу жолдарын тітіркендіргіш және жоғары деңгейде улы болғандықтан оны жұмысшылар айналасындағы жақын жерден алып тастау қажет.Коммерциялық УК-жарық диодты қатайту жүйелері 365 және 405 нм аралығындағы UVA шығысын шығаратындықтан, озон түзілмейді.
Озонның металдың, жанып тұрған сымның, хлордың және электр ұшқынының иісіне ұқсас иісі бар.Адамның иіс сезу органдары озонды миллионға 0,01-0,03 бөлікке (ppm) дейін анықтай алады.Ол адамға және белсенділік деңгейіне байланысты өзгерсе де, 0,4 ppm-ден жоғары концентрациялар жағымсыз тыныс алу әсерлері мен бас ауруларына әкелуі мүмкін.Жұмысшылардың озонға әсерін шектеу үшін ультракүлгін сәулемен қатайтатын желілерде дұрыс желдетуді орнату керек.
Ультракүлгін сәулемен емдеу жүйелері әдетте оттегі мен күн сәулесінің әсерінен табиғи түрде ыдырайтын ғимараттың сыртында және операторлардан алыстату үшін лампа бастарынан шығатын ауаны ұстауға арналған.Сонымен қатар, озонсыз шамдар озон тудыратын толқын ұзындықтарын блоктайтын кварц қоспасын қамтиды және шатырдағы құбырларды немесе саңылауларды кесуді болдырмайтын қондырғылар жиі шығатын желдеткіштердің шығуында сүзгілерді пайдаланады.
Жіберу уақыты: 19 маусым-2024 ж
