Το υπεριώδες φως εμφανίζεται μεταξύ των ορατών και των φάσματος ακτίνων Χ. Η περιοχή μήκους κύματος υπεριώδους ακτινοβολίας καθορίζεται ως 10 nm έως 400 nm. Ωστόσο, πολλές οπτοηλεκτρονικές εταιρείες θεωρούν επίσης τα μήκη κύματος τόσο υψηλά όσο 430nm για να είναι στην υπεριώδη περιοχή. Το υπεριώδες φως παίρνει το όνομά του λόγω του "βιολετί" χρώματος που παράγει στο ορατό τμήμα του φάσματος, αν και μεγάλο μέρος της εξόδου του υπεριώδους φωτός δεν είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι.
Χρωματικό φάσμα που αναδεικνύει τα UV-A, UV-B και UV-C
Οι υπεριώδεις λυχνίες LED έχουν σημειώσει τεράστια ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια. Αυτό δεν είναι μόνο αποτέλεσμα της τεχνολογικής προόδου στην κατασκευή συσκευών UV στερεάς κατάστασης, αλλά και της συνεχώς αυξανόμενης ζήτησης για φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους παραγωγής υπεριώδους φωτός, στις οποίες κυριαρχούν επί του παρόντος λαμπτήρες υδραργύρου. Η τρέχουσα προσφορά UV LED στην αγορά της οπτοηλεκτρονικής αποτελείται από προϊόντα που κυμαίνονται από περίπου 265nm – 420nm με μια ποικιλία στυλ συσκευασίας, συμπεριλαμβανομένων των διασχίζοντας τρύπα, επιφανειακή βάση και COB (Chip-On-Board). Υπάρχουν πολλές μοναδικές εφαρμογές για τους πομπούς UV LED. Ωστόσο, το καθένα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το μήκος κύματος και την ισχύ εξόδου. Σε γενικές γραμμές, το υπεριώδες φως για LED μπορεί να χωριστεί σε 3 γενικές περιοχές. Αυτά ταξινομούνται ως UV-A, UV-B και UV-C. (Δείτε το παρακάτω διάγραμμα)
Εφαρμογές Οι "ανώτερες" συσκευές τύπου UVA είναι διαθέσιμες από τα τέλη της δεκαετίας του 1990. Αυτές οι λυχνίες LED χρησιμοποιούνται παραδοσιακά σε εφαρμογές όπως ο εντοπισμός ή η επικύρωση πλαστών τραπεζογραμματίων (Νόμισμα, Άδεια Οδήγησης, Έγγραφα κ.λπ.) και η Εγκληματολογία (Έρευνες σκηνής εγκλήματος) για να αναφέρουμε μερικές. Οι απαιτήσεις εξόδου ισχύος για αυτές τις εφαρμογές είναι πολύ χαμηλές και τα πραγματικά μήκη κύματος που χρησιμοποιούνται είναι στην περιοχή 390nm – 420nm. Τα χαμηλότερα μήκη κύματος δεν ήταν διαθέσιμα εκείνη τη στιγμή για χρήση στην παραγωγή. Ως αποτέλεσμα της μακροζωίας τους στην αγορά και της ευκολίας κατασκευής, αυτά τα LED τύπου είναι άμεσα διαθέσιμα από διάφορες πηγές και τα λιγότερο ακριβά από όλα τα προϊόντα UV. Η "μεσαία" περιοχή εξαρτημάτων UVA LED έχει σημειώσει τη μεγαλύτερη ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια. Η πλειοψηφία των εφαρμογών σε αυτό το εύρος μήκους κύματος (περίπου 350nm – 390nm) είναι για την υπεριώδη σκλήρυνση τόσο εμπορικών όσο και βιομηχανικών υλικών όπως κόλλες, επιστρώσεις και μελάνια. Οι λυχνίες LED προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές τεχνολογίες σκλήρυνσης, όπως ο υδράργυρος ή η φθορισμού λόγω της αυξημένης απόδοσης, του χαμηλότερου κόστους ιδιοκτησίας και της μικρογραφίας του συστήματος. Η τάση για τη χρήση LED για τη θεραπεία αυξάνεται καθώς η αλυσίδα εφοδιασμού πιέζει συνεχώς για την υιοθέτηση της τεχνολογίας LED. Αν και το κόστος αυτής της σειράς μήκους κύματος είναι σημαντικά μεγαλύτερο από την ανώτερη περιοχή UVA, η ταχεία πρόοδος στην κατασκευή καθώς και οι αυξανόμενοι όγκοι οδηγούν σταθερά προς τα κάτω τις τιμές. Οι "χαμηλότερες" σειρές UVA και "upper" UVB (περίπου 300nm – 350nm) είναι η πιο πρόσφατη εισαγωγή στην αγορά. Αυτές οι συσκευές προσφέρουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της υπεριώδους σκλήρυνσης, της βιοϊατρικής, της ανάλυσης DNA και διαφόρων τύπων ανίχνευσης. Υπάρχει σημαντική επικάλυψη και στις 3 φασματικές σειρές UV. Ως εκ τούτου, πρέπει να εξετάσουμε όχι μόνο τι είναι καλύτερο για την εφαρμογή, αλλά και ποια είναι η πιο οικονομική λύση, καθώς όσο χαμηλότερο είναι το μήκος κύματος, συνήθως τόσο υψηλότερο είναι το κόστος led. Οι "χαμηλότερες" σειρές UVB και "ανώτερης" UVC (περίπου 250nm – 300nm) είναι μια περιοχή που είναι ακόμα πολύ στα σπάργανα, ωστόσο, υπάρχει μεγάλος ενθουσιασμός και ζήτηση για αυτό το προϊόν στα συστήματα καθαρισμού αέρα και νερού. Επί του παρόντος υπάρχουν μόνο λίγες εταιρείες που είναι σε θέση να κατασκευάσουν UV LED σε αυτό το εύρος μήκους κύματος και ακόμη και μικρότερη ποσότητα που παράγουν προϊόντα με επαρκή χαρακτηριστικά διάρκειας ζωής, αξιοπιστίας και απόδοσης. Ως αποτέλεσμα, το κόστος των συσκευών στην περιοχή UVC / B εξακολουθεί να είναι πολύ υψηλό και μπορεί να είναι απαγορευτικό κόστος σε ορισμένες εφαρμογές. Η εισαγωγή του πρώτου εμπορικού συστήματος απολύμανσης με βάση τις λυχνίες UVC LED το 2012 βοήθησε να προχωρήσει η αγορά εκεί όπου πολλές εταιρείες καθαρίζουν τώρα σοβαρά προϊόντα με βάση τα LED. Προφυλάξεις Ένα κοινό ερώτημα σχετικά με τις υπεριώδεις λυχνίες LED είναι: Ενέχουν κινδύνους για την ασφάλεια; Όπως περιγράφεται παραπάνω, υπάρχουν διαφορετικά επίπεδα υπεριώδους φωτός. Μία από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες και οικείες πηγές για την παραγωγή υπεριώδους ακτινοβολίας είναι ο "μαύρος λαμπτήρας". Αυτό το προϊόν χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες για να παράγει μια λαμπερή ή φθορισμό επίδραση σε συγκεκριμένους τύπους αφισών, καθώς και για άλλες εφαρμογές, όπως ο έλεγχος ταυτότητας των έργων ζωγραφικής και του νομίσματος. Το φως που παράγεται με την κατανόηση των εφαρμογών και προφυλάξεων υπεριώδους LED
Αυτοί οι βολβοί είναι συνήθως στο "ανώτερο" φάσμα UVA που είναι πλησιέστερο σε μήκος κύματος στο ορατό εύρος με σχετικά χαμηλή ενέργεια. Αυτό το τμήμα του φάσματος UVA είναι το ασφαλέστερο από τα τρία διάφορα φάσματα του υπεριώδους φωτός, αν και η υψηλή έκθεση έχει συνδεθεί με τον καρκίνο του δέρματος στον άνθρωπο καθώς και άλλα πιθανά ζητήματα όπως η επιτάχυνση της γήρανσης του δέρματος. Οι λυχνίες LED (σε αντίθεση με τους τυπικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως ή φθορισμού) είναι επίσης εξαιρετικά κατευθυντικές με πολύ στενές γωνίες θέασης. Κοιτάζοντας απευθείας σε μια λυχνία LED UV μπορεί να είναι επιβλαβής για τα μάτια. Είναι καλύτερο να περιοριστεί η έκθεση στο προϊόν παραγωγής UVA. Το UVC και μεγάλο μέρος των φάσματος uvb του φωτός χρησιμοποιούνται πρώτιστα για τους βλαστοκτόνο και την αποστείρωση σκοποί. Το φως που παράγεται σε αυτά τα μήκη κύματος δεν είναι μόνο επιβλαβές για τους μικροοργανισμούς, αλλά είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο και άλλες μορφές ζωής που μπορεί να έρθουν σε επαφή με αυτό. Αυτοί οι λαμπτήρες LED πρέπει πάντα να είναι θωρακισμένοι και να μην φαίνονται ποτέ με γυμνό μάτι, παρόλο που μπορεί να φαίνεται ότι λίγο ή καθόλου φως προέρχεται από τη συσκευή . Η έκθεση σε αυτά τα μήκη κύματος μπορεί να προκαλέσει καρκίνο του δέρματος και προσωρινή ή μόνιμη απώλεια ή δυσλειτουργία της όρασης. Όλες οι συσκευές UV θα πρέπει να έχουν προειδοποιητικές ετικέτες παρόμοιες με την ετικέτα που φαίνεται παρακάτω (που παρέχονται από την Marktech Optoelectronics). Επιπλέον, πριν από την αγορά ενός UVC ή UVB LED, πολλοί κατασκευαστές απαιτούν από κάθε πελάτη να υπογράψει ένα έγγραφο που δηλώνει ότι κατανοεί και συμφωνεί με τις προφυλάξεις σχετικά με τη χρήση και το χειρισμό αυτών των προϊόντων.
Εικόνα 3, σχηματικό των τυποποιημένων οδηγήσεων.
Του Vincent C. Forte – Ιανουάριος 2014 Ο Βίνσεντ είναι Επικεφαλής Τεχνολογίας της Marktech Optoelectronics στο Λάθαμ της Νέας Υόρκης. Είναι στον τομέα της οπτοηλεκτρονικής για σχεδόν 30 χρόνια και έχει συγγράψει ή συν-συγγράψει διάφορα άρθρα σχετικά με την τεχνολογία LED. Πολλές σημαντικές βελτιώσεις στις λυχνίες LED και τις εφαρμογές τους έχουν προκύψει άμεσα από τη συμβολή και την πρακτική εμπειρία του Vincent
