على الرغم من أن الأشعة فوق البنفسجية من المحتمل أن تشكل خطورة على الكائنات الحية في الحياة اليومية ، مثل حروق الشمس ، فإن الأشعة فوق البنفسجية ستوفر العديد من الآثار المفيدة في مجموعة متنوعة من المجالات. مثل LEDS المرئية القياسية ، فإن تطوير LEDs للأشعة فوق البنفسجية سيؤدي إلى مزيد من الراحة للعديد من التطبيقات المختلفة.
تتمثل أحدث التطورات التكنولوجية في توسيع أجزاء من سوق UV LED إلى آفاق جديدة من ابتكار المنتجات والأداء. يلاحظ مهندسو التصميم أن التكنولوجيا الجديدة للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تسفر عن ربح كبير وتوفير للطاقة والمساحة مقارنة بالتقنيات البديلة الأخرى. تتمتع تقنية LED للأشعة فوق البنفسجية من الجيل التالي بخمس مزايا مهمة ، وهذا هو السبب في أنه من المتوقع أن ينمو سوق هذه التكنولوجيا بنسبة 31 ٪ على مدار السنوات الخمس المقبلة.
مجموعة واسعة من الاستخدامات
يحتوي طيف الضوء فوق البنفسجي على جميع الأطوال الموجية من 100 نانومتر إلى 400 نانومتر ويتم تقسيمها عمومًا إلى ثلاث فئات: UV-A (315-400 نانومتر ، المعروفة أيضًا باسم الموجة الطويلة) ، UV-C ( الأشعة فوق البنفسجية موجة قصيرة).
كانت تطبيقات الأسنان وتحديد الهوية هي تطبيقات مبكرة لمصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية ، لكن فوائد الأداء والتكلفة والمتانة ، وكذلك زيادة عمر المنتج ، تزيد بسرعة من استخدام LEDs للأشعة فوق البنفسجية. تشمل الاستخدامات الحالية لمصابيح LED الأشعة فوق البنفسجية ما يلي: أجهزة الاستشعار والأدوات البصرية (230-400 نانومتر) ، المصادقة للأشعة فوق البنفسجية ، الرموز الباركية (230-280 نانومتر) ، تعقيم المياه السطحية (240-280 نانومتر) ، والتعريف والكشف عن سائل الجسم (300-320nm) (300-320nm). الطباعة (300-365NM) ، التزوير (375-395NM) ، التعقيم السطحي/التعقيم التجميلي (390-410NM)).
التأثير البيئي - انخفاض استهلاك الطاقة وأقل نفايات ولا مواد خطرة
بالمقارنة مع التقنيات البديلة الأخرى ، فإن LEDs للأشعة فوق البنفسجية لها فوائد بيئية واضحة. بالمقارنة مع مصابيح الفلورسنت (CCFL) ، فإن LEDs للأشعة فوق البنفسجية لها استهلاك الطاقة أقل بنسبة 70 ٪. بالإضافة إلى ذلك ، فإن UV LED معتمد من ROHS ولا يحتوي على الزئبق ، وهي مادة ضارة موجودة عادة في تقنية CCFL.
LEDs الأشعة فوق البنفسجية أصغر في الحجم وأكثر متانة من CCFLs. نظرًا لأن LEDs للأشعة فوق البنفسجية مقاومة للاهتزاز والصدمات ، فإن الكسر أمر نادر الحدوث ، مما يقلل من النفايات والنفقات.
INcrease طول العمر
على مدار العقد الماضي ، تم تحدي LEDs للأشعة فوق البنفسجية من حيث العمر. على الرغم من فوائده العديدة ، انخفض استخدام الأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير لأن شعاع الأشعة فوق البنفسجية يميل إلى تحطيم راتنج الايبوكسي الخاص بـ LED ، مما يقلل من عمر الأشعة فوق البنفسجية إلى أقل من 5000 ساعة.
يتميز الجيل القادم من تقنية UV LED بتغليف إيبوكسي "متصل" أو "مقاوم للأشعة فوق البنفسجية" ، والذي ، على الرغم من تقديم عمر 10،000 ساعة ، لا يزال بعيدًا عن معظم التطبيقات.
خلال الأشهر القليلة الماضية ، حلت التقنيات الجديدة هذا التحدي الهندسي. على سبيل المثال ، تم استخدام حزمة TO-46 الوعرة مع عدسة زجاجية لاستبدال العدسة الايبوكسي ، والتي مددت عمرها لمدة عشر مرات على الأقل إلى 50000 ساعة. من خلال هذا التحدي الهندسي الرئيسي والقضايا المتعلقة بالتثبيت المطلق لتحديد الطول الموجي ، أصبحت تقنية UV LED خيارًا جذابًا لعدد متزايد من التطبيقات.
Performance
تقدم UV LEDs أيضًا مزايا أداء كبيرة على التقنيات البديلة الأخرى. يوفر UV LEDs زاوية شعاع صغيرة وحزمة موحدة. نظرًا لانخفاض كفاءة LEDs للأشعة فوق البنفسجية ، يبحث معظم مهندسي التصميم عن زاوية شعاع تزيد من قوة الإخراج في منطقة مستهدفة معينة. مع مصابيح الأشعة فوق البنفسجية العادية ، يجب على المهندسين الاعتماد على استخدام ما يكفي من الضوء لإلقاء الضوء على المنطقة من أجل التوحيد والضغط. بالنسبة لمصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية ، يسمح إجراء العدسة بمعظم طاقة الإخراج للأشعة فوق البنفسجية التي تركز فيها عند الحاجة ، مما يسمح بزاوية انبعاث أكثر تشددًا.
لمطابقة هذا الأداء ، تتطلب التقنيات البديلة الأخرى استخدام العدسات الأخرى ، مما يضيف متطلبات تكلفة ومساحة إضافية. نظرًا لأن LEDs الأشعة فوق البنفسجية لا تتطلب عدسات إضافية لتحقيق زوايا شعاع ضيقة وأنماط شعاع موحدة ، وانخفاض استهلاك الطاقة وزيادة المتانة ، فإن UV LEDs تكلف نصف استخدام تقنية CCFL.
خيارات مخصصة فعالة من حيث التكلفة قم ببناء حل LED للأشعة فوق البنفسجية لتطبيق معين أو استخدام التكنولوجيا القياسية ، وغالبًا ما يكون الأول أكثر عملية من حيث التكلفة والأداء. يتم استخدام LEDs للأشعة فوق البنفسجية في المصفوفات في كثير من الحالات ، واتساق نمط الشعاع والكثافة عبر الصفيف أمر بالغ الأهمية. إذا قدم أحد الموردين الصفيف المتكامل بالكامل المطلوب لتطبيق معين ، يتم تقليل إجمالي فاتورة المواد ، ويتم تقليل عدد الموردين ، ويمكن فحص الصفيف قبل الشحن إلى مهندس التصميم. وبهذه الطريقة ، يمكن أن توفر عدد أقل من المعاملات تكاليف الهندسة والمشتريات وتوفر حلولًا فعالة مصممة لمتطلبات التطبيق النهائي.
تأكد من العثور على مورد يمكنه توفير حلول مخصصة فعالة من حيث التكلفة ويمكنه تصميم حلول خاصة لاحتياجات التطبيق الخاصة بك. على سبيل المثال ، سيتمكن المورد الذي يتمتع بمقدار عشر سنوات من الخبرة في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والبصريات المخصصة ، وتتبع الشعاع والقولبة من تقديم مجموعة من الخيارات للحلول الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
في الختام ، فإن أحدث التحسينات التكنولوجية في LEDs للأشعة فوق البنفسجية قد حلت مشكلة الاستقرار المطلق وتوسيع عمرها إلى 50000 ساعة. نظرًا للعديد من مزايا LEDs للأشعة فوق البنفسجية مثل المتانة المحسّنة ، ولا توجد مواد خطرة ، واستهلاك الطاقة المنخفضة ، والصغرى ، والأداء الفائق ، وتوفير التكاليف ، وخيارات التخصيص الفعالة من حيث التكلفة ، وما إلى ذلك ، فإن التكنولوجيا تكتسب جرًا في الأسواق والصناعات والاستخدامات المتعددة لخيار جذاب.
في الأشهر والسنوات القادمة ، سيكون هناك المزيد من التحسينات ، خاصة في برنامج الكفاءة. سوف ينمو استخدام LEDs للأشعة فوق البنفسجية بشكل أسرع.
التحدي الرئيسي التالي لتكنولوجيا UV LED هو الكفاءة. بالنسبة للعديد من التطبيقات التي تستخدم الأطوال الموجية التي تقل عن 365 نانومتر ، مثل العلاج الضوئي الطبي ، وتطهير الماء والعلاج البوليمر ، فإن طاقة الإخراج للأشعة فوق البنفسجية هي 5 ٪ إلى 8 ٪ فقط من طاقة الإدخال. عندما يكون الطول الموجي 385NM وما فوق ، تزداد كفاءة LED للأشعة فوق البنفسجية ، ولكن أيضًا 15 ٪ فقط من طاقة الإدخال. مع استمرار التقنيات الناشئة في معالجة مشكلات الكفاءة ، ستبدأ المزيد من التطبيقات في تبني تقنية UV LED.
وقت النشر: فبراير -21-2022