У той час як звичайні світлодіоди повсюдно приходять на зміну лампам розжарювання, ультрафіолетові світлодіоди активно завойовують ті ніші, де не так давно використовувалися люмінесцентні та газорозрядні УФ-лампи: медицину, косметологію, очисні споруди для води, судово-медичні кабінети і так далі.
Принцип дії УФ-світлодіодів
Ультрафіолетове випромінювання - невидиме оком електромагнітне випромінювання, що займає спектральний діапазон між видимим і рентгенівським випромінюваннями, нижче видимого спектру. Принцип дії УФ-світлодіодів принципово не відрізняється від звичайних світловипромінюючих світлодіодів (випромінювання виникає під впливом постійного струму), однак для їх створення використовують певні присадки, наприклад, арсенід галію алюмінію, а також нітрид галію, алюмінію, індію. При цьому готові світлодіоди мають спектр випромінювання від 100 до 400 нм (так звана «ближня область УФ-діапазону»), де довжина хвилі залежить від матеріалу напівпровідника.
Технічні характеристики
Термін служби УФ-світлодіоди може досягати 50 тис. Годин, температура експлуатації - від мінус 20 до плюс 100 градусів Цельсія.
Номінальні робочі струми - від 20 мА (для малопотужних діодів), 350 і 700 мА і більше (для більш потужних). Використання стандартних струмів дозволяє застосовувати звичайні джерела живлення при виготовленні і монтажі ультрафіолетових світлових приладів.
варіанти виконання
При малої потужності УФ-світлодіоди можуть бути виконані в стандартних корпусах індикаторних світлодіодів.
Діоди більшої потужності випускаються в корпусах типу «емітер» або інших стандартних корпусах.
Обов'язковою умовою для корпусу є хороша система охолодження. аж до використання вібруючих мембран або міні-вентиляторів, так як ультрафіолетові світлодіоди лише четверту частину одержуваної енергії трансформують у світ, а інші три - в тепло. Перегрів будь-якого світлодіода, в тому числі, ультрафіолетового, негативно позначається на його роботі і призводить до виходу діода з ладу.
Також поверхню світлового приладу, на який кріпиться світлодіод або світлодіодний модуль, не повинна мати металевої основи. Така основа негативно впливає на коефіцієнт випромінювання, знижуючи ККД роботи.
Застосування УФ-світлодіодів
Як вже було сказано вище, ультрафіолетові світлодіоди використовуються в тих же областях, де раніше застосовувалися УФ-лампи, але на відміну від ламп, діоди мають менші розміри і споживану потужність, а також більш тривалий термін роботи.
- В медицині. Наприклад, в стоматології часто використовуються пломби, твердіють при впливі ультрафіолету. Інша область медичного застосування - світлова терапія. Фізіопроцедури з використанням УФ-випромінювання призначаються жителям Крайньої Півночі (де спостерігається дефіцит сонячного світла), дітям у період реабілітації після різних захворювань, новонародженим при підвищених показниках білірубіну в крові ( «жовтяниця новонароджених»).
- У промисловості. Існують різні види фоточутливих речовин (зокрема - клеїв) і композитних складів, які полімеризуються під впливом УФ-променів. Також дане випромінювання використовується при виробництві лікарських препаратів.
- Для дезінфекції інструментів (в медицині, косметології), води (на відміну від хлору, обробка УФ-випромінюванням не впливає на її смакові якості і склад), повітря в приміщеннях. Ультрафіолет ефективно вбиває шкідливі для людини бактерії і віруси.
- У криміналістиці. Спеціальною фарбою, яка світиться в ультрафіолетових променях, залишають мітки на купюрах, коли потрібно довести факт отримання хабара. Також за допомогою УФ-променів криміналісти можуть виявити сліди крові та інших біологічних рідин на одязі підозрюваних або в приміщенні, де проходить обшук.
- У банківській справі. Спеціальні рахункові машини можуть одночасно підраховувати кількість купюр і перевіряти їх достовірність.
- У косметології. Наприклад, в УФ-соляріях і лампах для сушіння нігтів. а також при проведенні різних процедур.
- Для вирощування рослин. Ультрафіолет значно прискорює виробництво поліфенолів в листових овочах, роблячи їх більш корисними для людини без застосування спеціальних препаратів.
УФ лампа для сушіння нігтів
Також проводяться дослідження, за результатами яких планується застосовувати ультрафіолет для профілактики і лікування онкологічних захворювань. Вивчаються антимутагенні властивості УФ-променів. Розробляються нові полімери, властивості яких можна змінювати в потрібну сторону за допомогою УФ-випромінювання.
Можна припускати, що в даний час люди використовують лише обмежену частину можливостей ультрафіолету. А значить, технології будуть розвиватися і далі, роблячи УФ-діоди все більш зручними, потужними і доступними за ціною.