Пареата на жива, диодата што емитува светлина (LED) и ексцимерот се различни технологии на UV ламба за стврднување. Додека сите три се користат во различни процеси на фотополимеризација за вкрстено поврзување мастила, облоги, лепила и истиснување, механизмите што ја генерираат зрачената УВ енергија, како и карактеристиките на соодветниот спектрален излез, се сосема различни. Разбирањето на овие разлики е од суштинско значење во развојот на апликацијата и формулацијата, изборот на изворот за стврднување со УВ и интеграцијата.
Светилки со жива пареа
И лачните светилки со електроди и микробрановите ламби без електроди спаѓаат во категоријата жива пареа. Светилки со жива пареа се тип на светилки со среден притисок, со празнење на гас, во кои мала количина на елементарна жива и инертен гас се испаруваат во плазма во запечатена кварцна цевка. Плазмата е неверојатно високотемпературен јонизиран гас способен да спроведува електрична енергија. Се произведува со примена на електричен напон помеѓу две електроди во лачна ламба или со микробранова ламба без електрода во куќиште или шуплина слична на концептот на микробранова печка за домаќинство. Откако ќе се испари, живата плазма емитира светлина со широк спектар низ ултравиолетовите, видливите и инфрацрвените бранови должини.
Во случај на електричен лак светилка, применетиот напон ја напојува запечатената кварцна цевка. Оваа енергија ја испарува живата во плазма и ослободува електрони од испаруваните атоми. Дел од електроните (-) тече кон позитивната волфрамска електрода или анода (+) на светилката и во електричното коло на УВ системот. Атомите со ново исчезнатите електрони стануваат катјони со позитивно енергија (+) кои течат кон негативно наелектризираната волфрамска електрода или катода (-) на светилката. Како што се движат, катјоните напаѓаат неутрални атоми во мешавината на гасови. Ударот ги пренесува електроните од неутралните атоми до катјоните. Како што катјоните добиваат електрони, тие паѓаат во состојба на помала енергија. Енергетскиот диференцијал се испушта како фотони кои зрачат нанадвор од кварцната цевка. Под услов светилката соодветно да се напојува, правилно да се лади и да работи во рамките на својот корисен век, константно снабдување со новосоздадени катјони (+) гравитира кон негативната електрода или катода (-), што удира повеќе атоми и создава континуирана емисија на УВ светлина. Микробрановите светилки работат на сличен начин, освен што микробрановите, познати и како радиофреквенција (RF), го заменуваат електричното коло. Бидејќи микробрановите светилки немаат волфрамски електроди и се едноставно запечатена кварцна цевка која содржи жива и инертен гас, тие најчесто се нарекуваат без електроди.
Излезот на УВ од широкопојасен интернет или светилки со жива пареа со широк спектар опфаќа ултравиолетови, видливи и инфрацрвени бранови должини, во приближно еднаков сооднос. Ултравиолетовиот дел вклучува мешавина од UVC (200 до 280 nm), UVB (280 до 315 nm), UVA (315 до 400 nm) и UVV (400 до 450 nm) бранови должини. Светилките што испуштаат UVC во бранови должини под 240 nm генерираат озон и бараат издувни гасови или филтрација.
Спектралниот излез за светилка со жива пареа може да се промени со додавање на мали количини на допанти, како што се: железо (Fe), галиум (Ga), олово (Pb), калај (Sn), бизмут (Bi) или индиум (In ). Додадените метали го менуваат составот на плазмата и, следствено, енергијата што се ослободува кога катјоните добиваат електрони. Светилките со додадени метали се нарекуваат допирани, адитиви и метал халид. Повеќето мастила, облоги, лепила и екструзии формулирани со УВ се дизајнирани да одговараат на излезот на стандардните светилки со жива (Hg) или со железо (Fe). Ламбите со допирање со железо префрлаат дел од излезот на УВ на подолги, речиси видливи бранови должини, што резултира со подобра пенетрација низ подебели, силно пигментирани формулации. УВ формулациите што содржат титаниум диоксид имаат тенденција да се лекуваат подобро со лампи допирани со галиум (GA). Ова е затоа што галиумските светилки поместуваат значителен дел од излезот на УВ кон бранови должини подолги од 380 nm. Бидејќи адитивите на титаниум диоксид генерално не апсорбираат светлина над 380 nm, користењето галиумски светилки со бели формулации овозможува повеќе УВ енергија да се апсорбира од фотоиницијаторите за разлика од адитивите.
Спектралните профили им обезбедуваат на формулаторите и на крајните корисници визуелна претстава за тоа како зрачениот излез за специфичен дизајн на светилка се дистрибуира низ електромагнетниот спектар. Додека испаруваната жива и адитивните метали имаат дефинирани карактеристики на зрачење, прецизната мешавина на елементи и инертни гасови во кварцната цевка заедно со конструкцијата на светилката и дизајнот на системот за стврднување влијаат на излезот на УВ. Спектралниот излез на неинтегрирана светилка напојувана и мерена од добавувач на светилка на отворено ќе има различен спектрален излез од светилката монтирана во главата на светилката со соодветно дизајниран рефлектор и ладење. Спектралните профили се лесно достапни од добавувачите на UV системи и се корисни во развојот на формулацијата и изборот на светилки.
Заеднички спектрален профил прикажува спектрално зрачење на y-оската и бранова должина на x-оската. Спектралното зрачење може да се прикаже на неколку начини, вклучувајќи апсолутна вредност (на пр. W/cm2/nm) или произволни, релативни или нормализирани мерки (помали единици). Профилите вообичаено ги прикажуваат информациите или како линиски дијаграм или како столбест дијаграм што го групира излезот во појаси од 10 nm. Следниот графикон за спектрален излез на жива светилка покажува релативно зрачење во однос на брановата должина за системите на GEW (Слика 1).
Слика 1 »Спектрални излезни графикони за жива и железо.
Светилка е терминот што се користи за да се однесува на кварцната цевка што емитува УВ во Европа и Азија, додека северно-американците имаат тенденција да користат заменлива мешавина на сијалица и светилка. Светилката и главата на светилката се однесуваат на целосниот склоп во кој се сместени кварцната цевка и сите други механички и електрични компоненти.
Лачни светилки со електрода
Системите со електродни лачни светилки се состојат од глава на светилка, вентилатор или чилер за ладење, напојување и интерфејс човек-машина (HMI). Главата на светилката вклучува светилка (сијалица), рефлектор, метална обвивка или куќиште, склоп на ролетни, а понекогаш и кварцен прозорец или жичен штитник. GEW ги монтира своите кварцни цевки, рефлектори и механизми за затворање во склоповите на касети кои лесно може да се отстранат од куќиштето или куќиштето на главата на надворешната светилка. Отстранувањето на GEW касета обично се постигнува за неколку секунди со помош на еден Ален клуч. Бидејќи излезот на УВ, вкупната големина и форма на главата на светилката, карактеристиките на системот и потребите за помошна опрема варираат во зависност од примената и пазарот, системите за лачни електроди генерално се дизајнирани за одредена категорија на апликации или слични типови на машини.
Светилките со жива пареа испуштаат 360° светлина од кварцната цевка. Системите на лачни светилки користат рефлектори лоцирани на страните и на задната страна на светилката за да фатат и фокусираат повеќе од светлината на одредено растојание пред главата на светилката. Ова растојание е познато како фокус и е местото каде што зрачењето е најголемо. Лачните светилки обично емитираат во опсег од 5 до 12 W/cm2 во фокусот. Бидејќи околу 70% од излезот на УВ од главата на светилката доаѓа од рефлекторот, важно е рефлекторите да се чуваат чисти и периодично да се менуваат. Нечистењето или заменувањето на рефлекторите е честа причина за недоволното лекување.
Повеќе од 30 години, GEW ја подобрува ефикасноста на своите системи за лекување, ги приспособува карактеристиките и излезот за да ги задоволи потребите на специфичните апликации и пазари и развива големо портфолио на додатоци за интеграција. Како резултат на тоа, денешните комерцијални понуди од GEW инкорпорираат компактни дизајни на куќиште, рефлектори оптимизирани за поголема рефлексија на UV и намалено инфрацрвено светло, тивки интегрални механизми за затворање, веб-здолништа и слотови, напојување на мрежа од школка, азотна инерција, глави под позитивен притисок, екран на допир интерфејс на операторот, напојувања со цврста состојба, поголема оперативна ефикасност, следење на излезот од УВ зраци и далечинско следење на системот.
Кога работат светилки со електрода со среден притисок, температурата на површината на кварцот е помеѓу 600 °C и 800 °C, а внатрешната плазма температура е неколку илјади степени Целзиусови. Принудениот воздух е основно средство за одржување на правилната температура на ламбата и отстранување на дел од зрачената инфрацрвена енергија. GEW негативно го снабдува овој воздух; тоа значи дека воздухот се влече низ куќиштето, долж рефлекторот и светилката, и се исцрпува од склопот и се оддалечува од машината или површината за зацврстување. Некои системи на GEW, како што е E4C, користат течно ладење, што овозможува малку поголем излез на УВ и ја намалува вкупната големина на главата на светилката.
Лачните светилки со електрода имаат циклуси на загревање и ладење. Светилките се удираат со минимално ладење. Ова овозможува живата плазма да се подигне до саканата работна температура, да произведе слободни електрони и катјони и да овозможи проток на струја. Кога главата на светилката е исклучена, ладењето продолжува да работи неколку минути за рамномерно да се излади кварцната цевка. Премногу топла светилка нема повторно да удира и мора да продолжи да се лади. Должината на циклусот на стартување и ладење, како и деградацијата на електродите за време на секој удар на напон е причината зошто механизмите за пневматски затворачи секогаш се интегрирани во склоповите на лачните ламби на електродата GEW. Слика 2 покажува лачни ламби на електрода со воздушно ладење (E2C) и ладење со течност (E4C).
Слика 2 »Лачни електродни светилки со течно ладење (E4C) и воздушно ладење (E2C).
УВ LED светилки
Полупроводниците се цврсти, кристални материјали кои се донекаде спроводливи. Електричната енергија тече низ полупроводник подобро од изолатор, но не толку добро како метален проводник. Природно, но прилично неефикасни полупроводници ги вклучуваат елементите силикон, германиум и селен. Синтетички фабрикуваните полупроводници дизајнирани за излез и ефикасност се сложени материјали со нечистотии прецизно импрегнирани во кристалната структура. Во случај на УВ LED диоди, алуминиум галиум нитрид (AlGaN) е најчесто користен материјал.
Полупроводниците се основни за модерната електроника и се дизајнирани да формираат транзистори, диоди, диоди што емитуваат светлина и микропроцесори. Полупроводничките уреди се интегрирани во електрични кола и се монтираат во производи како што се мобилни телефони, лаптопи, таблети, апарати, авиони, автомобили, далечински управувачи, па дури и детски играчки. Овие мали, но моќни компоненти овозможуваат секојдневните производи да функционираат, а исто така овозможуваат предметите да бидат компактни, потенки, мала тежина и поприфатливи.
Во посебниот случај на LED диоди, прецизно дизајнираните и изработени полупроводнички материјали испуштаат светлосни појаси со релативно тесни бранови должини кога се поврзани со извор на еднонасочна струја. Светлината се генерира само кога струјата тече од позитивната анода (+) до негативната катода (-) на секоја LED диода. Бидејќи LED излезот е брзо и лесно контролиран и квази-монохроматски, LED диодите се идеално прилагодени за употреба како: индикаторски светла; инфрацрвени комуникациски сигнали; позадинско осветлување за телевизори, лаптопи, таблети и паметни телефони; електронски знаци, билборди и џамботрони; и УВ лекување.
ЛЕР е позитивно-негативен спој (pn спој). Ова значи дека еден дел од ЛЕР има позитивен полнеж и се нарекува анода (+), а другиот дел има негативен полнеж и се нарекува катода (-). Додека двете страни се релативно спроводливи, границата на раскрсницата каде што се спојуваат двете страни, позната како зона на исцрпување, не е спроводлива. Кога позитивниот (+) приклучок на изворот на напојување со директна струја (DC) е поврзан со анодата (+) на ЛЕР, а негативниот (-) терминал на изворот е поврзан со катодата (-), негативно наелектризираните електрони во катодата и позитивно наелектризираните празни електрони во анодата се одбиваат од изворот на енергија и се туркаат кон зоната на исцрпување. Ова е пристрасност напред, и има ефект на надминување на непроводната граница. Резултатот е дека слободните електрони во регионот од n-тип се вкрстуваат и ги пополнуваат празните места во регионот од типот p. Како што електроните течат преку границата, тие преминуваат во состојба на помала енергија. Соодветниот пад на енергијата се ослободува од полупроводникот како фотони на светлината.
Материјалите и допантите кои ја формираат кристалната LED структура го одредуваат спектралниот излез. Денес, комерцијално достапните LED извори на стврднување имаат ултравиолетови излези центрирани на 365, 385, 395 и 405 nm, типична толеранција од ±5 nm и Гаусова спектрална дистрибуција. Колку е поголемо врвното спектрално зрачење (W/cm2/nm), толку е поголем врвот на кривата на камбаната. Додека развојот на UVC е во тек помеѓу 275 и 285 nm, излезот, векот, доверливоста и цената сè уште не се комерцијално одржливи за системите и апликациите за лекување.
Бидејќи излезот на UV-LED моментално е ограничен на подолги UVA бранови должини, UV-LED системот за стврднување не ја емитува широкопојасната спектрална излезна карактеристика на светилките за пареа со жива со среден притисок. Ова значи дека UV-LED системите за стврднување не испуштаат UVC, UVB, највидливата светлина и инфрацрвени бранови должини што генерираат топлина. Иако ова овозможува UV-LED системите за стврднување да се користат во повеќе чувствителни на топлина апликации, постоечките мастила, облоги и лепила формулирани за живи светилки со среден притисок мора да се преформулираат за UV-LED системи за стврднување. За среќа, добавувачите на хемија се повеќе ги дизајнираат понудите како двоен лек. Ова значи дека формулацијата со двојно стврднување наменета за лекување со UV-LED ламба ќе се лечи и со светилка за пареа на жива (слика 3).
Слика 3 »Спектрален излезен графикон за LED.
УВ-LED системите за стврднување на GEW емитуваат до 30 W/cm2 на прозорецот што емитува. За разлика од лачните светилки со електроди, UV-LED системите за стврднување не вклучуваат рефлектори кои ги насочуваат светлосните зраци кон концентриран фокус. Како резултат на тоа, максималното зрачење на UV-LED се јавува блиску до прозорецот што емитува. Емитираните UV-LED зраци се разминуваат едни од други како што се зголемува растојанието помеѓу главата на светилката и површината за лекување. Ова ја намалува концентрацијата на светлината и големината на зрачењето што допира до површината за лекување. Додека врвното зрачење е важно за вкрстено поврзување, сè повисокото зрачење не е секогаш поволно и дури може да ја инхибира поголемата густина на вкрстено поврзување. Бранова должина (nm), зрачење (W/cm2) и енергетска густина (J/cm2) играат критична улога во стврднувањето, а нивното колективно влијание врз лекувањето треба правилно да се разбере при изборот на изворот на UV-LED.
LED диоди се извори на Ламберт. Со други зборови, секоја УВ ЛЕД емитува рамномерен излез нанапред преку целосна хемисфера од 360° x 180°. Бројни УВ LED диоди, секоја од редот на квадрат од милиметар, се распоредени во еден ред, матрица од редови и колони или некоја друга конфигурација. Овие подсклопови, познати како модули или низи, се дизајнирани со растојание помеѓу LED диоди што обезбедува мешање меѓу празнините и го олеснува ладењето на диодите. Повеќе модули или низи потоа се наредени во поголеми склопови за да формираат различни големини на UV системи за стврднување (слики 4 и 5). Дополнителни компоненти потребни за изградба на UV-LED систем за стврднување вклучуваат ладилник, прозорец што емитува, електронски драјвери, напојувања со еднонасочна струја, систем за течно ладење или чилер и интерфејс за човечка машина (HMI).
Слика 4 »Системот LeoLED за веб.
Слика 5 »LeoLED систем за инсталации со повеќе светилки со голема брзина.
Бидејќи UV-LED системите за стврднување не зрачат со инфрацрвени бранови должини. Тие инхерентно пренесуваат помалку топлинска енергија на површината за лекување од светилките со жива пареа, но тоа не значи дека УВ LED диодите треба да се сметаат за технологија за ладно стврднување. Системите за стврднување со ултравиолетови ЛЕД може да испуштаат многу високи максимални зрачења, а ултравиолетовите бранови должини се форма на енергија. Без оглед на тоа што излезот не се апсорбира од хемијата ќе го загрее основниот дел или подлогата, како и околните компоненти на машината.
УВ LED диодите се исто така електрични компоненти со неефикасност предизвикани од дизајнот и изработката на необработениот полупроводник, како и од методите на производство и компонентите што се користат за пакување на LED диодите во поголема единица за лекување. Додека температурата на кварцната цевка од жива пареа мора да се одржува помеѓу 600 и 800 °C за време на работата, температурата на LED pn спојката мора да остане под 120 °C. Само 35-50% од електричната енергија што ја напојува UV-LED низата се претвора во ултравиолетовиот излез (во голема мера зависи од брановата должина). Остатокот се трансформира во топлинска топлина која мора да се отстрани за да се одржи саканата температура на спојницата и да се обезбеди одредено зрачење на системот, густина на енергија и униформност, како и долг животен век. LED диодите се инхерентно долготрајни уреди со цврста состојба, а интегрирањето на LED диоди во поголеми склопови со правилно дизајнирани и одржувани системи за ладење е од клучно значење за постигнување на долготрајни спецификации. Не се сите системи за стврднување со ултравиолетово зрачење исти, а неправилно дизајнираните и ладените UV-LED-системите за лекување имаат поголема веројатност да се прегреат и катастрофално да откажат.
Лачни/ЛЕД хибридни светилки
На секој пазар каде што се воведува сосема нова технологија како замена за постоечката технологија, може да има трема во однос на усвојувањето, како и скептицизам за перформансите. Потенцијалните корисници често го одложуваат усвојувањето додека не се формира добро воспоставена основа за инсталација, додека не се објават студии на случај, позитивните сведоштва не почнат масовно да циркулираат и/или да добијат искуство од прва рака или референци од поединци и компании на кои им веруваат. Често се потребни цврсти докази пред целиот пазар целосно да се откаже од стариот и целосно да премине кон новиот. Не помага тоа што успешните приказни имаат тенденција да бидат цврсто чувани тајни бидејќи раните посвојувачи не сакаат конкурентите да реализираат споредливи придобивки. Како резултат на тоа, и реалните и претерани приказни за разочарување понекогаш може да одекнат низ целиот пазар, камуфлирајќи ги вистинските заслуги на новата технологија и дополнително одложување на усвојувањето.
Низ историјата, и како контра на неволното усвојување, хибридните дизајни често се прифаќаат како преоден мост помеѓу актуелната и новата технологија. Хибридите им овозможуваат на корисниците да стекнат доверба и сами да одредат како и кога треба да се користат новите производи или методи, без да се жртвуваат сегашните можности. Во случај на стврднување со УВ, хибридниот систем им овозможува на корисниците брзо и лесно менување помеѓу светилки со жива пареа и LED технологија. За линии со повеќе станици за стврднување, хибридите дозволуваат пресите да работат 100% LED, 100% жива пареа или која било мешавина од двете технологии што е потребна за дадена работа.
GEW нуди лачни/LED хибридни системи за веб-конвертори. Решението беше развиено за најголемиот пазар на GEW, ознака со тесен веб, но хибридниот дизајн исто така се користи и во други веб и не-веб апликации (Слика 6). Лакот/LED вклучува заедничко куќиште за главата на светилката што може да прими или жива пареа или LED касета. Двете касети испуштаат универзален систем за напојување и контрола. Интелигенцијата во системот овозможува диференцијација помеѓу типовите касети и автоматски обезбедува соодветна моќност, ладење и интерфејс на операторот. Отстранувањето или инсталирањето на жива пареа или LED касетите на GEW обично се постигнува за неколку секунди со помош на еден Ален клуч.
Слика 6 »Arc/LED систем за веб.
Екксимерни светилки
Екксимерните светилки се тип на ламба за празнење гас што емитува квази-монохроматска ултравиолетова енергија. Додека ексцимерните светилки се достапни во бројни бранови должини, вообичаените ултравиолетови излези се центрирани на 172, 222, 308 и 351 nm. Ексцимерните светилки од 172 nm спаѓаат во вакуум УВ опсегот (100 до 200 nm), додека 222 nm се исклучиво UVC (200 до 280 nm). Ексимерните светилки од 308 nm емитуваат UVB (280 до 315 nm), а 351 nm е цврсто UVA (315 до 400 nm).
Вакуумските УВ бранови должини од 172 nm се пократки и содржат повеќе енергија од UVC; сепак, тие се борат да навлезат многу длабоко во супстанциите. Всушност, брановите должини од 172 nm се целосно апсорбирани во врвните 10 до 200 nm од хемијата формулирана со УВ. Како резултат на тоа, ексцимерните светилки од 172 nm ќе ја поврзат само најоддалечената површина на УВ формулациите и мора да се интегрираат во комбинација со други уреди за стврднување. Бидејќи вакуумските УВ бранови должини исто така се апсорбираат од воздухот, ексцимерните светилки од 172 nm мора да работат во атмосфера со инерција на азот.
Повеќето ексцимерни светилки се состојат од кварцна цевка која служи како диелектрична бариера. Цевката е исполнета со ретки гасови способни да формираат ексцимер или ексциплекс молекули (Слика 7). Различни гасови произведуваат различни молекули, а различните возбудени молекули одредуваат кои бранови должини се емитуваат од светилката. Високонапонска електрода се протега по внатрешната должина на кварцната цевка, а електродите за заземјување се движат по надворешната должина. Напоните се пулсираат во светилката на високи фреквенции. Ова предизвикува електроните да течат во внатрешната електрода и да се испуштаат низ мешавината на гасот кон надворешните електроди за заземјување. Овој научен феномен е познат како празнење на диелектрична бариера (DBD). Како што електроните патуваат низ гасот, тие комуницираат со атомите и создаваат енергизирани или јонизирани видови кои произведуваат ексцимер или ексциплекс молекули. Молекулите на ексцимер и ексциплекс имаат неверојатно краток животен век, и како што се распаѓаат од возбудена состојба во основна состојба, се емитуваат фотони со квази-монохроматска дистрибуција.
Слика 7 »Екксимерна ламба
За разлика од светилките со жива пареа, површината на кварцната цевка на ексцимерната ламба не се загрева. Како резултат на тоа, повеќето ексцимерни светилки работат со малку ладење. Во други случаи, потребно е ниско ниво на ладење кое обично го обезбедува азотниот гас. Поради термичката стабилност на светилката, ексцимерните светилки се инстантно „ВКЛУЧЕНИ/ИСКЛУЧЕНИ“ и не бараат циклуси на загревање или ладење.
Кога ексцимерните ламби што зрачат на 172 nm се интегрираат во комбинација со квази-монохроматски UVA-LED-системи за стврднување и широкопојасни светилки со пареа жива, се создаваат ефекти на површината за матирање. УВА LED светилки прво се користат за гел на хемијата. Потоа се користат квази-монохроматски ексцимерни светилки за полимеризација на површината, а на крај, живините светилки со широкопојасен интернет вкрстено го поврзуваат остатокот од хемијата. Уникатните спектрални излези на трите технологии применети во одделни фази обезбедуваат корисни оптички и функционални ефекти на стврднување на површината што не можат да се постигнат со кој било од изворите на УВ сам по себе.
Ексимерните бранови должини од 172 и 222 nm се исто така ефикасни во уништувањето на опасните органски материи и штетните бактерии, што ги прави ексцимерните светилки практични за чистење на површината, дезинфекција и третмани со површинска енергија.
Животот на светилката
Во однос на животниот век на светилката или сијалицата, лачните светилки на GEW обично до 2.000 часа. Животот на светилката не е апсолутен, бидејќи излезот на UV постепено се намалува со текот на времето и е под влијание на различни фактори. Дизајнот и квалитетот на светилката, како и работната состојба на УВ системот и реактивноста на формулацијата се важни. Правилно дизајнираните УВ системи обезбедуваат точна моќност и ладење што се бара од конкретниот дизајн на ламбата (сијалицата).
Светилките (сијалиците) испорачани од GEW секогаш обезбедуваат најдолг животен век кога се користат во системите за стврднување GEW. Секундарните извори на напојување генерално ја имаат изменето ламбата од примерок и копии може да не го содржат истиот крај, дијаметар на кварц, содржина на жива или мешавина на гас, што сето тоа може да влијае на излезот на УВ и генерирањето топлина. Кога генерирањето топлина не е избалансирано во однос на ладењето на системот, светилката страда и во излезот и во животниот век. Светилките што работат поладно испуштаат помалку УВ. Светилките што работат пожешки не траат толку долго и се искривуваат при високи температури на површината.
Животот на лачните светилки на електродата е ограничен од работната температура на светилката, бројот на часови на работа и бројот на палење или удари. Секој пат кога светилка ќе се удри со високонапонски лак за време на стартувањето, дел од волфрамската електрода се троши. На крајот, светилката нема повторно да удри. Електродните лачни ламби вклучуваат механизми за затворање кои, кога се вклучени, го блокираат излезот на УВ како алтернатива за повеќекратно циклирање на моќноста на ламбата. Пореактивни мастила, облоги и лепила може да резултираат со подолг век на траење на светилката; додека, помалку реактивни формулации може да бараат почесто менување на светилката.
UV-LED системите се инхерентно подолготрајни од конвенционалните светилки, но и UV-LED животниот век исто така не е апсолутен. Како и кај конвенционалните светилки, УВ LED диодите имаат ограничувања во тоа колку тешко можат да се движат и генерално мора да работат со температури на спој под 120 °C. ЛЕД-диодите со прекумерно возење и LED-диодите со недоволно ладење ќе го компромитираат животот, што ќе резултира со побрзо деградирање или катастрофален дефект. Не сите добавувачи на UV-LED системи во моментов нудат дизајни кои ги исполнуваат највисоките воспоставени животни векови над 20.000 часа. Подобро дизајнираните и одржувани системи ќе траат повеќе од 20.000 часа, а инфериорните системи ќе откажат во многу пократки прозорци. Добрата вест е дека дизајните на LED системите продолжуваат да се подобруваат и траат подолго со секое повторување на дизајнот.
Озон
Кога пократките UVC бранови должини влијаат на молекулите на кислородот (О2), тие предизвикуваат молекулите на кислород (О2) да се поделат на два атоми на кислород (О). Слободните кислородни атоми (О) потоа се судираат со другите молекули на кислород (О2) и формираат озон (О3). Бидејќи трикислородот (О3) е помалку стабилен на нивото на земјата од диоксигенот (О2), озонот лесно се враќа во молекула на кислород (О2) и атом на кислород (О) додека се движи низ атмосферскиот воздух. Слободните атоми на кислород (О) потоа се рекомбинираат еден со друг во системот за издувни гасови за да произведат молекули на кислород (О2).
За индустриски апликации за стврднување со УВ, озонот (О3) се произведува кога атмосферскиот кислород е во интеракција со ултравиолетовите бранови должини под 240 nm. Широкопојасните извори за стврднување на пареа на жива емитуваат UVC помеѓу 200 и 280 nm, што се преклопува со дел од регионот што создава озон, а ексцимерните светилки емитуваат вакуум UV на 172 nm или UVC на 222 nm. Озонот создаден од жива пареа и ламбите за стврднување е нестабилен и не е значајна грижа за животната средина, но неопходно е да се отстрани од непосредната област околу работниците бидејќи е респираторен надразнувач и токсичен на високи нивоа. Бидејќи комерцијалните UV-LED системи за стврднување емитуваат UVA излез помеѓу 365 и 405 nm, озонот не се генерира.
Озонот има мирис сличен на мирисот на метал, запалена жица, хлор и електрична искра. Човечките мирисни сетила можат да детектираат озон од 0,01 до 0,03 делови на милион (ppm). Иако варира во зависност од личноста и нивото на активност, концентрациите поголеми од 0,4 ppm може да доведат до негативни респираторни ефекти и главоболки. Треба да се инсталира соодветна вентилација на линиите за стврднување со УВ за да се ограничи изложеноста на работниците на озон.
Системите за стврднување со ултравиолетово зрачење генерално се дизајнирани да го содржат издувниот воздух додека ги напушта главите на светилките за да може да се оддалечи од операторите и надвор од зградата каде што природно се распаѓа во присуство на кислород и сончева светлина. Алтернативно, светилките без озон вклучуваат кварцен додаток кој ги блокира брановите должини што генерираат озон, а објектите кои сакаат да избегнат канализација или сечење дупки на покривот често користат филтри на излезот од вентилаторите за издувни гасови.
Време на објавување: 19.06.2024
