V různých oblastech moderního života je nutné získat nízkoenergetické UV záření. To:
- zdravotnické vybavení, vč. kalení zubních výplní pod vlivem ultrafialového záření;
- kosmetologie, kde se ultrafialové světlo používá jako prostředek k vytvrzování laků;
- zařízení pro chemické sušení různých složení (příklad je uveden na obrázku 1);
- skenery k určení pravosti účtů a dokumentů;
- skleníkové farmy, kde ultrafialové světlo stimuluje růst rostlin.
Klasické zdroje lamp ultrafialového záření mají neuspokojivé hmotnostní a rozměrové charakteristiky a spotřebovávají vysoký výkon. Jako jejich účinná náhrada v posledních letech se rozšířily UV LED, které tyto nevýhody neobsahují a navíc se liší v jednoduchosti použití.
Princip činnosti a charakteristiky
Principy činnosti ultrafialové světlo emitující diody (LED) a LED viditelného rozsahu vlnových délek jsou identické. Zařízení obsahují pn přechod, kterým prochází stejnosměrný proud. Během jejího průchodu se nosiče náboje nacházejí na vysokých energetických úrovních polovodičové struktury. Jejich přechod na nižší úrovně s odpovídajícím provedením je doprovázen generováním světelných kvant.
Když je struktura tvořena přísadami hliníku, gália, india a dalších prvků vzácných zemin, je vybrána vzdálenost mezi radiačními přechody takže záření je v neviditelném rozsahu vlnových délek blízkých UV záření (obvykle spektrální rozsah od 100 do 400 nm).
Popsaný princip činnosti okamžitě určuje seznam parametrů, které jsou normalizovány pro ultrafialovou LED. Pas uvádí:
- pracovní vlnová délka, někdy doplněná šířkou spektrální čáry;
- maximální světelný tok udávaný v lumenech pro zdroje s vysokou aperturou nebo udávaný v kandelách (poměr toku k plnému úhlu) v případě směrového záření;
- maximální dopředný proud;
- dopředné napětí.
Díky použití speciální struktury pn-junction je dopředné napětí na UV diodách obvykle znatelně vyšší ve srovnání s konvenčními a někdy dosahuje 5 V.
Provozní doba diody je několik desítek tisíc hodin, typický teplotní rozsah je od -20 do + 100 ° С.
Strukturální výkon
Z důvodu minimalizace rozsahu komponent se ultrafialové LED diody vyrábějí ve standardních případech, což současně pomáhá:
- vyřešit problém polarity v důsledku přítomnosti klíčového výčnělku;
- zajistit potřebný odvod tepla a prvky s vysokými dopřednými proudy, pokud je použito kovové pouzdro.
U nízkoenergetických zářičů se používá levnější plastové pouzdro, jak je znázorněno na obrázku 2.
Nejběžnější diody mají vodiče, zatímco SMD mají pásky. Poslední možnost je znázorněna na obrázku 3.