Di berbagai bidang kehidupan modern, radiasi UV daya rendah menjadi perlu. Itu:
- peralatan medis, termasuk. tambalan gigi mengeras di bawah pengaruh radiasi ultraviolet;
- tata rias, di mana sinar ultraviolet digunakan sebagai alat pengerasan pernis;
- instalasi untuk pengeringan kimiawi dari berbagai komposisi (contohnya ditunjukkan pada Gambar 1);
- pemindai untuk menentukan keaslian tagihan dan dokumen;
- rumah kaca dimana sinar ultraviolet merangsang pertumbuhan tanaman.
Sumber lampu klasik radiasi ultraviolet memiliki karakteristik berat dan ukuran yang kurang memuaskan serta mengkonsumsi daya yang tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir, LED UV telah tersebar luas sebagai pengganti yang efektif untuk mereka, yang bebas dari kerugian ini dan juga berbeda dalam kemudahan penggunaan.
Prinsip operasi dan karakteristik
Prinsip pengoperasian dioda pemancar cahaya ultraviolet (LED) dan LED pada rentang panjang gelombang yang terlihat adalah identik. Perangkat berisi pn-junction yang melaluinya arus searah dilewatkan. Selama perjalanannya, pembawa muatan berada pada tingkat energi tinggi dari struktur semikonduktor. Transisinya ke level yang lebih rendah, dengan eksekusi yang sesuai, disertai dengan pembentukan kuanta cahaya.
Ketika struktur dibentuk oleh penambahan aluminium, galium, indium dan unsur tanah jarang lainnya, jarak antara transisi radiasi dipilih. sehingga radiasi tidak terlihat di dekat kisaran panjang gelombang UV (biasanya kisaran spektral dari 100 hingga 400 nm).
Prinsip operasi yang dijelaskan segera menentukan daftar parameter yang dinormalisasi untuk LED ultraviolet. Paspor menunjukkan:
- panjang gelombang kerja, terkadang dilengkapi dengan lebar garis spektral;
- fluks cahaya maksimum, diindikasikan dalam lumen untuk sumber apertur tinggi, atau diberikan dalam bentuk lilin (rasio sudut fluks terhadap benda padat) dalam kasus radiasi terarah;
- arus maju maksimum;
- tegangan maju.
Karena penggunaan struktur khusus sambungan pn, tegangan maju pada dioda UV biasanya terasa lebih tinggi dibandingkan dengan yang konvensional dan terkadang mencapai 5 V.
Waktu operasi dioda adalah beberapa puluh ribu jam, kisaran suhu tipikal adalah dari -20 hingga + 100 ° C.
Performa struktural
Untuk alasan meminimalkan rentang komponen, LED ultraviolet diproduksi dalam casing standar, yang pada saat yang sama membantu:
- memecahkan masalah polaritas karena adanya tonjolan kunci;
- memberikan disipasi panas yang diperlukan dan elemen dengan arus maju yang tinggi, asalkan casing logam digunakan.
Untuk pemancar daya rendah, digunakan wadah plastik yang lebih murah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Dioda paling umum memiliki kabel timbal, sedangkan SMD memiliki kabel timah. Opsi terakhir ditunjukkan pada Gambar 3.