Dažādās mūsdienu dzīves jomās kļūst nepieciešams iegūt mazjaudas UV starojumu. Tas:
- medicīnas aprīkojums, t.sk. zobu plombas, kas sacietē ultravioletā starojuma ietekmē;
- kosmetoloģija, kur ultravioleto gaismu izmanto kā līdzekli laku sacietēšanai;
- iekārtas dažādu sastāvu ķīmiskai žāvēšanai (piemērs parādīts 1. attēlā);
- skeneri, lai noteiktu rēķinu un dokumentu autentiskumu;
- siltumnīcu saimniecības, kurās ultravioletā gaisma stimulē augu augšanu.
Klasiskajiem ultravioletā starojuma lampu avotiem ir neapmierinošas svara un izmēra īpašības, un tie patērē lielu jaudu. Kā efektīvu to aizstājēju pēdējos gados, UV gaismas diodes ir kļuvušas plaši izplatītas, bez šiem trūkumiem un papildus atšķiras pēc lietošanas ērtuma.
Darbības princips un raksturlielumi
Ultravioletās gaismas diodes (LED) un redzamā viļņa garuma diapazona LED darbības principi ir identiski. Ierīcēs ir pn krustojums, caur kuru tiek izvadīta līdzstrāva. Tās pārejas laikā lādiņu nesēji atrodas pusvadītāju struktūras augstā enerģijas līmenī. Viņu pāreju uz zemākiem līmeņiem ar atbilstošu izpildi pavada gaismas kvantu ģenerēšana.
Kad struktūru veido alumīnija, gallija, indija un citu retzemju elementu pievienošana, tiek izvēlēts attālums starp starojuma pārejām tā, lai starojums atrastos neredzamā UV viļņu garuma tuvumā (parasti spektrālais diapazons ir no 100 līdz 400 nm).
Aprakstītais darbības princips nekavējoties nosaka parametru sarakstu, kas tiek normalizēti ultravioletajiem LED. Pase norāda:
- darba viļņa garums, ko dažreiz papildina spektrālās līnijas platums;
- maksimālā gaismas plūsma, kas norādīta lūmenos augstas diafragmas avotiem vai norādīta kandelās (plūsmas un cietā leņķa attiecība) virziena starojuma gadījumā;
- maksimālā straume uz priekšu;
- spriegums uz priekšu.
Sakarā ar īpašas pn savienojuma struktūras izmantošanu UV diodēm uz priekšu spriegums parasti ir ievērojami lielāks, salīdzinot ar parastajiem, un dažreiz sasniedz 5 V.
Diodes darbības laiks ir vairāki desmiti tūkstoši stundu, tipiskais temperatūras diapazons ir no -20 līdz + 100 ° C.
Strukturālā veiktspēja
Komponentu klāsta samazināšanas nolūkos UV gaismas diodes tiek ražotas standarta gadījumos, kas vienlaikus palīdz:
- atrisināt polaritātes problēmu galvenās izvirzījuma klātbūtnes dēļ;
- nodrošina nepieciešamo siltuma izkliedi un elementus ar lielu straumi uz priekšu, ja tiek izmantots metāla korpuss.
Mazjaudas izstarotājiem tiek izmantots lētāks plastmasas korpuss, kā parādīts 2. attēlā.
Visizplatītākajām diodēm ir svina vadi, savukārt SMD ir lentes vadi. Pēdējā iespēja ir parādīta 3. attēlā.