Em várias áreas da vida moderna, torna-se necessária a obtenção de radiação UV de baixa potência. Isto:
- equipamento médico, incl. restaurações dentárias endurecendo sob a influência da radiação ultravioleta;
- cosmetologia, onde a luz ultravioleta é usada como meio de endurecimento de vernizes;
- instalações para secagem química de várias composições (um exemplo é mostrado na Figura 1);
- scanners para determinar a autenticidade de contas e documentos;
- fazendas com efeito de estufa onde a luz ultravioleta estimula o crescimento das plantas.
As fontes clássicas de lâmpadas de radiação ultravioleta têm características de peso e tamanho insatisfatórias e consomem alta energia. Como sua substituição eficaz nos últimos anos, os LEDs UV se espalharam, os quais são livres dessas desvantagens e, além disso, diferem na facilidade de uso.
Princípio de operação e características
Os princípios de operação de um diodo emissor de luz ultravioleta (LED) e LED da faixa de comprimento de onda visível são idênticos. Os dispositivos contêm uma junção pn através da qual uma corrente contínua é passada. Durante sua passagem, os portadores de carga se encontram em altos níveis de energia da estrutura do semicondutor. Sua transição para níveis inferiores, com execução adequada, é acompanhada pela geração de quanta de luz.
Quando a estrutura é formada por adições de alumínio, gálio, índio e outros elementos de terras raras, a distância entre as transições radiativas é selecionada de modo que a radiação está na faixa de comprimento de onda quase UV invisível (geralmente a faixa espectral de 100 a 400 nm).
O princípio de operação descrito determina imediatamente a lista de parâmetros que são normalizados para LED ultravioleta. O passaporte indica:
- comprimento de onda de trabalho, às vezes complementado pela largura da linha espectral;
- fluxo luminoso máximo, indicado em lúmens para fontes de grande abertura, ou dado em velas (relação fluxo / ângulo sólido) no caso de radiação direcional;
- corrente direta máxima;
- tensão direta.
Devido ao uso de uma estrutura especial de junção pn, a tensão direta nos diodos UV é geralmente visivelmente mais alta em comparação com os convencionais e às vezes chega a 5 V.
O tempo de operação do diodo é de várias dezenas de milhares de horas, a faixa de temperatura típica é de -20 a + 100 ° C.
Desempenho estrutural
Por razões de minimizar a gama de componentes, LEDs ultravioleta são produzidos em caixas padrão, o que ao mesmo tempo ajuda:
- resolver o problema de polaridade devido à presença de uma saliência chave;
- fornecer a dissipação de calor necessária e elementos com altas correntes diretas, desde que seja utilizada uma caixa de metal.
Para emissores de baixa potência, é usada uma caixa de plástico mais barata, como a mostrada na Figura 2.
Os diodos mais comuns têm fios condutores, enquanto os SMDs têm fios de fita. A última opção é mostrada na Figura 3.