Что такое источник УФ-излучения?

Что такое источник УФ-излучения?

Источник УФ-излучения — это устройство, излучающее ультрафиолетовый (УФ) свет.

Помимо источника света, который генерирует УФ-излучение, некоторые коммерчески доступные источники УФ-излучения включают в себя систему охлаждения и оптическую систему, которая преобразует УФ-излучение в линейный луч через линзу для удобства использования. Ультрафиолетовый свет, излучаемый каждым типом, отличается.

Существует три типа источников света, которые различаются на «ртутные лампы высокого давления», которые испускают ультрафиолетовые лучи с длиной волны 365 нм (нанометров), «металлогалогенные лампы», которые испускают ультрафиолетовые лучи от 200 до 400 нм, и «ртутные лампы низкого давления», которые колеблются с длиной волны 254 нм и 185 нм. Тип источника УФ-света, который может быть облучен, во многом зависит от функции оборудования, и источник УФ-света должен быть выбран в соответствии с целью.

Источник УФ-излучения высокой интенсивности оснащен системой охлаждения, поскольку само оборудование нагревается. При обращении с ними необходимо соблюдать осторожность, так как они могут выделять озон с необычным запахом или разлагать органические вещества в окружающей среде при использовании.

Применение источников УФ-излучения

Различные источники УФ-излучения используются для разных целей. Области применения по типу следующие:

1. Ртутные лампы высокого давления

Часто используются для отверждения УФ-смол и красок.

2. Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы используются для смол и красок, отверждаемых коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами. По сравнению с ртутными лампами высокого давления, металлогалогенные лампы имеют более высокую общую энергию при отверждении УФ-смол и красок, поскольку испускаемые УФ-лучи имеют непрерывную длину волны.

3. Ртутные лампы низкого давления

Короткая длина волны 254 нм используется для УФ-стерилизации и т. д. Несколько длин волн 254 нм/185 нм используются для антиоксидантной обработки воды и УФ-очистки в дополнение к стерилизации. Они также генерируют озон, который может использоваться для очистки органических веществ, прилипших к кремниевым подложкам и т. д. Однако длительное использование системы приведет к образованию оксидной пленки, поэтому необходим приливный диапазон.

Принцип источников УФ-излучения

Источники УФ-излучения представляют собой устройства, которые испускают ультрафиолетовые лучи посредством разряда газообразной ртути, которая содержится в стеклянной трубке с электродами на обоих концах, заполненной ртутью (Hg) и благородным газом.

Электрический ток, подаваемый на электроды, генерирует внутри тепловую энергию. Эмиттер (материал, испускающий электроны) испускает электроны за счет тепловой энергии, и электроны движутся в одном направлении между электродами. Во время этого движения электроны сталкиваются с молекулами Hg внутри, и молекулы Hg испускают ультрафиолетовое излучение за счет удара.

Когда ультрафиолетовые лучи проходят через стекло, они вступают в контакт и поглощаются флуоресцентным материалом, нанесенным на стекло, который изменяет длину волны и излучает их как ультрафиолетовые лучи желаемой длины волны. Другими словами, длина волны ультрафиолетового света определяется материалом стекла и флуоресцентным материалом, нанесенным на стекло.

В ртутных лампах высокого давления и металлогалогенных лампах используется кварцевое стекло, в то время как в ртутных лампах низкого давления используется синтетическое кварцевое стекло. Длина волны ртутных ламп низкого давления может дополнительно изменяться в зависимости от того, запечатан ли озон внутри ламп.

Другая информация об источниках УФ-излучения

1. Светодиодные источники УФ-излучения

Лампы накаливания и люминесцентные лампы были заменены светодиодами более 10 лет назад. Однако, как уже упоминалось выше, ртутные источники УФ-излучения по-прежнему широко используются.

Одним из факторов, препятствующих переходу на светодиодные источники УФ-излучения, является низкая выходная мощность и длительное рабочее время, необходимое для отверждения смол и высыхания чернил и красок. Однако благодаря усилиям производителей светодиодных источников света в последнее время стали доступны высокомощные светодиодные (УФ) источники света.

Замена обычных источников УФ-света на светодиодные источники света имеет преимущества в виде снижения энергопотребления, что снижает расходы на электроэнергию, а также уменьшения замены источника света из-за длительного срока службы и минимального износа, вызванного включением и выключением питания. Кроме того, поскольку источники УФ-света, УФ-лампы, используют ртуть, переход на светодиодные источники света имеет большое значение с точки зрения сокращения количества используемой ртути. Ртуть вредна для человеческого организма и окружающей среды.

2. Причины, по которым источники УФ-света не отверждают УФ

Источники УФ-излучения иногда используются для отверждения смол, но в зависимости от условий использования, окружающей среды и комбинации материалов смолы смола может не затвердеть. Основные причины перечислены ниже.

Высокая влажность
В зависимости от комбинации материалов и отвердителей скорость отверждения смолы может значительно снижаться при высокой влажности. Если работа должна выполняться в такой среде, использование добавок может улучшить ситуацию.

Длины волн не совпадают.
Для каждого материала или отвердителя существует оптимальная длина волны УФ-излучения для отверждения. Проверьте технические характеристики материала или отвердителя и убедитесь, что используется оптимальный источник света.

Недостаточная мощность источника света.
Недостаточная мощность светодиодного источника света может привести к тому, что свет не достигнет глубоко материала, и отверждение может не произойти. Те же настройки, что и при использовании ртутных ламп, не всегда подходят для надлежащего отверждения, поэтому при смене источника света и т. д. требуется определенная изобретательность.