Civə buxarı, işıq yayan diod (LED) və eksimer fərqli UB-bərkitmə lampa texnologiyalarıdır. Hər üçü mürəkkəbləri, örtükləri, yapışdırıcıları və ekstruziyaları çarpazlaşdırmaq üçün müxtəlif fotopolimerləşmə proseslərində istifadə olunsa da, şüalanan UB enerjisini yaradan mexanizmlər, eləcə də müvafiq spektral çıxışın xüsusiyyətləri tamamilə fərqlidir. Bu fərqləri anlamaq tətbiq və formulasiya inkişafında, UB-bərkitmə mənbəyinin seçilməsində və inteqrasiyasında mühüm rol oynayır.
Civə Buxar Lampaları
Həm elektrod qövs lampaları, həm də elektrodsuz mikrodalğalı lampalar civə buxarı kateqoriyasına aiddir. Civə buxarı lampaları, az miqdarda elementar civə və inert qazın möhürlənmiş kvars borusu içərisində plazmaya buxarlandığı orta təzyiqli, qaz boşaltma lampaları növüdür. Plazma, elektrik enerjisini keçirə bilən inanılmaz dərəcədə yüksək temperaturlu ionlaşmış qazdır. O, qövs lampasının içərisindəki iki elektrod arasında elektrik gərginliyi tətbiq etməklə və ya məişət mikrodalğalı sobasına bənzər bir korpus və ya boşluq içərisində elektrodsuz lampanı mikrodalğalı sobada qızdırmaqla istehsal olunur. Buxarlandıqdan sonra civə plazması ultrabənövşəyi, görünən və infraqırmızı dalğa uzunluqlarında geniş spektrli işıq yayır.
Elektrik qövs lampası halında, tətbiq olunan gərginlik möhürlənmiş kvars borusuna enerji verir. Bu enerji civəni plazmaya buxarlandırır və buxarlanmış atomlardan elektronları buraxır. Elektronların bir hissəsi (-) lampanın müsbət volfram elektroduna və ya anoduna (+) və UB sisteminin elektrik dövrəsinə axır. Yeni elektronları itkin olan atomlar, lampanın mənfi yüklü volfram elektroduna və ya katoduna (-) doğru axan müsbət enerjili kationlara (+) çevrilir. Hərəkət etdikcə kationlar qaz qarışığındakı neytral atomlara dəyir. Zərbə elektronları neytral atomlardan kationlara ötürür. Kationlar elektron qazandıqca daha aşağı enerji vəziyyətinə düşürlər. Enerji fərqi kvars borusundan xaricə şüalanan fotonlar kimi boşalır. Lampa düzgün şəkildə enerji ilə təmin edildikdə, düzgün soyudulduqda və faydalı ömrü ərzində işlədildikdə, yeni yaradılmış kationların (+) daimi təchizatı mənfi elektroda və ya katoda (-) doğru cazibə qüvvəsi ilə hərəkət edərək daha çox atoma dəyir və davamlı UB işığı emissiyası yaradır. Mikrodalğalı lampalar da oxşar şəkildə işləyir, lakin radiotezlik (RF) kimi də tanınan mikrodalğalılar elektrik dövrəsini əvəz edir. Mikrodalğalı lampalarda volfram elektrodları olmadığı və sadəcə civə və inert qaz ehtiva edən möhürlənmiş kvars borusu olduğundan, onlar ümumiyyətlə elektrodsuz adlanır.
Genişzolaqlı və ya geniş spektrli civə buxar lampalarının UB şüalanması təxminən bərabər nisbətdə ultrabənövşəyi, görünən və infraqırmızı dalğa uzunluqlarını əhatə edir. Ultrabənövşəyi hissəyə UBC (200-280 nm), UBB (280-315 nm), UVA (315-400 nm) və UVV (400-450 nm) dalğa uzunluqlarının qarışığı daxildir. 240 nm-dən aşağı dalğa uzunluqlarında UBC şüaları yayan lampalar ozon yaradır və işlənmiş qazların çıxarılması və ya filtrasiyası tələb olunur.
Civə buxarı lampasının spektral çıxışı az miqdarda aşqarlar, məsələn, dəmir (Fe), qallium (Ga), qurğuşun (Pb), qalay (Sn), vismut (Bi) və ya indium (In) əlavə etməklə dəyişdirilə bilər. Əlavə edilmiş metallar plazmanın tərkibini və nəticədə kationlar elektron əldə etdikdə ayrılan enerjini dəyişdirir. Əlavə metallar olan lampalar aşqarlanmış, aşqarlanmış və metal halid adlanır. Əksər UB formulalı mürəkkəblər, örtüklər, yapışdırıcılar və ekstruziyalar standart civə (Hg) və ya dəmir (Fe) aşqarlanmış lampaların çıxışına uyğun olaraq hazırlanmışdır. Dəmirlə aşqarlanmış lampalar UB çıxışının bir hissəsini daha uzun, yaxın görünən dalğa uzunluqlarına keçirir ki, bu da daha qalın, ağır piqmentli formulalar vasitəsilə daha yaxşı nüfuzetmə ilə nəticələnir. Titan dioksid tərkibli UB formulaları qallium (GA) ilə aşqarlanmış lampalarla daha yaxşı bərkiməyə meyllidir. Bunun səbəbi, qallium lampalarının UB çıxışının əhəmiyyətli bir hissəsini 380 nm-dən uzun dalğa uzunluqlarına doğru yönəltməsidir. Titan dioksid qatqıları ümumiyyətlə 380 nm-dən yuxarı işığı udmadığı üçün ağ tərkibli qallium lampalarının istifadəsi, qatqılardan fərqli olaraq, fotoinitiatorlar tərəfindən daha çox UB enerjisinin udulmasına imkan verir.
Spektral profillər formulatorlara və son istifadəçilərə müəyyən bir lampa dizaynı üçün şüalanma çıxışının elektromaqnit spektrində necə paylandığının vizual təsvirini təqdim edir. Buxarlanmış civə və aşqar metallar müəyyən radiasiya xüsusiyyətlərinə malik olsa da, kvars borusunun içərisindəki elementlərin və inert qazların dəqiq qarışığı, lampa konstruksiyası və bərkitmə sisteminin dizaynı ilə birlikdə hamısı UB çıxışına təsir göstərir. Açıq havada lampa təchizatçısı tərəfindən gücləndirilən və ölçülən inteqrasiya olunmamış lampanın spektral çıxışı, düzgün dizayn edilmiş reflektor və soyutma ilə lampa başlığına quraşdırılmış lampadan fərqli spektral çıxışa malik olacaq. Spektral profillər UB sistemi təchizatçılarından asanlıqla əldə edilə bilər və formulasiya inkişafı və lampa seçimində faydalıdır.
Ümumi spektral profil y oxunda spektral şüalanmanı və x oxunda dalğa uzunluğunu qrafik şəklində göstərir. Spektral şüalanma mütləq dəyər (məsələn, Vt/sm2/nm) və ya ixtiyari, nisbi və ya normallaşdırılmış (vahidsiz) ölçülər daxil olmaqla bir neçə şəkildə göstərilə bilər. Profillər adətən məlumatı ya xətt diaqramı, ya da çıxışı 10 nm zolaqlara qruplaşdıran sütun diaqramı kimi göstərir. Aşağıdakı civə qövs lampasının spektral çıxış qrafiki GEW sistemləri üçün dalğa uzunluğuna görə nisbi şüalanmanı göstərir (Şəkil 1).
ŞƏKİL 1 »Civə və dəmir üçün spektral çıxış diaqramları.
Lampa termini Avropa və Asiyada UB şüaları yayan kvars borusuna aiddir, Şimali və Cənubi Amerikalılar isə bir-birini əvəz edə bilən lampa və lampa qarışığından istifadə etməyə meyllidirlər. Lampa və lampa başlığı həm kvars borusunu, həm də bütün digər mexaniki və elektrik komponentlərini özündə birləşdirən tam bir yığımı ifadə edir.
Elektrod Qövs Lampaları
Elektrod qövs lampa sistemləri lampa başlığından, soyutma ventilyatorundan və ya soyuducudan, enerji təchizatından və insan-maşın interfeysindən (HMI) ibarətdir. Lampa başlığı lampa (lampa), reflektor, metal korpus və ya korpus, deklanşör dəsti və bəzən kvars pəncərə və ya məftil qoruyucudan ibarətdir. GEW, kvars borularını, reflektorlarını və deklanşör mexanizmlərini xarici lampa başlığı korpusundan və ya korpusundan asanlıqla çıxarıla bilən kaset dəstlərinin içərisinə quraşdırır. GEW kasetinin çıxarılması adətən tək Allen açarı istifadə edərək saniyələr ərzində həyata keçirilir. UB çıxışı, lampa başlığının ümumi ölçüsü və forması, sistem xüsusiyyətləri və köməkçi avadanlıq ehtiyacları tətbiq və bazara görə dəyişdiyindən, elektrod qövs lampa sistemləri ümumiyyətlə müəyyən bir tətbiq kateqoriyası və ya oxşar maşın növləri üçün nəzərdə tutulub.
Civə buxarı lampaları kvars borusundan 360° işıq yayır. Qövs lampa sistemləri lampa başlığının qarşısında müəyyən bir məsafəyə daha çox işığı tutmaq və fokuslamaq üçün lampanın yanlarında və arxasında yerləşən reflektorlardan istifadə edir. Bu məsafə fokus kimi tanınır və şüalanmanın ən böyük olduğu yerdir. Qövs lampaları adətən fokusda 5 ilə 12 Vt/sm2 arasında yayır. Lampa başlığından çıxan UB şüalarının təxminən 70%-i reflektordan gəldiyindən, reflektorları təmiz saxlamaq və onları vaxtaşırı dəyişdirmək vacibdir. Reflektorları təmizləməmək və ya dəyişdirməmək qeyri-kafi bərkimənin ümumi səbəbidir.
30 ildən artıqdır ki, GEW bərkitmə sistemlərinin səmərəliliyini artırır, müəyyən tətbiqlərin və bazarların ehtiyaclarını ödəmək üçün xüsusiyyətləri və çıxışı fərdiləşdirir və geniş inteqrasiya aksesuarları portfeli hazırlayır. Nəticədə, GEW-nin bugünkü kommersiya təkliflərinə kompakt korpus dizaynları, daha yüksək UB əks etdirmə və azaldılmış infraqırmızı üçün optimallaşdırılmış reflektorlar, səssiz inteqral deklanşör mexanizmləri, hörgü ətəkləri və yuvaları, qısqaclı hörgü qidalanması, azot inertiyası, müsbət təzyiqli başlıqlar, sensor ekranlı operator interfeysi, bərk hal enerji təchizatı, daha yüksək əməliyyat səmərəliliyi, UB çıxış monitorinqi və uzaqdan sistem monitorinqi daxildir.
Orta təzyiqli elektrod lampaları işləyərkən, kvars səthinin temperaturu 600 °C ilə 800 °C arasında, daxili plazma temperaturu isə bir neçə min dərəcə Selsi arasındadır. Məcburi hava, lampanın işləmə temperaturunu düzgün saxlamağın və şüalanan infraqırmızı enerjinin bir hissəsinin kənarlaşdırılmasının əsas vasitəsidir. GEW bu havanı mənfi şəkildə təmin edir; bu o deməkdir ki, hava korpusdan, reflektor və lampa boyunca çəkilir və qurğudan xaric edilir və maşın və ya bərkimə səthindən uzaqlaşdırılır. E4C kimi bəzi GEW sistemləri maye soyutmadan istifadə edir ki, bu da bir qədər daha böyük UB çıxışı təmin edir və lampa başlığının ümumi ölçüsünü azaldır.
Elektrod qövs lampalarının isinmə və soyuma dövrləri var. Lampalar minimal soyuma ilə vurulur. Bu, civə plazmasının istənilən işləmə temperaturuna qalxmasına, sərbəst elektronlar və kationlar əmələ gətirməsinə və cərəyan axınının təmin edilməsinə imkan verir. Lampa başlığı söndürüldükdə, kvars borusunu bərabər şəkildə soyutmaq üçün soyutma bir neçə dəqiqə davam edir. Çox isti olan lampa yenidən işə düşməyəcək və soyumağa davam etməlidir. Başlatma və soyuma dövrünün uzunluğu, eləcə də hər bir gərginlik vurması zamanı elektrodların deqradasiyası pnevmatik qapaq mexanizmlərinin həmişə GEW elektrod qövs lampası yığımlarına inteqrasiya olunmasının səbəbidir. Şəkil 2-də hava ilə soyudulan (E2C) və maye ilə soyudulan (E4C) elektrod qövs lampaları göstərilir.
ŞƏKİL 2 »Maye ilə soyudulan (E4C) və hava ilə soyudulan (E2C) elektrod qövs lampaları.
UV LED lampalar
Yarımkeçiricilər müəyyən dərəcədə keçiriciliyə malik bərk, kristal materiallardır. Elektrik yarımkeçiricidən izolyatordan daha yaxşı axır, lakin metal keçiricidən daha yaxşı deyil. Təbii olaraq yaranan, lakin olduqca səmərəsiz yarımkeçiricilərə silisium, germanium və selen elementləri daxildir. Çıxış və səmərəlilik üçün hazırlanmış sintetik yolla hazırlanmış yarımkeçiricilər kristal strukturuna dəqiq hopdurulmuş çirkləri olan mürəkkəb materiallardır. UB LED-lərində alüminium qallium nitridi (AlGaN) geniş istifadə olunan materialdır.
Yarımkeçiricilər müasir elektronikanın əsasını təşkil edir və tranzistorlar, diodlar, işıq saçan diodlar və mikroprosessorlar yaratmaq üçün hazırlanmışdır. Yarımkeçirici cihazlar elektrik dövrələrinə inteqrasiya olunur və mobil telefonlar, noutbuklar, planşetlər, məişət texnikası, təyyarələr, avtomobillər, pultlar və hətta uşaq oyuncaqları kimi məhsulların içərisinə quraşdırılır. Bu kiçik, lakin güclü komponentlər gündəlik məhsulların işləməsini təmin etməklə yanaşı, əşyaların kompakt, nazik, yüngül və daha əlverişli olmasına imkan verir.
LED-lərin xüsusi halında, dəqiq dizayn edilmiş və hazırlanmış yarımkeçirici materiallar DC enerji mənbəyinə qoşulduqda nisbətən dar dalğa uzunluğunda işıq zolaqları yayır. İşıq yalnız hər bir LED-in müsbət anodundan (+) mənfi katoduna (-) cərəyan axdıqda yaranır. LED çıxışı tez və asanlıqla idarə olunduğu və kvazi-monoxromatik olduğundan, LED-lər aşağıdakı kimi istifadə üçün idealdır: göstərici işıqları; infraqırmızı rabitə siqnalları; televizorlar, noutbuklar, planşetlər və smartfonlar üçün arxa işıqlandırma; elektron lövhələr, reklam lövhələri və jumbotronlar; və UB bərkitmə.
LED müsbət-mənfi qovşaqdır (pn qovşağı). Bu o deməkdir ki, LED-in bir hissəsi müsbət yükə malikdir və anod (+), digər hissəsi isə mənfi yükə malikdir və katod (-) adlanır. Hər iki tərəf nisbətən keçirici olsa da, iki tərəfin kəsişdiyi qovşaq sərhədi, tükənmə zonası kimi tanınan, keçirici deyil. Sabit cərəyan (DC) enerji mənbəyinin müsbət (+) terminalı LED-in anodu (+) ilə, mənbənin mənfi (-) terminalı isə katoda (-) qoşulduqda, katoddakı mənfi yüklü elektronlar və anoddakı müsbət yüklü elektron vakansiyaları enerji mənbəyi tərəfindən itələnərək tükənmə zonasına doğru itələnir. Bu, irəliyə doğru meyldir və keçirici olmayan sərhədi aşmaq effektinə malikdir. Nəticədə n-tipli bölgədəki sərbəst elektronlar kəsişir və p-tipli bölgədəki vakansiyaları doldurur. Elektronlar sərhəddən keçdikcə daha aşağı enerji vəziyyətinə keçirlər. Müvafiq enerji düşüşü yarımkeçiricidən işıq fotonları kimi ayrılır.
Kristal LED strukturunu təşkil edən materiallar və aşqarlar spektral çıxışı müəyyən edir. Bu gün kommersiya baxımından mövcud olan LED bərkitmə mənbələri 365, 385, 395 və 405 nm mərkəzli ultrabənövşəyi çıxışlara, ±5 nm tipik tolerantlığa və Qaus spektral paylanmasına malikdir. Pik spektral şüalanma (W/sm2/nm) nə qədər böyükdürsə, zəng əyrisinin zirvəsi də bir o qədər yüksəkdir. UVC inkişafı 275 ilə 285 nm arasında davam etsə də, çıxış, ömür, etibarlılıq və qiymət hələlik bərkitmə sistemləri və tətbiqləri üçün kommersiya baxımından uyğun deyil.
UV-LED çıxışı hazırda daha uzun UVA dalğa uzunluqları ilə məhdudlaşdığından, UV-LED bərkimə sistemi orta təzyiqli civə buxar lampalarına xas olan genişzolaqlı spektral çıxışı yaymır. Bu o deməkdir ki, UV-LED bərkimə sistemləri UVC, UVB, ən çox görünən işıq və istilik yaradan infraqırmızı dalğa uzunluqları yaymır. Bu, UV-LED bərkimə sistemlərinin daha istiliyə həssas tətbiqlərdə istifadəsinə imkan versə də, orta təzyiqli civə lampaları üçün hazırlanmış mövcud mürəkkəblər, örtüklər və yapışdırıcılar UV-LED bərkimə sistemləri üçün yenidən işlənməlidir. Xoşbəxtlikdən, kimya təchizatçıları getdikcə ikiqat bərkimə kimi təkliflər hazırlayırlar. Bu o deməkdir ki, UV-LED lampa ilə bərkimək üçün nəzərdə tutulmuş ikiqat bərkimə formulası civə buxar lampası ilə də bərkiyəcək (Şəkil 3).
ŞƏKİL 3 »LED üçün spektral çıxış diaqramı.
GEW-nin UV-LED bərkimə sistemləri şüalanma pəncərəsində 30 Vt/sm2-ə qədər enerji yayır. Elektrod qövs lampalarından fərqli olaraq, UV-LED bərkimə sistemləri işıq şüalarını konsentrat fokusda yönəldən reflektorları özündə birləşdirmir. Nəticədə, UV-LED pik şüalanma şüalanma pəncərəsinin yaxınlığında baş verir. Çıxarılan UV-LED şüaları lampa başlığı ilə bərkimə səthi arasındakı məsafə artdıqca bir-birindən ayrılır. Bu, bərkimə səthinə çatan işıq konsentrasiyasını və şüalanmanın böyüklüyünü azaldır. Pik şüalanma çarpaz əlaqə üçün vacib olsa da, getdikcə daha yüksək şüalanma həmişə faydalı olmur və hətta daha böyük çarpaz əlaqə sıxlığının qarşısını ala bilər. Dalğa uzunluğu (nm), şüalanma (W/sm2) və enerji sıxlığı (J/sm2) hamısı bərkimədə mühüm rol oynayır və onların bərkiməyə ümumi təsiri UV-LED mənbəyi seçimi zamanı düzgün başa düşülməlidir.
LED-lər Lambert mənbələridir. Başqa sözlə, hər bir UV LED tam 360° x 180° yarımkürədə vahid irəli çıxış yayır. Hər biri millimetr kvadrat qaydasında olan çoxsaylı UV LED-lər tək bir sıra, sətir və sütun matrisi və ya başqa bir konfiqurasiya şəklində yerləşdirilib. Modullar və ya massivlər kimi tanınan bu alt yığımlar, boşluqlar arasında qarışmanı təmin edən və diodların soyumasını asanlaşdıran LED-lər arasında boşluqlarla hazırlanmışdır. Daha sonra müxtəlif ölçülü UV bərkitmə sistemləri yaratmaq üçün birdən çox modul və ya massiv daha böyük yığımlarda yerləşdirilir (Şəkil 4 və 5). UV-LED bərkitmə sisteminin qurulması üçün tələb olunan əlavə komponentlərə istilik radiatoru, emissiya pəncərəsi, elektron sürücülər, DC enerji təchizatı, maye soyutma sistemi və ya soyuducu və insan maşın interfeysi (HMI) daxildir.
ŞƏKİL 4 »Veb üçün LeoLED sistemi.
ŞƏKİL 5 »Yüksək sürətli çox lampalı qurğular üçün LeoLED sistemi.
UB-LED bərkimə sistemləri infraqırmızı dalğa uzunluqlarını şüalandırmadığı üçün, onlar civə buxar lampalarına nisbətən bərkimə səthinə daha az istilik enerjisi ötürürlər, lakin bu, UB LED-lərinin soyuq bərkimə texnologiyası kimi qəbul edilməli olduğu anlamına gəlmir. UB-LED bərkimə sistemləri çox yüksək pik şüalanmalar yaya bilər və ultrabənövşəyi dalğa uzunluqları enerjinin bir formasıdır. Kimya tərəfindən udulmayan hər hansı bir çıxış, alt hissəni və ya substratı, eləcə də ətrafdakı maşın komponentlərini qızdıracaq.
UV LED-ləri həmçinin xam yarımkeçirici dizaynı və istehsalı, eləcə də LED-ləri daha böyük bərkitmə qurğusuna qablaşdırmaq üçün istifadə olunan istehsal üsulları və komponentləri ilə əlaqəli səmərəsizliyə malik elektrik komponentləridir. Civə buxarı kvars borusunun temperaturu işləmə zamanı 600 ilə 800 °C arasında saxlanılmalı olsa da, LED pn qovşağının temperaturu 120 °C-dən aşağı qalmalıdır. UV-LED massivini işlədən elektrik enerjisinin yalnız 35-50%-i ultrabənövşəyi çıxışa çevrilir (dalğa uzunluğundan yüksək dərəcədə asılıdır). Qalan hissəsi isə istənilən qovşaq temperaturunu qorumaq və müəyyən edilmiş sistem şüalanmasını, enerji sıxlığını və vahidliyini, eləcə də uzun ömür təmin etmək üçün çıxarılmalı olan istilik istiliyinə çevrilir. LED-lər mahiyyət etibarilə uzunömürlü bərk vəziyyətdə olan cihazlardır və LED-ləri düzgün dizayn edilmiş və saxlanılan soyutma sistemləri ilə daha böyük qurğulara inteqrasiya etmək uzunömürlü spesifikasiyalara nail olmaq üçün vacibdir. Bütün UV bərkitmə sistemləri eyni deyil və düzgün dizayn edilməmiş və soyudulmuş UV-LED bərkitmə sistemlərinin həddindən artıq istiləşmə və fəlakətli şəkildə sıradan çıxma ehtimalı daha yüksəkdir.
Arc/LED Hibrid Lampalar
Mövcud texnologiyanın əvəzi olaraq yeni texnologiyanın təqdim olunduğu istənilən bazarda, tətbiqlə bağlı narahatlıq və performansa şübhə ilə yanaşı, narahatlıq da yarana bilər. Potensial istifadəçilər tez-tez tətbiqi yaxşı qurulmuş quraşdırma bazası formalaşana, nümunə tədqiqatları dərc olunana, müsbət rəylər kütləvi şəkildə yayılmağa başlayana və/və ya tanıdıqları və etibar etdikləri şəxslərdən və şirkətlərdən birbaşa təcrübə və ya istinadlar əldə edənə qədər təxirə salırlar. Bütün bir bazarın köhnədən tamamilə imtina edib tamamilə yenisinə keçməzdən əvvəl tez-tez möhkəm dəlillər tələb olunur. İlk tətbiq edənlər rəqiblərin oxşar faydalar əldə etmələrini istəmədikləri üçün uğur hekayələrinin gizli saxlanılmasına kömək etmir. Nəticədə, həm real, həm də şişirdilmiş məyusluq hekayələri bəzən bazarda əks-səda verə bilər, yeni texnologiyanın əsl üstünlüklərini gizlədir və tətbiqi daha da gecikdirir.
Tarix boyu və istəksiz qəbulun qarşısını almaq üçün hibrid dizaynlar tez-tez mövcud texnologiya ilə yeni texnologiya arasında keçid körpüsü kimi qəbul edilmişdir. Hibridlər istifadəçilərə özünəinam qazanmağa və mövcud imkanlardan ödün vermədən yeni məhsulların və ya metodların necə və nə vaxt istifadə olunacağını özləri müəyyən etməyə imkan verir. UB bərkitmə halında, hibrid sistem istifadəçilərə civə buxarı lampaları ilə LED texnologiyası arasında tez və asanlıqla keçid etməyə imkan verir. Çoxlu bərkitmə stansiyası olan xətlər üçün hibridlər preslərin 100% LED, 100% civə buxarı və ya müəyyən bir iş üçün tələb olunan iki texnologiyanın istənilən qarışığını işlətməsinə imkan verir.
GEW veb çeviriciləri üçün qövs/LED hibrid sistemlər təklif edir. Həll yolu GEW-nin ən böyük bazarı olan dar veb etiketi üçün hazırlanmışdır, lakin hibrid dizayn digər veb və qeyri-veb tətbiqlərində də istifadə olunur (Şəkil 6). Qövs/LED, civə buxarı və ya LED kasetini yerləşdirə bilən ümumi lampa başlığı korpusunu özündə birləşdirir. Hər iki kaset universal güc və idarəetmə sistemindən işləyir. Sistem daxilindəki zəka kaset növləri arasında fərq qoymağa imkan verir və avtomatik olaraq müvafiq güc, soyutma və operator interfeysi təmin edir. GEW-nin civə buxarı və ya LED kasetlərindən hər hansı birinin çıxarılması və ya quraşdırılması adətən tək Allen açarı istifadə edərək saniyələr ərzində həyata keçirilir.
ŞƏKİL 6 »Veb üçün Arc/LED sistemi.
Eksimer Lampaları
Eksimer lampaları, kvazi-monoxromatik ultrabənövşəyi enerji yayan qaz-boşalma lampası növüdür. Eksimer lampaları müxtəlif dalğa uzunluqlarında mövcud olsa da, ümumi ultrabənövşəyi çıxışlar 172, 222, 308 və 351 nm-də mərkəzləşmişdir. 172 nm eksimer lampaları vakuum UB diapazonuna (100-200 nm), 222 nm isə yalnız UVC-yə (200-280 nm) aiddir. 308 nm eksimer lampaları UBB (280-315 nm), 351 nm isə tamamilə UVA-ya (315-400 nm) yayılır.
172 nm vakuum UB dalğa uzunluqları UVC-dən daha qısadır və daha çox enerji ehtiva edir; lakin, onlar maddələrin dərinliyinə çox nüfuz etməkdə çətinlik çəkirlər. Əslində, 172 nm dalğa uzunluqları UB formulalı kimyanın ən üst 10 ilə 200 nm arasında tamamilə udulur. Nəticədə, 172 nm eksimer lampaları yalnız UB formulalarının ən xarici səthini çarpazlaşdıracaq və digər bərkitmə cihazları ilə birlikdə inteqrasiya olunmalıdır. Vakuum UB dalğa uzunluqları da hava tərəfindən udulduğundan, 172 nm eksimer lampaları azotla inert atmosferdə işlədilməlidir.
Əksər eksimer lampaları dielektrik baryer kimi xidmət edən kvars borusundan ibarətdir. Boru eksimer və ya eksipleks molekulları əmələ gətirə bilən nadir qazlarla doldurulur (Şəkil 7). Müxtəlif qazlar fərqli molekullar əmələ gətirir və fərqli həyəcanlanmış molekullar lampanın hansı dalğa uzunluqlarını yaydığını müəyyən edir. Kvars borusunun daxili uzunluğu boyunca yüksək gərginlikli elektrod, xarici uzunluq boyunca isə torpaqlama elektrodları keçir. Gərginliklər lampaya yüksək tezliklərdə impulslanır. Bu, elektronların daxili elektrodun içərisində axmasına və qaz qarışığı boyunca xarici torpaqlama elektrodlarına doğru boşalmasına səbəb olur. Bu elmi fenomen dielektrik baryer boşalması (DBD) kimi tanınır. Elektronlar qazdan keçdikcə atomlarla qarşılıqlı təsir göstərir və eksimer və ya eksipleks molekulları yaradan enerjili və ya ionlaşmış növlər yaradırlar. Eksimer və eksipleks molekullarının ömrü inanılmaz dərəcədə qısadır və həyəcanlanmış vəziyyətdən əsas vəziyyətə parçalandıqda, kvazimonoxromatik paylanmaya malik fotonlar yayılır.
ŞƏKİL 7 »Eksimer lampası
Civə buxarı lampalarından fərqli olaraq, eksimer lampasının kvars borusunun səthi qızmır. Nəticədə, əksər eksimer lampaları az və ya heç bir soyutma olmadan işləyir. Digər hallarda, adətən azot qazı ilə təmin edilən aşağı səviyyədə soyutma tələb olunur. Lampanın istilik sabitliyinə görə, eksimer lampaları dərhal "AÇIQ/SÖNDÜRÜLÜR" və isinmə və ya soyutma dövrlərinə ehtiyac yoxdur.
172 nm dalğa uzunluğunda şüalanan eksimer lampaları həm kvazimonoxromatik UVA-LED-bərkitmə sistemləri, həm də genişzolaqlı civə buxar lampaları ilə birləşdirildikdə, səth effektləri yaranır. Əvvəlcə UVA LED lampaları kimyəvi reaksiyanı gelləşdirmək üçün istifadə olunur. Daha sonra kvazimonoxromatik eksimer lampaları səthi polimerləşdirmək üçün istifadə olunur və nəhayət, genişzolaqlı civə lampaları kimyəvi reaksiyanın qalan hissəsini bir-biri ilə əlaqələndirir. Ayrı-ayrı mərhələlərdə tətbiq olunan üç texnologiyanın unikal spektral çıxışları, UV mənbələrindən heç biri ilə əldə edilə bilməyən faydalı optik və funksional səth bərkitmə effektləri verir.
172 və 222 nm eksimer dalğa uzunluqları təhlükəli üzvi maddələri və zərərli bakteriyaları məhv etməkdə də təsirlidir ki, bu da eksimer lampalarını səth təmizlənməsi, dezinfeksiya edilməsi və səth enerjisi ilə müalicə üçün praktik edir.
Lampa Həyatı
Lampa və ya lampa ömrünə gəldikdə, GEW-nin qövs lampaları ümumiyyətlə 2000 saata qədər işləyir. Lampanın ömrü mütləq deyil, çünki UB şüalanma çıxışı zamanla tədricən azalır və müxtəlif amillərdən təsirlənir. Lampanın dizaynı və keyfiyyəti, eləcə də UB sisteminin iş vəziyyəti və formulasiya maddəsinin reaktivliyi. Düzgün dizayn edilmiş UB sistemləri, müəyyən bir lampa (lampa) dizaynı tərəfindən tələb olunan düzgün güc və soyutmanın təmin edilməsini təmin edir.
GEW ilə təchiz olunmuş lampalar (lampalar) GEW bərkitmə sistemlərində istifadə edildikdə həmişə ən uzun ömür təmin edir. İkinci dərəcəli təchizat mənbələri ümumiyyətlə nümunədən lampanı tərs mühəndisliklə hazırlayır və nüsxələrdə eyni ucluq, kvars diametri, civə tərkibi və ya qaz qarışığı olmaya bilər ki, bu da hamısı UB çıxışına və istilik yaranmasına təsir göstərə bilər. İstilik yaranması sistemin soyumasına qarşı balanslaşdırılmadıqda, lampa həm çıxışda, həm də ömründə əziyyət çəkir. Daha soyuq işləyən lampalar daha az UB şüası yayır. Daha isti işləyən lampalar o qədər də uzun müddət işləmir və yüksək səth temperaturlarında əyilir.
Elektrod qövs lampalarının ömrü lampanın işləmə temperaturu, işləmə saatlarının sayı və işə salma və ya vurma sayı ilə məhdudlaşır. Hər dəfə işə salma zamanı lampa yüksək gərginlikli qövslə vurulduqda, volfram elektrodunun bir hissəsi aşınır. Nəticədə lampa yenidən işə düşməyəcək. Elektrod qövs lampaları, işə salındıqda lampa gücünün dəfələrlə dövriyyəyə salınmasına alternativ olaraq UB çıxışını bloklayan deklanşör mexanizmlərinə malikdir. Daha çox reaktiv mürəkkəb, örtük və yapışdırıcı lampanın ömrünü uzada bilər; daha az reaktiv formulalar isə lampanın daha tez-tez dəyişdirilməsini tələb edə bilər.
UV-LED sistemləri ənənəvi lampalardan daha uzunömürlüdür, lakin UV-LED ömrü də mütləq deyil. Ənənəvi lampalarda olduğu kimi, UV LED-lərin də idarə olunma gücü məhduddur və ümumiyyətlə 120 °C-dən aşağı qovşaq temperaturlarında işləməlidir. Həddindən artıq işləmə və soyumayan LED-lər ömrü pozacaq və bu da daha sürətli parçalanmaya və ya fəlakətli nasazlığa səbəb olacaq. Bütün UV-LED sistem təchizatçıları hazırda 20.000 saatdan çox ən yüksək müəyyən edilmiş ömür müddətinə cavab verən dizaynlar təklif etmir. Daha yaxşı dizayn edilmiş və saxlanılan sistemlər 20.000 saatdan çox, keyfiyyətsiz sistemlər isə daha qısa pəncərələrdə sıradan çıxacaq. Xoş xəbər budur ki, LED sistem dizaynları hər dizayn təkrarlanması ilə təkmilləşməyə və daha uzunömürlü olmağa davam edir.
Ozon
Daha qısa UVC dalğa uzunluqları oksigen molekullarına (O2) təsir etdikdə, oksigen molekullarının (O2) iki oksigen atomuna (O2) bölünməsinə səbəb olurlar. Sərbəst oksigen atomları (O) daha sonra digər oksigen molekulları (O2) ilə toqquşur və ozon (O3) əmələ gətirir. Trioksigen (O3) yer səviyyəsində dioksigenə (O2) nisbətən daha az sabit olduğundan, ozon atmosfer havasında sürüşərkən asanlıqla oksigen molekuluna (O2) və oksigen atomuna (O) çevrilir. Sərbəst oksigen atomları (O) daha sonra oksigen molekulları (O2) yaratmaq üçün egzoz sistemində bir-biri ilə rekombinasiya olunur.
Sənaye UB-bərkitmə tətbiqləri üçün ozon (O3) atmosfer oksigeni 240 nm-dən aşağı ultrabənövşəyi dalğa uzunluqları ilə qarşılıqlı təsir göstərdikdə əmələ gəlir. Genişzolaqlı civə buxarı ilə bərkimə mənbələri ozon yaradan bölgənin bir hissəsini üst-üstə düşən 200 ilə 280 nm arasında UB şüaları yayır və eksimer lampaları 172 nm-də vakuum UB və ya 222 nm-də UB şüaları yayır. Civə buxarı və eksimer bərkimə lampaları tərəfindən yaradılan ozon qeyri-sabitdir və əhəmiyyətli bir ekoloji problem deyil, lakin yüksək səviyyədə tənəffüs yollarını qıcıqlandıran və zəhərli olduğu üçün işçiləri əhatə edən yaxın ərazidən təmizlənməsi lazımdır. Kommersiya UB-LED bərkimə sistemləri 365 ilə 405 nm arasında UVA şüaları yaydığı üçün ozon əmələ gəlmir.
Ozonun qoxusu metal, yanan məftil, xlor və elektrik qığılcımı qoxusuna bənzəyir. İnsan qoxu hissləri ozonun miqdarını milyonda 0,01-0,03 hissə (ppm) qədər aşkar edə bilər. Bu, insandan və fəaliyyət səviyyəsindən asılı olaraq dəyişsə də, 0,4 ppm-dən çox konsentrasiyalar mənfi tənəffüs yollarına və baş ağrılarına səbəb ola bilər. İşçilərin ozona məruz qalmasını məhdudlaşdırmaq üçün UB-bərkitmə xətlərində düzgün ventilyasiya quraşdırılmalıdır.
UB ilə bərkitmə sistemləri, ümumiyyətlə, lampa başlıqlarından çıxan işlənmiş havanı saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur ki, bu da operatorlardan uzaqda və binanın xaricində oksigen və günəş işığının iştirakı ilə təbii olaraq parçalanmasına səbəb ola bilsin. Alternativ olaraq, ozonsuz lampalar, ozon yaradan dalğa uzunluqlarını bloklayan kvars qatqısı ehtiva edir və damda kanalizasiya və ya deşiklərin kəsilməsinin qarşısını almaq istəyən müəssisələr tez-tez işlənmiş hava ventilyatorlarının çıxışında filtrlərdən istifadə edirlər.
Yazı vaxtı: 19 iyun 2024
