Kaasaegse elu erinevates piirkondades on vajalik saada väikese võimsusega UV-kiirgus. See:
- meditsiinivarustus, sh. ultraviolettkiirguse mõjul kõvenevad hambatäidised;
- kosmetoloogia, kus lakkide karastamise vahendina kasutatakse ultraviolettvalgust;
- mitmesuguste kompositsioonide keemilise kuivatamise seadmed (näide on toodud joonisel 1);
- skannerid pangatähtede ja dokumentide autentsuse kindlakstegemiseks;
- kasvuhooned, kus ultraviolettvalgus stimuleerib taimede kasvu.
Klassikalistel ultraviolettkiirguse lambiallikatel on kaalu ja suuruse näitajad mitterahuldavad ning need tarbivad palju energiat. Kuna need on viimastel aastatel tõhusalt välja vahetatud, on UV-valgusdioodid laialt levinud, millel puuduvad need puudused ja lisaks erinevad kasutusmugavus.
Toimimispõhimõte ja omadused
Ultraviolettvalgust kiirgava dioodi (LED) ja nähtava lainepikkuse vahemiku LED-i tööpõhimõtted on identsed. Seadmed sisaldavad pn-ristmikku, mille kaudu juhitakse alalisvool. Selle läbimise ajal satuvad laengukandjad pooljuhtkonstruktsiooni kõrgetele energiatasemetele. Nende üleminek madalamale tasemele koos sobiva teostusega kaasneb valguskvantide genereerimisega.
Kui struktuur on moodustatud alumiiniumist, galliumist, indiumist ja muudest haruldaste muldmetallide lisanditest, valitakse kiirgusülekannete vaheline kaugus nii, et kiirgus oleks nähtamatus UV lainepikkuste lähedal (tavaliselt spektraal vahemikus 100 kuni 400 nm) nm).
Kirjeldatud tööpõhimõte määrab kohe ultraviolett-LED-i jaoks normaliseeritud parameetrite loendi. Passis on märgitud:
- töölaine pikkus, mida mõnikord täiendab spektrijoone laius;
- maksimaalne valgusvoog, mis on näidatud luukides suure avaga allikate jaoks või antud kandelates (voo ja tahke nurga suhe) suunakiirguse korral;
- maksimaalne edasivool;
- edasi pinge.
Tänu pn-ristmiku spetsiaalse struktuuri kasutamisele on UV-dioodide ettepoole suunatud pinge tavapärastega võrreldes tavaliselt märgatavalt kõrgem ja ulatub mõnikord 5 V-ni.
Dioodi tööaeg on mitukümmend tuhat tundi, tüüpiline temperatuurivahemik on -20 kuni + 100 ° С.
Struktuurne jõudlus
Komponentide valiku minimeerimise eesmärgil toodetakse ultraviolettvalgusdioode standardsetel juhtudel, mis aitab samal ajal:
- lahendada polaarsuse probleem võtme väljaulatuva osa olemasolu tõttu;
- tagama vajaliku soojuse hajutamise ja suure edasivooluga elemendid tingimusel, et kasutatakse metallkorpust.
Väikese võimsusega kiirgurite jaoks kasutatakse odavamat plastkorpust, nagu on näidatud joonisel 2.
Kõige tavalisematel dioodidel on pliijuhtmed, SMD-del aga lintjuhtmed. Viimane võimalus on näidatud joonisel 3.