UV క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లో ఏ రకమైన UV-క్యూరింగ్ సోర్స్‌లను ఉపయోగిస్తారు?

పాదరస ఆవిరి, కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ (LED), మరియు ఎక్సైమర్ అనేవి విభిన్నమైన UV-క్యూరింగ్ దీప సాంకేతికతలు. ఈ మూడింటినీ ఇంకులు, పూతలు, సంసంజకాలు, మరియు ఎక్స్‌ట్రూషన్‌లను క్రాస్‌లింక్ చేయడానికి వివిధ ఫోటోపాలిమరైజేషన్ ప్రక్రియలలో ఉపయోగిస్తున్నప్పటికీ, వెలువడే UV శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే యంత్రాంగాలు, అలాగే వాటికి సంబంధించిన స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్ యొక్క లక్షణాలు పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఈ వ్యత్యాసాలను అర్థం చేసుకోవడం అనేది అప్లికేషన్ మరియు ఫార్ములేషన్ అభివృద్ధి, UV-క్యూరింగ్ సోర్స్ ఎంపిక, మరియు ఏకీకరణలో కీలకపాత్ర పోషిస్తుంది.

మెర్క్యురీ ఆవిరి దీపాలు

ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ దీపాలు మరియు ఎలక్ట్రోడ్-రహిత మైక్రోవేవ్ దీపాలు రెండూ పాదరస ఆవిరి వర్గంలోకి వస్తాయి. పాదరస ఆవిరి దీపాలు అనేవి ఒక రకమైన మధ్యస్థ-పీడన, వాయు-ఉత్సర్గ దీపాలు. వీటిలో, మూసివున్న క్వార్ట్జ్ గొట్టం లోపల కొద్ది మొత్తంలో మూల పాదరసం మరియు జడ వాయువును ప్లాస్మాగా ఆవిరి చేస్తారు. ప్లాస్మా అనేది విద్యుత్తును ప్రసరింపజేయగల అత్యంత అధిక-ఉష్ణోగ్రత గల అయనీకరణ వాయువు. దీనిని ఒక ఆర్క్ దీపంలోని రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య విద్యుత్ వోల్టేజ్‌ను ప్రయోగించడం ద్వారా గానీ, లేదా గృహ మైక్రోవేవ్ ఓవెన్‌ను పోలిన ఒక ఆవరణ లేదా కుహరంలో ఎలక్ట్రోడ్-రహిత దీపాన్ని మైక్రోవేవ్ చేయడం ద్వారా గానీ ఉత్పత్తి చేస్తారు. ఆవిరిగా మారిన తర్వాత, పాదరస ప్లాస్మా అతినీలలోహిత, దృశ్యమాన మరియు పరారుణ తరంగదైర్ఘ్యాల వ్యాప్తంగా విస్తృత-స్పెక్ట్రమ్ కాంతిని వెలువరిస్తుంది.

ఎలక్ట్రికల్ ఆర్క్ ల్యాంప్ విషయంలో, ప్రయోగించిన వోల్టేజ్ మూసివున్న క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌కు శక్తినిస్తుంది. ఈ శక్తి పాదరసాన్ని ప్లాస్మాగా మార్చి, ఆవిరైన అణువుల నుండి ఎలక్ట్రాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్‌లలో కొంత భాగం (-) ల్యాంప్ యొక్క ధనాత్మక టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా యానోడ్ (+) వైపు మరియు UV సిస్టమ్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లోకి ప్రవహిస్తాయి. కొత్తగా ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయిన అణువులు ధనాత్మకంగా శక్తివంతమైన కాటయాన్‌లుగా (+) మారి, ల్యాంప్ యొక్క రుణాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా కాథోడ్ (-) వైపు ప్రవహిస్తాయి. అవి కదులుతున్నప్పుడు, కాటయాన్‌లు వాయు మిశ్రమంలోని తటస్థ అణువులను ఢీకొంటాయి. ఈ తాకిడి తటస్థ అణువుల నుండి కాటయాన్‌లకు ఎలక్ట్రాన్‌లను బదిలీ చేస్తుంది. కాటయాన్‌లు ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందినప్పుడు, అవి తక్కువ శక్తి స్థితిలోకి పడిపోతాయి. ఈ శక్తి వ్యత్యాసం ఫోటాన్‌లుగా విడుదలయ్యి, క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ నుండి బయటకు ప్రసరిస్తుంది. దీపానికి తగినంత విద్యుత్ సరఫరా చేసి, సరిగ్గా చల్లబరిచి, దాని ఉపయోగకరమైన జీవితకాలంలోపు పనిచేయించినట్లయితే, నిరంతరం కొత్తగా ఏర్పడిన కాటయాన్లు (+) రుణాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ లేదా కాథోడ్ (-) వైపు ఆకర్షించబడి, మరిన్ని పరమాణువులను తాకి, UV కాంతిని నిరంతరంగా విడుదల చేస్తాయి. మైక్రోవేవ్ దీపాలు కూడా ఇదే విధంగా పనిచేస్తాయి, కాకపోతే విద్యుత్ వలయం స్థానంలో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) అని కూడా పిలువబడే మైక్రోవేవ్‌లు ఉంటాయి. మైక్రోవేవ్ దీపాలలో టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉండవు మరియు అవి కేవలం పాదరసం మరియు జడ వాయువును కలిగి ఉన్న ఒక మూసివున్న క్వార్ట్జ్ గొట్టం మాత్రమే కాబట్టి, వాటిని సాధారణంగా ఎలక్ట్రోడ్‌లు లేనివిగా పిలుస్తారు.

బ్రాడ్‌బ్యాండ్ లేదా బ్రాడ్-స్పెక్ట్రమ్ మెర్క్యురీ వేపర్ ల్యాంప్‌ల యొక్క UV ఉద్గారం అతినీలలోహిత, దృశ్యమాన మరియు పరారుణ తరంగదైర్ఘ్యాలను దాదాపు సమాన నిష్పత్తిలో కలిగి ఉంటుంది. అతినీలలోహిత భాగంలో UVC (200 నుండి 280 nm), UVB (280 నుండి 315 nm), UVA (315 నుండి 400 nm), మరియు UVV (400 నుండి 450 nm) తరంగదైర్ఘ్యాల మిశ్రమం ఉంటుంది. 240 nm కంటే తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలలో UVC ని ఉద్గారించే ల్యాంప్‌లు ఓజోన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు వాటికి ఎగ్జాస్ట్ లేదా ఫిల్ట్రేషన్ అవసరం.

పాదరస ఆవిరి దీపం యొక్క స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్‌ను ఇనుము (Fe), గాలియం (Ga), సీసం (Pb), తగరం (Sn), బిస్మత్ (Bi), లేదా ఇండియం (In) వంటి చిన్న మొత్తంలో డోపెంట్‌లను జోడించడం ద్వారా మార్చవచ్చు. జోడించిన లోహాలు ప్లాస్మా యొక్క కూర్పును మారుస్తాయి మరియు తత్ఫలితంగా, కాటయాన్‌లు ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందినప్పుడు విడుదలయ్యే శక్తిని మారుస్తాయి. లోహాలు జోడించబడిన దీపాలను డోప్డ్, యాడిటివ్, మరియు మెటల్ హాలైడ్ అని పిలుస్తారు. చాలా UV-ఫార్ములేటెడ్ ఇంకులు, కోటింగ్‌లు, అడెసివ్‌లు, మరియు ఎక్స్‌ట్రూషన్‌లు ప్రామాణిక పాదరసం- (Hg) లేదా ఇనుము- (Fe) డోప్డ్ దీపాల అవుట్‌పుట్‌కు సరిపోయేలా రూపొందించబడ్డాయి. ఇనుము-డోప్డ్ దీపాలు UV అవుట్‌పుట్‌లో కొంత భాగాన్ని పొడవైన, కంటికి కనిపించే తరంగదైర్ఘ్యాలకు మారుస్తాయి, దీని ఫలితంగా మందమైన, అధిక వర్ణద్రవ్యాలు కలిగిన ఫార్ములేషన్‌ల ద్వారా మెరుగైన చొచ్చుకుపోవడం జరుగుతుంది. టైటానియం డయాక్సైడ్ కలిగిన UV ఫార్ములేషన్‌లు గాలియం (GA)-డోప్డ్ దీపాలతో మెరుగ్గా గట్టిపడతాయి. దీనికి కారణం గాలియం దీపాలు UV అవుట్‌పుట్‌లో గణనీయమైన భాగాన్ని 380 nm కంటే పొడవైన తరంగదైర్ఘ్యాల వైపుకు మారుస్తాయి. టైటానియం డయాక్సైడ్ సంకలితాలు సాధారణంగా 380 nm కంటే ఎక్కువ కాంతిని శోషించుకోవు కాబట్టి, తెల్లని ఫార్ములేషన్‌లతో గాలియం దీపాలను ఉపయోగించడం వల్ల సంకలితాలకు బదులుగా ఫోటోఇనిషియేటర్ల ద్వారా ఎక్కువ UV శక్తి శోషించబడటానికి వీలు కలుగుతుంది.

స్పెక్ట్రల్ ప్రొఫైల్స్ అనేవి, ఒక నిర్దిష్ట ల్యాంప్ డిజైన్ నుండి వెలువడే రేడియేషన్ అవుట్‌పుట్ విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలో ఎలా విస్తరించి ఉంటుందో, ఫార్ములేటర్లకు మరియు తుది వినియోగదారులకు దృశ్యరూపంలో చూపిస్తాయి. ఆవిరి రూపంలో ఉన్న పాదరసం మరియు సంకలిత లోహాలకు నిర్దిష్ట రేడియేషన్ లక్షణాలు ఉన్నప్పటికీ, క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ లోపల ఉండే మూలకాలు మరియు జడ వాయువుల కచ్చితమైన మిశ్రమం, అలాగే ల్యాంప్ నిర్మాణం మరియు క్యూరింగ్ సిస్టమ్ డిజైన్ అన్నీ UV అవుట్‌పుట్‌ను ప్రభావితం చేస్తాయి. బహిరంగ ప్రదేశంలో, ఒక ల్యాంప్ సరఫరాదారుచే శక్తిని పొంది, కొలవబడే నాన్-ఇంటిగ్రేటెడ్ ల్యాంప్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్, సరిగ్గా రూపొందించిన రిఫ్లెక్టర్ మరియు కూలింగ్‌తో కూడిన ల్యాంప్ హెడ్‌లో అమర్చిన ల్యాంప్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్ కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది. స్పెక్ట్రల్ ప్రొఫైల్స్ UV సిస్టమ్ సరఫరాదారుల వద్ద సులభంగా లభిస్తాయి మరియు ఫార్ములేషన్ అభివృద్ధి మరియు ల్యాంప్ ఎంపికలో ఉపయోగపడతాయి.

ఒక సాధారణ స్పెక్ట్రల్ ప్రొఫైల్, y-అక్షంపై స్పెక్ట్రల్ ఇర్రేడియన్స్‌ను మరియు x-అక్షంపై తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ప్లాట్ చేస్తుంది. స్పెక్ట్రల్ ఇర్రేడియన్స్‌ను సంపూర్ణ విలువ (ఉదా. W/cm2/nm) లేదా యాదృచ్ఛిక, సాపేక్ష, లేదా సాధారణీకరించిన (యూనిట్-రహిత) కొలతలతో సహా అనేక విధాలుగా ప్రదర్శించవచ్చు. ఈ ప్రొఫైల్స్ సాధారణంగా అవుట్‌పుట్‌ను 10 nm బ్యాండ్‌లుగా సమూహపరిచే లైన్ చార్ట్ లేదా బార్ చార్ట్‌గా సమాచారాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి. కింది మెర్క్యురీ ఆర్క్ ల్యాంప్ స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్ గ్రాఫ్, GEW సిస్టమ్‌ల కోసం తరంగదైర్ఘ్యానికి సంబంధించి సాపేక్ష ఇర్రేడియన్స్‌ను చూపుతుంది (మూర్తి 1).

చిత్రం 1 »పాదరసం మరియు ఇనుము యొక్క వర్ణపట ఉద్గార పటాలు.
ఐరోపా మరియు ఆసియాలో UV-ఉద్గార క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను సూచించడానికి 'ల్యాంప్' అనే పదాన్ని ఉపయోగిస్తారు, అయితే ఉత్తర మరియు దక్షిణ అమెరికన్లు బల్బ్ మరియు ల్యాంప్ అనే పదాలను ఒకదానికొకటి మార్చుకుంటూ వాడతారు. ల్యాంప్ మరియు ల్యాంప్ హెడ్ రెండూ క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ మరియు అన్ని ఇతర యాంత్రిక మరియు విద్యుత్ భాగాలను కలిగి ఉండే పూర్తి అమరికను సూచిస్తాయి.

ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ దీపాలు

ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంప్ సిస్టమ్‌లలో ఒక ల్యాంప్ హెడ్, ఒక కూలింగ్ ఫ్యాన్ లేదా చిల్లర్, ఒక పవర్ సప్లై, మరియు ఒక హ్యూమన్-మెషిన్ ఇంటర్‌ఫేస్ (HMI) ఉంటాయి. ల్యాంప్ హెడ్‌లో ఒక ల్యాంప్ (బల్బ్), ఒక రిఫ్లెక్టర్, ఒక మెటల్ కేసింగ్ లేదా హౌసింగ్, ఒక షట్టర్ అసెంబ్లీ, మరియు కొన్నిసార్లు ఒక క్వార్ట్జ్ విండో లేదా వైర్ గార్డ్ ఉంటాయి. GEW తన క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లు, రిఫ్లెక్టర్‌లు, మరియు షట్టర్ మెకానిజమ్‌లను క్యాసెట్ అసెంబ్లీల లోపల అమరుస్తుంది, వీటిని బయటి ల్యాంప్ హెడ్ కేసింగ్ లేదా హౌసింగ్ నుండి సులభంగా తొలగించవచ్చు. ఒకే ఒక్క అలెన్ రెంచ్‌ను ఉపయోగించి, GEW క్యాసెట్‌ను సాధారణంగా కొన్ని సెకన్లలోనే తొలగించవచ్చు. UV అవుట్‌పుట్, మొత్తం ల్యాంప్ హెడ్ పరిమాణం మరియు ఆకారం, సిస్టమ్ ఫీచర్లు, మరియు అనుబంధ పరికరాల అవసరాలు అప్లికేషన్ మరియు మార్కెట్‌ను బట్టి మారుతూ ఉంటాయి కాబట్టి, ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంప్ సిస్టమ్‌లు సాధారణంగా ఒక నిర్దిష్ట వర్గం అప్లికేషన్‌ల కోసం లేదా సారూప్య మెషిన్ రకాల కోసం రూపొందించబడతాయి.

పాదరస ఆవిరి దీపాలు క్వార్ట్జ్ గొట్టం నుండి 360° కాంతిని వెలువరిస్తాయి. ఆర్క్ దీప వ్యవస్థలు, దీపం యొక్క ప్రక్కల మరియు వెనుక భాగంలో ఉన్న పరావర్తకాలను ఉపయోగించి, ఎక్కువ కాంతిని సంగ్రహించి, దీపం తల ముందు ఒక నిర్దిష్ట దూరంలో కేంద్రీకరిస్తాయి. ఈ దూరాన్ని ఫోకస్ అని పిలుస్తారు మరియు ఇక్కడే కాంతి తీవ్రత అత్యధికంగా ఉంటుంది. ఆర్క్ దీపాలు సాధారణంగా ఫోకస్ వద్ద 5 నుండి 12 W/cm2 పరిధిలో కాంతిని వెలువరిస్తాయి. దీపం తల నుండి వెలువడే UV కాంతిలో సుమారు 70% పరావర్తకం నుండే వస్తుంది కాబట్టి, పరావర్తకాలను శుభ్రంగా ఉంచడం మరియు వాటిని క్రమానుసారంగా మార్చడం ముఖ్యం. పరావర్తకాలను శుభ్రం చేయకపోవడం లేదా మార్చకపోవడం అనేది కాంతి సరిగా ఆరకపోవడానికి ఒక సాధారణ కారణం.

30 సంవత్సరాలకు పైగా, GEW తన క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌ల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తూ, నిర్దిష్ట అనువర్తనాలు మరియు మార్కెట్‌ల అవసరాలను తీర్చడానికి ఫీచర్‌లు మరియు అవుట్‌పుట్‌ను అనుకూలీకరిస్తూ, ఇంకా ఇంటిగ్రేషన్ యాక్సెసరీల యొక్క పెద్ద పోర్ట్‌ఫోలియోను అభివృద్ధి చేస్తూ వస్తోంది. ఫలితంగా, GEW నుండి నేటి వాణిజ్య ఉత్పత్తులలో కాంపాక్ట్ హౌసింగ్ డిజైన్‌లు, అధిక UV పరావర్తనం మరియు తగ్గిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కోసం ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన రిఫ్లెక్టర్‌లు, నిశ్శబ్దమైన ఇంటిగ్రల్ షట్టర్ మెకానిజమ్‌లు, వెబ్ స్కర్ట్‌లు మరియు స్లాట్‌లు, క్లామ్-షెల్ వెబ్ ఫీడింగ్, నైట్రోజన్ ఇనర్షన్, పాజిటివ్లీ ప్రెషరైజ్డ్ హెడ్‌లు, టచ్-స్క్రీన్ ఆపరేటర్ ఇంటర్‌ఫేస్, సాలిడ్-స్టేట్ పవర్ సప్లైలు, అధిక కార్యాచరణ సామర్థ్యాలు, UV అవుట్‌పుట్ పర్యవేక్షణ, మరియు రిమోట్ సిస్టమ్ పర్యవేక్షణ వంటివి పొందుపరచబడ్డాయి.

మీడియం-ప్రెజర్ ఎలక్ట్రోడ్ ల్యాంప్‌లు పనిచేస్తున్నప్పుడు, క్వార్ట్జ్ ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత 600 °C మరియు 800 °C మధ్య ఉంటుంది, మరియు అంతర్గత ప్లాస్మా ఉష్ణోగ్రత అనేక వేల డిగ్రీల సెంటిగ్రేడ్ ఉంటుంది. సరైన ల్యాంప్ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి మరియు వెలువడే కొంత ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శక్తిని తొలగించడానికి బలవంతపు గాలి (ఫోర్స్డ్ ఎయిర్) ప్రాథమిక సాధనం. GEW ఈ గాలిని నెగటివ్‌గా సరఫరా చేస్తుంది; అంటే, గాలి కేసింగ్ గుండా, రిఫ్లెక్టర్ మరియు ల్యాంప్ వెంబడి లాగబడి, అసెంబ్లీ నుండి బయటకు మరియు మెషిన్ లేదా క్యూర్ ఉపరితలం నుండి దూరంగా పంపబడుతుంది. E4C వంటి కొన్ని GEW సిస్టమ్‌లు లిక్విడ్ కూలింగ్‌ను ఉపయోగిస్తాయి, ఇది కొద్దిగా ఎక్కువ UV అవుట్‌పుట్‌ను సాధ్యం చేస్తుంది మరియు మొత్తం ల్యాంప్ హెడ్ పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంపులకు వేడెక్కే మరియు చల్లబడే చక్రాలు ఉంటాయి. ల్యాంపులను అతి తక్కువ శీతలీకరణతో వెలిగిస్తారు. ఇది పాదరస ప్లాస్మాను కావలసిన ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరడానికి, స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు మరియు కాటయాన్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి, మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సాధ్యం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ల్యాంప్ హెడ్ ఆఫ్ చేసినప్పుడు, క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను సమానంగా చల్లబరచడానికి శీతలీకరణ ప్రక్రియ కొన్ని నిమిషాల పాటు కొనసాగుతుంది. మరీ వేడిగా ఉన్న ల్యాంప్ మళ్లీ వెలగదు మరియు చల్లబడటం కొనసాగించాలి. స్టార్ట్-అప్ మరియు కూల్-డౌన్ చక్రం యొక్క నిడివి, అలాగే ప్రతి వోల్టేజ్ స్ట్రైక్ సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్ల క్షీణత కారణంగానే GEW ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంప్ అసెంబ్లీలలో న్యూమాటిక్ షట్టర్ మెకానిజమ్‌లను ఎల్లప్పుడూ అనుసంధానిస్తారు. పటం 2 గాలి-శీతలీకరణ (E2C) మరియు ద్రవ-శీతలీకరణ (E4C) ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంపులను చూపిస్తుంది.

చిత్రం 2 »ద్రవ-శీతలీకరణ (E4C) మరియు గాలి-శీతలీకరణ (E2C) ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ దీపాలు.

UV LED దీపాలు

సెమీ-కండక్టర్లు అనేవి కొంతవరకు వాహకత్వం కలిగిన ఘన, స్ఫటికాకార పదార్థాలు. విద్యుత్ ఒక ఇన్సులేటర్ కంటే సెమీ-కండక్టర్ ద్వారా మెరుగ్గా ప్రవహిస్తుంది, కానీ ఒక లోహ కండక్టర్ అంత బాగా కాదు. సహజంగా లభించే, కానీ అంత సమర్థవంతం కాని సెమీ-కండక్టర్లలో సిలికాన్, జెర్మేనియం మరియు సెలీనియం వంటి మూలకాలు ఉన్నాయి. అవుట్‌పుట్ మరియు సామర్థ్యం కోసం రూపొందించబడిన కృత్రిమంగా తయారు చేయబడిన సెమీ-కండక్టర్లు అనేవి, వాటి స్ఫటిక నిర్మాణంలో మలినాలను ఖచ్చితంగా చొప్పించిన మిశ్రమ పదార్థాలు. UV LEDల విషయంలో, అల్యూమినియం గాలియం నైట్రైడ్ (AlGaN) అనేది సాధారణంగా ఉపయోగించే పదార్థం.

ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్‌కు సెమీ-కండక్టర్లు చాలా ప్రాథమికమైనవి. వీటిని ట్రాన్సిస్టర్లు, డయోడ్‌లు, కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌లు మరియు మైక్రో-ప్రాసెసర్‌లను రూపొందించడానికి ఇంజనీరింగ్ చేస్తారు. సెమీ-కండక్టర్ పరికరాలను విద్యుత్ సర్క్యూట్‌లలో అనుసంధానిస్తారు మరియు మొబైల్ ఫోన్‌లు, ల్యాప్‌టాప్‌లు, టాబ్లెట్‌లు, గృహోపకరణాలు, విమానాలు, కార్లు, రిమోట్ కంట్రోలర్‌లు, చివరికి పిల్లల బొమ్మల వంటి ఉత్పత్తులలో కూడా అమర్చుతారు. ఈ చిన్నవైనా శక్తివంతమైన భాగాలు రోజువారీ ఉత్పత్తులు పనిచేసేలా చేయడమే కాకుండా, వాటిని కాంపాక్ట్‌గా, పలుచగా, తేలికగా మరియు మరింత సరసమైనవిగా ఉండేలా చేస్తాయి.

LEDల ప్రత్యేక సందర్భంలో, ఖచ్చితంగా రూపొందించబడిన మరియు తయారు చేయబడిన సెమీ-కండక్టర్ పదార్థాలు DC పవర్ సోర్స్‌కు కనెక్ట్ చేసినప్పుడు సాపేక్షంగా ఇరుకైన తరంగదైర్ఘ్య కాంతి బ్యాండ్‌లను విడుదల చేస్తాయి. ప్రతి LED యొక్క పాజిటివ్ యానోడ్ (+) నుండి నెగటివ్ కాథోడ్ (-)కు కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు మాత్రమే కాంతి ఉత్పత్తి అవుతుంది. LED అవుట్‌పుట్‌ను త్వరగా మరియు సులభంగా నియంత్రించవచ్చు మరియు ఇది దాదాపు ఏకవర్ణంగా ఉంటుంది కాబట్టి, LEDలు ఈ క్రింది వాటి కోసం ఉపయోగించడానికి చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయి: సూచిక లైట్లు; ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కమ్యూనికేషన్ సిగ్నల్స్; టీవీలు, ల్యాప్‌టాప్‌లు, టాబ్లెట్‌లు మరియు స్మార్ట్‌ఫోన్‌లకు బ్యాక్‌లైటింగ్; ఎలక్ట్రానిక్ సైన్‌లు, బిల్‌బోర్డ్‌లు మరియు జంబోట్రాన్‌లు; మరియు UV క్యూరింగ్.

ఒక LED అనేది ఒక పాజిటివ్-నెగటివ్ జంక్షన్ (pn జంక్షన్). దీని అర్థం, LED యొక్క ఒక భాగం ధనాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దానిని ఆనోడ్ (+) అని, మరొక భాగం రుణాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దానిని కాథోడ్ (-) అని అంటారు. రెండు వైపులా సాపేక్షంగా వాహకత్వం ఉన్నప్పటికీ, ఆ రెండు వైపులా కలిసే జంక్షన్ సరిహద్దు, దీనిని డిప్లీషన్ జోన్ అని పిలుస్తారు, అది వాహకత్వం కలిగి ఉండదు. ఒక డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC) పవర్ సోర్స్ యొక్క పాజిటివ్ (+) టెర్మినల్‌ను LED యొక్క ఆనోడ్ (+)కు, మరియు అదే సోర్స్ యొక్క నెగటివ్ (-) టెర్మినల్‌ను కాథోడ్ (-)కు అనుసంధానించినప్పుడు, కాథోడ్‌లోని రుణాత్మక ఆవేశం గల ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు ఆనోడ్‌లోని ధనాత్మక ఆవేశం గల ఎలక్ట్రాన్ ఖాళీలు పవర్ సోర్స్ ద్వారా వికర్షించబడి డిప్లీషన్ జోన్ వైపు నెట్టబడతాయి. దీనినే ఫార్వర్డ్ బయాస్ అంటారు, మరియు ఇది వాహకత్వం లేని సరిహద్దును అధిగమించే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని ఫలితంగా, n-టైప్ ప్రాంతంలోని స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్‌లు దాటి p-టైప్ ప్రాంతంలోని ఖాళీలను పూరిస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్లు సరిహద్దును దాటి ప్రవహించేటప్పుడు, అవి తక్కువ శక్తి స్థితిలోకి మారతాయి. శక్తిలో ఆ తగ్గుదల సెమీ-కండక్టర్ నుండి కాంతి ఫోటాన్ల రూపంలో విడుదల అవుతుంది.

స్ఫటికాకార LED నిర్మాణాన్ని ఏర్పరిచే పదార్థాలు మరియు డోపెంట్లు స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్‌ను నిర్ణయిస్తాయి. నేడు, వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న LED క్యూరింగ్ సోర్స్‌లు 365, 385, 395, మరియు 405 nm వద్ద కేంద్రీకృతమైన అతినీలలోహిత అవుట్‌పుట్‌లను, ±5 nm సాధారణ టాలరెన్స్‌ను, మరియు గాసియన్ స్పెక్ట్రల్ డిస్ట్రిబ్యూషన్‌ను కలిగి ఉంటాయి. పీక్ స్పెక్ట్రల్ ఇర్రేడియన్స్ (W/cm2/nm) ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, బెల్ కర్వ్ యొక్క శిఖరం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. 275 మరియు 285 nm మధ్య UVC అభివృద్ధి కొనసాగుతున్నప్పటికీ, క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లు మరియు అప్లికేషన్‌ల కోసం అవుట్‌పుట్, జీవితకాలం, విశ్వసనీయత మరియు ధర ఇంకా వాణిజ్యపరంగా ఆచరణయోగ్యంగా లేవు.

ప్రస్తుతం UV-LED అవుట్‌పుట్ పొడవైన UVA తరంగదైర్ఘ్యాలకు మాత్రమే పరిమితం అయినందున, ఒక UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్, మీడియం-ప్రెజర్ మెర్క్యురీ వేపర్ ల్యాంప్‌ల యొక్క బ్రాడ్‌బ్యాండ్ స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్ లక్షణాన్ని విడుదల చేయదు. దీని అర్థం ఏమిటంటే, UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లు UVC, UVB, చాలా వరకు కనిపించే కాంతి, మరియు వేడిని ఉత్పత్తి చేసే ఇన్‌ఫ్రారెడ్ తరంగదైర్ఘ్యాలను విడుదల చేయవు. ఇది UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లను మరింత వేడి-సున్నితమైన అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించడానికి వీలు కల్పించినప్పటికీ, మీడియం-ప్రెజర్ మెర్క్యురీ ల్యాంప్‌ల కోసం రూపొందించిన ప్రస్తుత ఇంకులు, కోటింగ్‌లు మరియు అడెసివ్‌లను UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌ల కోసం తిరిగి రూపొందించాల్సి ఉంటుంది. అదృష్టవశాత్తూ, కెమిస్ట్రీ సరఫరాదారులు తమ ఉత్పత్తులను డ్యూయల్ క్యూర్‌గా ఎక్కువగా డిజైన్ చేస్తున్నారు. దీని అర్థం ఏమిటంటే, UV-LED ల్యాంప్‌తో క్యూర్ చేయడానికి ఉద్దేశించిన డ్యూయల్-క్యూర్‌ ఫార్ములేషన్, మెర్క్యురీ వేపర్ ల్యాంప్‌తో కూడా క్యూర్ అవుతుంది (చిత్రం 3).

చిత్రం 3 »LED కోసం స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్ చార్ట్.

GEW యొక్క UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లు ఎమిటింగ్ విండో వద్ద 30 W/cm2 వరకు కాంతిని విడుదల చేస్తాయి. ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంపుల వలె కాకుండా, UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లలో కాంతి కిరణాలను ఒక కేంద్రీకృత బిందువుకు మళ్ళించే రిఫ్లెక్టర్లు ఉండవు. ఫలితంగా, UV-LED గరిష్ట ప్రకాశం (పీక్ ఇర్రేడియన్స్) ఎమిటింగ్ విండోకు దగ్గరగా సంభవిస్తుంది. ల్యాంప్ హెడ్ మరియు క్యూర్ చేయాల్సిన ఉపరితలం మధ్య దూరం పెరిగే కొద్దీ, విడుదలైన UV-LED కిరణాలు ఒకదానికొకటి విడిపోతాయి. ఇది క్యూర్ చేసే ఉపరితలానికి చేరే కాంతి సాంద్రతను మరియు ప్రకాశం యొక్క పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. క్రాస్‌లింకింగ్ కోసం గరిష్ట ప్రకాశం ముఖ్యమైనప్పటికీ, అంతకంతకూ అధికమయ్యే ప్రకాశం ఎల్లప్పుడూ ప్రయోజనకరంగా ఉండదు మరియు అది అధిక క్రాస్‌లింకింగ్ సాంద్రతను కూడా నిరోధించగలదు. క్యూరింగ్‌లో తరంగదైర్ఘ్యం (nm), ప్రకాశం (W/cm2) మరియు శక్తి సాంద్రత (J/cm2) అన్నీ కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి, మరియు UV-LED మూలాన్ని ఎంచుకునేటప్పుడు క్యూర్‌పై వాటి సమిష్టి ప్రభావాన్ని సరిగ్గా అర్థం చేసుకోవాలి.

LEDలు లాంబెర్టియన్ మూలాలు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ప్రతి UV LED పూర్తి 360° x 180° అర్ధగోళం అంతటా ఏకరీతి ఫార్వర్డ్ అవుట్‌పుట్‌ను విడుదల చేస్తుంది. మిల్లీమీటర్ చదరపు పరిమాణంలో ఉండే అనేక UV LEDలు ఒకే వరుసలో, వరుసలు మరియు నిలువు వరుసల మాత్రికలో, లేదా మరేదైనా ఇతర ఆకృతీకరణలో అమర్చబడి ఉంటాయి. మాడ్యూల్స్ లేదా శ్రేణులు అని పిలువబడే ఈ ఉప-అసెంబ్లీలు, LEDల మధ్య ఖాళీలను పూరిస్తూ మిళితం అయ్యేలా మరియు డయోడ్ శీతలీకరణను సులభతరం చేసేలా అంతరాలతో రూపొందించబడతాయి. ఆ తర్వాత, వివిధ పరిమాణాల UV క్యూరింగ్ వ్యవస్థలను రూపొందించడానికి బహుళ మాడ్యూల్స్ లేదా శ్రేణులను పెద్ద అసెంబ్లీలలో అమర్చుతారు (పటాలు 4 మరియు 5). UV-LED క్యూరింగ్ వ్యవస్థను నిర్మించడానికి అవసరమైన అదనపు భాగాలలో హీట్ సింక్, ఎమిటింగ్ విండో, ఎలక్ట్రానిక్ డ్రైవర్లు, DC పవర్ సప్లైలు, లిక్విడ్ కూలింగ్ సిస్టమ్ లేదా చిల్లర్, మరియు హ్యూమన్ మెషిన్ ఇంటర్‌ఫేస్ (HMI) ఉన్నాయి.

చిత్రం 4 »వెబ్ కోసం లియోలెడ్ సిస్టమ్.

చిత్రం 5 »అధిక వేగవంతమైన బహుళ-దీపాల సంస్థాపనల కోసం లియోలెడ్ సిస్టమ్.

UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లు పరారుణ తరంగదైర్ఘ్యాలను ప్రసరింపజేయవు కాబట్టి, అవి పాదరస ఆవిరి దీపాల కంటే సహజంగానే క్యూరింగ్ ఉపరితలానికి తక్కువ ఉష్ణ శక్తిని బదిలీ చేస్తాయి. అయినప్పటికీ, UV LEDలను కోల్డ్-క్యూరింగ్ టెక్నాలజీగా పరిగణించకూడదు. UV-LED క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లు చాలా అధిక శిఖర ప్రకాశాలను విడుదల చేయగలవు, మరియు అతినీలలోహిత తరంగదైర్ఘ్యాలు ఒక రకమైన శక్తి. రసాయన ప్రక్రియ ద్వారా శోషించబడని శక్తి, దాని కింద ఉన్న భాగాన్ని లేదా ఆధార పదార్థాన్ని, అలాగే చుట్టుపక్కల ఉన్న యంత్ర భాగాలను వేడి చేస్తుంది.

UV LEDలు కూడా విద్యుత్ భాగాలు, వీటిలో ముడి సెమీ-కండక్టర్ రూపకల్పన మరియు తయారీ, అలాగే LEDలను పెద్ద క్యూరింగ్ యూనిట్‌లో ప్యాకేజ్ చేయడానికి ఉపయోగించే తయారీ పద్ధతులు మరియు భాగాల వల్ల సామర్థ్యలోపాలు ఏర్పడతాయి. మెర్క్యురీ వేపర్ క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను ఆపరేషన్ సమయంలో 600 మరియు 800 °C మధ్య ఉంచవలసి ఉండగా, LED pn జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రత 120 °C కంటే తక్కువగా ఉండాలి. UV-LED శ్రేణికి శక్తినిచ్చే విద్యుత్‌లో 35-50% మాత్రమే అతినీలలోహిత అవుట్‌పుట్‌గా మార్చబడుతుంది (ఇది తరంగదైర్ఘ్యంపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది). మిగిలినది ఉష్ణ శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుంది, దీనిని కావలసిన జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి మరియు నిర్దిష్ట సిస్టమ్ ఇర్రేడియన్స్, శక్తి సాంద్రత, మరియు ఏకరూపతతో పాటు దీర్ఘకాల మన్నికను నిర్ధారించడానికి తప్పనిసరిగా తొలగించాలి. LEDలు సహజంగానే దీర్ఘకాలం మన్నే సాలిడ్-స్టేట్ పరికరాలు, మరియు దీర్ఘకాల మన్నిక నిర్దేశాలను సాధించడానికి, సరిగ్గా రూపొందించిన మరియు నిర్వహించబడిన శీతలీకరణ వ్యవస్థలతో LEDలను పెద్ద అసెంబ్లీలలో ఏకీకృతం చేయడం చాలా కీలకం. అన్ని UV-క్యూరింగ్ వ్యవస్థలు ఒకేలా ఉండవు, మరియు సరిగ్గా రూపొందించని మరియు శీతలీకరించని UV-LED క్యూరింగ్ వ్యవస్థలు అతిగా వేడెక్కి, విపత్తుకరంగా విఫలమయ్యే అధిక సంభావ్యతను కలిగి ఉంటాయి.

ఆర్క్/LED హైబ్రిడ్ దీపాలు

ఇప్పటికే ఉన్న సాంకేతికత స్థానంలో సరికొత్త సాంకేతికతను ప్రవేశపెట్టే ఏ మార్కెట్‌లోనైనా, దానిని స్వీకరించడం పట్ల ఆందోళన, అలాగే దాని పనితీరుపై సందేహాలు ఉండటం సహజం. బాగా స్థిరపడిన ఇన్‌స్టాలేషన్ బేస్ ఏర్పడే వరకు, కేస్ స్టడీస్ ప్రచురితమయ్యే వరకు, సానుకూల టెస్టిమోనియల్స్ పెద్ద ఎత్తున ప్రచారం కావడం ప్రారంభమయ్యే వరకు, మరియు/లేదా తమకు తెలిసిన, నమ్మకమైన వ్యక్తులు మరియు కంపెనీల నుండి ప్రత్యక్ష అనుభవం లేదా సిఫార్సులు పొందే వరకు సంభావ్య వినియోగదారులు తరచుగా దాని స్వీకరణను ఆలస్యం చేస్తారు. ఒక మొత్తం మార్కెట్ పాతదాన్ని పూర్తిగా వదిలిపెట్టి, కొత్తదానికి పూర్తిగా మారడానికి ముందు తరచుగా బలమైన ఆధారాలు అవసరమవుతాయి. తొలి వినియోగదారులు తమ పోటీదారులు కూడా అలాంటి ప్రయోజనాలనే పొందకూడదని కోరుకుంటారు కాబట్టి, విజయగాథలు అత్యంత గోప్యంగా ఉంచబడతాయి, ఇది పరిస్థితిని మరింత క్లిష్టతరం చేస్తుంది. ఫలితంగా, నిరాశకు సంబంధించిన నిజమైన మరియు అతిశయోక్తి కథలు కొన్నిసార్లు మార్కెట్ అంతటా ప్రతిధ్వనించి, కొత్త సాంకేతికత యొక్క నిజమైన ప్రయోజనాలను మరుగున పడేసి, దాని స్వీకరణను మరింత ఆలస్యం చేస్తాయి.

చరిత్ర పొడవునా, మరియు కొత్త సాంకేతికతను స్వీకరించడానికి వెనుకాడటాన్ని ఎదుర్కోవడానికి, ప్రస్తుత మరియు కొత్త సాంకేతికతల మధ్య ఒక తాత్కాలిక వారధిగా హైబ్రిడ్ డిజైన్‌లు తరచుగా ఆదరించబడ్డాయి. ప్రస్తుత సామర్థ్యాలను త్యాగం చేయకుండా, కొత్త ఉత్పత్తులను లేదా పద్ధతులను ఎలా మరియు ఎప్పుడు ఉపయోగించాలో వినియోగదారులు స్వయంగా నిర్ణయించుకోవడానికి మరియు విశ్వాసాన్ని పెంపొందించుకోవడానికి హైబ్రిడ్‌లు వీలు కల్పిస్తాయి. UV క్యూరింగ్ విషయంలో, మెర్క్యురీ వేపర్ ల్యాంప్‌లు మరియు LED సాంకేతికతల మధ్య త్వరగా మరియు సులభంగా మారడానికి ఒక హైబ్రిడ్ సిస్టమ్ వినియోగదారులకు అనుమతిస్తుంది. బహుళ క్యూరింగ్ స్టేషన్‌లు ఉన్న లైన్‌ల కోసం, ఒక నిర్దిష్ట పనికి అవసరమైన దాని ప్రకారం ప్రెస్‌లను 100% LED, 100% మెర్క్యురీ వేపర్, లేదా ఈ రెండు సాంకేతికతల యొక్క ఏదైనా మిశ్రమంతో నడపడానికి హైబ్రిడ్‌లు అనుమతిస్తాయి.

GEW వెబ్ కన్వర్టర్ల కోసం ఆర్క్/LED హైబ్రిడ్ సిస్టమ్‌లను అందిస్తుంది. ఈ పరిష్కారం GEW యొక్క అతిపెద్ద మార్కెట్ అయిన నారో-వెబ్ లేబుల్ కోసం అభివృద్ధి చేయబడింది, కానీ ఈ హైబ్రిడ్ డిజైన్ ఇతర వెబ్ మరియు వెబ్-యేతర అప్లికేషన్‌లలో కూడా ఉపయోగపడుతుంది (చిత్రం 6). ఈ ఆర్క్/LED సిస్టమ్‌లో ఒకే కామన్ ల్యాంప్ హెడ్ హౌసింగ్ ఉంటుంది, దీనిలో మెర్క్యురీ వేపర్ లేదా LED క్యాసెట్‌ను అమర్చవచ్చు. ఈ రెండు క్యాసెట్‌లు యూనివర్సల్ పవర్ మరియు కంట్రోల్స్ సిస్టమ్ ద్వారా పనిచేస్తాయి. సిస్టమ్‌లోని ఇంటెలిజెన్స్, క్యాసెట్ రకాల మధ్య తేడాను గుర్తించి, దానికి తగిన పవర్, కూలింగ్ మరియు ఆపరేటర్ ఇంటర్‌ఫేస్‌ను ఆటోమేటిక్‌గా అందిస్తుంది. GEW యొక్క మెర్క్యురీ వేపర్ లేదా LED క్యాసెట్‌లలో దేనినైనా తీసివేయడం లేదా ఇన్‌స్టాల్ చేయడం సాధారణంగా ఒకే అలెన్ రెంచ్‌ను ఉపయోగించి సెకన్లలో పూర్తవుతుంది.

చిత్రం 6 »వెబ్ కోసం ఆర్క్/LED సిస్టమ్.

ఎక్సిమర్ దీపాలు

ఎక్సైమర్ దీపాలు అనేవి దాదాపు ఏకవర్ణ అతినీలలోహిత శక్తిని విడుదల చేసే ఒక రకమైన వాయు-ఉత్సర్గ దీపాలు. ఎక్సైమర్ దీపాలు అనేక తరంగదైర్ఘ్యాలలో అందుబాటులో ఉన్నప్పటికీ, సాధారణ అతినీలలోహిత అవుట్‌పుట్‌లు 172, 222, 308, మరియు 351 nm వద్ద కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి. 172-nm ఎక్సైమర్ దీపాలు వాక్యూమ్ UV బ్యాండ్ (100 నుండి 200 nm) పరిధిలోకి వస్తాయి, అయితే 222 nm ప్రత్యేకంగా UVC (200 నుండి 280 nm) పరిధిలోకి వస్తుంది. 308-nm ఎక్సైమర్ దీపాలు UVB (280 నుండి 315 nm) ను విడుదల చేస్తాయి, మరియు 351 nm పూర్తిగా UVA (315 నుండి 400 nm) పరిధిలోకి వస్తుంది.

172-nm వాక్యూమ్ UV తరంగదైర్ఘ్యాలు UVC కంటే తక్కువ నిడివి కలిగి ఉండి, ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి; అయినప్పటికీ, అవి పదార్థాలలోకి చాలా లోతుగా చొచ్చుకుపోవడానికి ఇబ్బంది పడతాయి. వాస్తవానికి, 172-nm తరంగదైర్ఘ్యాలు UV-ఫార్ములేటెడ్ కెమిస్ట్రీ యొక్క పై 10 నుండి 200 nm పరిధిలోనే పూర్తిగా శోషించబడతాయి. ఫలితంగా, 172-nm ఎక్సైమర్ దీపాలు UV ఫార్ములేషన్ల యొక్క అత్యంత బయటి ఉపరితలాన్ని మాత్రమే క్రాస్‌లింక్ చేస్తాయి మరియు వాటిని ఇతర క్యూరింగ్ పరికరాలతో కలిపి ఉపయోగించాలి. వాక్యూమ్ UV తరంగదైర్ఘ్యాలు గాలి ద్వారా కూడా శోషించబడతాయి కాబట్టి, 172-nm ఎక్సైమర్ దీపాలను నైట్రోజన్-జడ వాతావరణంలో పనిచేయించాలి.

చాలా ఎక్సిమర్ దీపాలు ఒక డైఎలెక్ట్రిక్ అవరోధంగా పనిచేసే క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను కలిగి ఉంటాయి. ఈ ట్యూబ్, ఎక్సిమర్ లేదా ఎక్సిప్లెక్స్ అణువులను ఏర్పరచగల అరుదైన వాయువులతో నింపబడి ఉంటుంది (పటం 7). వేర్వేరు వాయువులు వేర్వేరు అణువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, మరియు ఈ వేర్వేరు ఉత్తేజిత అణువులు దీపం ద్వారా ఏ తరంగదైర్ఘ్యాలు వెలువడతాయో నిర్ణయిస్తాయి. క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ లోపలి పొడవునా ఒక అధిక-వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రోడ్, మరియు బయటి పొడవునా గ్రౌండ్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉంటాయి. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద దీపంలోకి వోల్టేజ్‌లు పల్స్ చేయబడతాయి. దీనివల్ల ఎలక్ట్రాన్‌లు అంతర్గత ఎలక్ట్రోడ్ లోపల ప్రవహించి, వాయు మిశ్రమం గుండా బయటి గ్రౌండ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల వైపు డిశ్చార్జ్ అవుతాయి. ఈ శాస్త్రీయ దృగ్విషయాన్ని డైఎలెక్ట్రిక్ బారియర్ డిశ్చార్జ్ (DBD) అని అంటారు. ఎలక్ట్రాన్‌లు వాయువు గుండా ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు, అవి పరమాణువులతో సంకర్షణ చెంది, శక్తివంతమైన లేదా అయనీకరణం చెందిన జాతులను సృష్టిస్తాయి, ఇవి ఎక్సిమర్ లేదా ఎక్సిప్లెక్స్ అణువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఎక్సిమర్ మరియు ఎక్సిప్లెక్స్ అణువులు చాలా తక్కువ జీవితకాలాన్ని కలిగి ఉంటాయి, మరియు అవి ఉత్తేజిత స్థితి నుండి భూస్థితికి విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు, దాదాపు ఏకవర్ణ పంపిణీ గల ఫోటాన్‌లు వెలువడతాయి.

చిత్రం 7 »ఎక్సిమర్ దీపం

పాదరస ఆవిరి దీపాల్లా కాకుండా, ఎక్సైమర్ దీపంలోని క్వార్ట్జ్ గొట్టం ఉపరితలం వేడెక్కదు. ఫలితంగా, చాలా ఎక్సైమర్ దీపాలు తక్కువ శీతలీకరణతో లేదా అసలు శీతలీకరణ లేకుండానే పనిచేస్తాయి. ఇతర సందర్భాల్లో, తక్కువ స్థాయిలో శీతలీకరణ అవసరం అవుతుంది, దీనిని సాధారణంగా నైట్రోజన్ వాయువు ద్వారా అందిస్తారు. దీపం యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం కారణంగా, ఎక్సైమర్ దీపాలు తక్షణమే 'ఆన్/ఆఫ్' అవుతాయి మరియు వీటికి వేడెక్కడం లేదా చల్లబడటం వంటి ప్రక్రియలు అవసరం లేదు.

172 nm వద్ద వికిరణం చేసే ఎక్సిమర్ దీపాలను, క్వాసీ-మోనోక్రోమాటిక్ UVA-LED-క్యూరింగ్ వ్యవస్థలు మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పాదరస ఆవిరి దీపాలు రెండింటితో కలిపి అనుసంధానించినప్పుడు, మ్యాటింగ్ ఉపరితల ప్రభావాలు ఉత్పత్తి అవుతాయి. మొదటగా, రసాయనాన్ని జెల్ చేయడానికి UVA LED దీపాలను ఉపయోగిస్తారు. ఆ తర్వాత, ఉపరితలాన్ని పాలిమరైజ్ చేయడానికి క్వాసీ-మోనోక్రోమాటిక్ ఎక్సిమర్ దీపాలను ఉపయోగిస్తారు, మరియు చివరగా బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పాదరస దీపాలు మిగిలిన రసాయనాన్ని క్రాస్‌లింక్ చేస్తాయి. వేర్వేరు దశలలో వర్తింపజేయబడిన ఈ మూడు సాంకేతికతల యొక్క ప్రత్యేకమైన స్పెక్ట్రల్ అవుట్‌పుట్‌లు, ఏ ఒక్క UV మూలంతోనూ సాధించలేని ప్రయోజనకరమైన ఆప్టికల్ మరియు ఫంక్షనల్ సర్ఫేస్-క్యూరింగ్ ప్రభావాలను అందిస్తాయి.

172 మరియు 222 nm ఎక్సిమర్ తరంగదైర్ఘ్యాలు ప్రమాదకరమైన సేంద్రీయ పదార్థాలను మరియు హానికరమైన బ్యాక్టీరియాను నాశనం చేయడంలో కూడా సమర్థవంతంగా ఉంటాయి, ఇది ఉపరితల శుభ్రపరచడం, క్రిమిసంహారక మరియు ఉపరితల శక్తి చికిత్సల కోసం ఎక్సిమర్ దీపాలను ఆచరణాత్మకంగా చేస్తుంది.

దీపం జీవితం

దీపం లేదా బల్బ్ జీవితకాలం విషయానికి వస్తే, GEW యొక్క ఆర్క్ దీపాలు సాధారణంగా 2,000 గంటల వరకు పనిచేస్తాయి. దీపం జీవితకాలం అనేది ఖచ్చితమైనది కాదు, ఎందుకంటే కాలక్రమేణా UV అవుట్‌పుట్ క్రమంగా తగ్గుతుంది మరియు ఇది వివిధ కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది. వాటిలో దీపం యొక్క డిజైన్ మరియు నాణ్యత, అలాగే UV సిస్టమ్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిస్థితి మరియు ఫార్ములేషన్ పదార్థం యొక్క రియాక్టివిటీ వంటివి ఉన్నాయి. సరిగ్గా రూపొందించిన UV సిస్టమ్‌లు, నిర్దిష్ట దీపం (బల్బ్) డిజైన్‌కు అవసరమైన సరైన పవర్ మరియు కూలింగ్ అందించబడేలా నిర్ధారిస్తాయి.

GEW క్యూరింగ్ సిస్టమ్స్‌లో ఉపయోగించినప్పుడు, GEW సరఫరా చేసిన ల్యాంపులు (బల్బులు) ఎల్లప్పుడూ అత్యధిక జీవితకాలాన్ని అందిస్తాయి. ద్వితీయ సరఫరా మూలాలు సాధారణంగా ఒక నమూనా నుండి ల్యాంపును రివర్స్ ఇంజనీరింగ్ చేసి తయారు చేస్తాయి, మరియు ఆ కాపీలలో ఒకే రకమైన ఎండ్ ఫిట్టింగ్, క్వార్ట్జ్ వ్యాసం, పాదరసం పరిమాణం, లేదా వాయు మిశ్రమం ఉండకపోవచ్చు. ఇవన్నీ UV అవుట్‌పుట్ మరియు ఉష్ణోత్పత్తిని ప్రభావితం చేయగలవు. ఉష్ణోత్పత్తి మరియు సిస్టమ్ కూలింగ్ మధ్య సమతుల్యత లేనప్పుడు, ల్యాంపు యొక్క అవుట్‌పుట్ మరియు జీవితకాలం రెండూ దెబ్బతింటాయి. తక్కువ వేడితో పనిచేసే ల్యాంపులు తక్కువ UV ని విడుదల చేస్తాయి. ఎక్కువ వేడితో పనిచేసే ల్యాంపులు ఎక్కువ కాలం మన్నికగా ఉండవు మరియు అధిక ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వంగిపోతాయి.

ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంపుల జీవితకాలం, ల్యాంపు పనిచేసే ఉష్ణోగ్రత, అది పనిచేసిన గంటల సంఖ్య, మరియు దానిని ఎన్నిసార్లు స్టార్ట్ లేదా స్ట్రైక్ చేశారనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. స్టార్ట్ చేసేటప్పుడు ప్రతిసారి ల్యాంపును అధిక-వోల్టేజ్ ఆర్క్‌తో కొట్టినప్పుడు, టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్‌లో కొంత భాగం అరిగిపోతుంది. చివరికి, ఆ ల్యాంపు మళ్లీ స్ట్రైక్ చేయదు. ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్క్ ల్యాంపులలో షట్టర్ మెకానిజమ్‌లు ఉంటాయి, వీటిని ఆన్ చేసినప్పుడు, ల్యాంపు పవర్‌ను పదేపదే ఆన్-ఆఫ్ చేయడానికి ప్రత్యామ్నాయంగా UV అవుట్‌పుట్‌ను నిరోధిస్తాయి. ఎక్కువ రియాక్టివ్ ఇంకులు, కోటింగ్‌లు, మరియు అడెసివ్‌లు ల్యాంపు జీవితకాలాన్ని పెంచవచ్చు; అయితే, తక్కువ రియాక్టివ్ ఫార్ములేషన్‌లకు ల్యాంపును తరచుగా మార్చవలసి రావచ్చు.

సాంప్రదాయ దీపాలతో పోలిస్తే UV-LED వ్యవస్థలు సహజంగానే ఎక్కువ కాలం మన్నిక కలిగి ఉంటాయి, కానీ UV-LED జీవితకాలం కూడా ఒక సంపూర్ణమైన నియమం కాదు. సాంప్రదాయ దీపాల మాదిరిగానే, UV LED లను ఎంత బలంగా నడపగలమనే విషయంలో పరిమితులు ఉంటాయి మరియు అవి సాధారణంగా 120 °C కంటే తక్కువ జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రతలతో పనిచేయాలి. LED లను అధికంగా నడపడం మరియు తక్కువగా చల్లబరచడం వాటి జీవితకాలాన్ని తగ్గిస్తాయి, ఫలితంగా అవి మరింత వేగంగా క్షీణించడం లేదా పూర్తిగా విఫలమవడం జరుగుతుంది. ప్రస్తుతం UV-LED వ్యవస్థల సరఫరాదారులందరూ 20,000 గంటలకు పైగా ఉండే అత్యధిక జీవితకాలాన్ని అందుకునే డిజైన్లను అందించడం లేదు. మెరుగ్గా డిజైన్ చేసి, నిర్వహించబడిన వ్యవస్థలు 20,000 గంటలకు మించి పనిచేస్తాయి, మరియు నాసిరకమైన వ్యవస్థలు అంతకంటే చాలా తక్కువ కాలంలోనే విఫలమవుతాయి. శుభవార్త ఏమిటంటే, ప్రతి కొత్త డిజైన్‌తో LED వ్యవస్థల డిజైన్లు నిరంతరం మెరుగుపడుతూ, ఎక్కువ కాలం మన్నికను అందిస్తున్నాయి.

ఓజోన్
తక్కువ UVC తరంగదైర్ఘ్యాలు ఆక్సిజన్ అణువులను (O2) తాకినప్పుడు, అవి ఆక్సిజన్ అణువులను (O2) రెండు ఆక్సిజన్ పరమాణువులుగా (O) విడగొడతాయి. ఆ తర్వాత, విడిపోయిన ఆక్సిజన్ పరమాణువులు (O) ఇతర ఆక్సిజన్ అణువులతో (O2) ఢీకొని ఓజోన్‌ను (O3) ఏర్పరుస్తాయి. భూమి మట్టంలో డైఆక్సిజన్ (O2) కంటే ట్రైఆక్సిజన్ (O3) తక్కువ స్థిరంగా ఉంటుంది కాబట్టి, ఓజోన్ వాతావరణంలోని గాలిలో తేలుతూ వెళ్ళేటప్పుడు సులభంగా ఒక ఆక్సిజన్ అణువుగా (O2) మరియు ఒక ఆక్సిజన్ పరమాణువుగా (O) తిరిగి మారిపోతుంది. ఆ తర్వాత, విడిపోయిన ఆక్సిజన్ పరమాణువులు (O) ఎగ్జాస్ట్ సిస్టమ్‌లో ఒకదానితో ఒకటి తిరిగి కలిసి ఆక్సిజన్ అణువులను (O2) ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

పారిశ్రామిక UV-క్యూరింగ్ అనువర్తనాలలో, వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్ 240 nm కంటే తక్కువ అతినీలలోహిత తరంగదైర్ఘ్యాలతో చర్య జరిపినప్పుడు ఓజోన్ (O3) ఉత్పత్తి అవుతుంది. బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పాదరస ఆవిరి-క్యూరింగ్ వనరులు 200 మరియు 280 nm మధ్య UVC ని విడుదల చేస్తాయి, ఇది ఓజోన్ ఉత్పత్తి చేసే ప్రాంతంలోని కొంత భాగాన్ని అతివ్యాప్తి చేస్తుంది, మరియు ఎక్సైమర్ దీపాలు 172 nm వద్ద వాక్యూమ్ UV ని లేదా 222 nm వద్ద UVC ని విడుదల చేస్తాయి. పాదరస ఆవిరి మరియు ఎక్సైమర్ క్యూరింగ్ దీపాల ద్వారా సృష్టించబడిన ఓజోన్ అస్థిరమైనది మరియు పర్యావరణానికి పెద్దగా ఆందోళన కలిగించేది కాదు, కానీ ఇది శ్వాసకోశానికి చికాకు కలిగించేది మరియు అధిక స్థాయిలో విషపూరితమైనది కాబట్టి, కార్మికుల చుట్టుపక్కల ప్రాంతం నుండి దీనిని తొలగించడం అవసరం. వాణిజ్య UV-LED క్యూరింగ్ వ్యవస్థలు 365 మరియు 405 nm మధ్య UVA అవుట్‌పుట్‌ను విడుదల చేస్తాయి కాబట్టి, ఓజోన్ ఉత్పత్తి కాదు.

ఓజోన్‌కు లోహం, కాలుతున్న తీగ, క్లోరిన్ మరియు విద్యుత్ స్పార్క్ వాసనను పోలిన వాసన ఉంటుంది. మానవ ఘ్రాణేంద్రియాలు 0.01 నుండి 0.03 పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ (ppm) అంత తక్కువ స్థాయిలో కూడా ఓజోన్‌ను గుర్తించగలవు. ఇది వ్యక్తిని బట్టి మరియు కార్యాచరణ స్థాయిని బట్టి మారుతున్నప్పటికీ, 0.4 ppm కంటే ఎక్కువ గాఢతలు శ్వాసకోశ సంబంధిత దుష్ప్రభావాలకు మరియు తలనొప్పులకు దారితీయవచ్చు. కార్మికులు ఓజోన్‌కు గురికావడాన్ని పరిమితం చేయడానికి UV-క్యూరింగ్ లైన్లలో సరైన వెంటిలేషన్‌ను ఏర్పాటు చేయాలి.

UV-క్యూరింగ్ సిస్టమ్‌లు సాధారణంగా ల్యాంప్ హెడ్‌ల నుండి వెలువడే ఎగ్జాస్ట్ గాలిని నియంత్రించేలా రూపొందించబడతాయి, తద్వారా దానిని ఆపరేటర్ల నుండి దూరంగా, భవనం వెలుపలికి గొట్టాల ద్వారా పంపవచ్చు, అక్కడ అది ఆక్సిజన్ మరియు సూర్యరశ్మి సమక్షంలో సహజంగా క్షీణిస్తుంది. ప్రత్యామ్నాయంగా, ఓజోన్-రహిత దీపాలు ఓజోన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే తరంగదైర్ఘ్యాలను నిరోధించే క్వార్ట్జ్ సంకలితాన్ని కలిగి ఉంటాయి, మరియు గొట్టాలను ఏర్పాటు చేయడం లేదా పైకప్పుకు రంధ్రాలు చేయడం వంటివి నివారించాలనుకునే సౌకర్యాలు తరచుగా ఎగ్జాస్ట్ ఫ్యాన్‌ల నిష్క్రమణ వద్ద ఫిల్టర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.