U vapore di mercuriu, u diodu emettitore di luce (LED) è l'excimer sò tecnulugii distinti di lampi UV-curing.Mentre tutti i trè sò usati in diversi prucessi di fotopolimerizazione per crosslink inchiostri, rivestimenti, adesivi è estrusioni, i meccanismi chì generanu l'energia UV radiata, è ancu e caratteristiche di l'output spettrale currispundente, sò completamente diffirenti.A capiscitura di sti diffirenzii hè strumentale in u sviluppu di l'applicazioni è di a formulazione, a selezzione di fonte di cura UV, è l'integrazione.
Lampade à vapore di mercuriu
E lampade à l'arcu di l'elettrodu è i lampade à microonde senza elettrodi entranu in a categuria di vapore di mercuriu.Lampade à vapore di mercuriu sò un tipu di lampade à scaricamentu di gas à media pressione in quale una piccula quantità di mercuriu elementale è gas inerte sò vaporizzati in un plasma in un tubu di quartz sigillatu.U plasma hè un gasu ionizatu incredibbilmente alta temperatura capace di cunduce l'electricità.Hè pruduciutu appiendu una tensione elettrica trà dui elettrodi in una lampa d'arcu o mettendu in u microonde una lampada senza elettrodi in un recinto o cavità simili in cuncettu à un fornu à microonde domesticu.Una volta vaporizatu, u plasma di mercuriu emette luce à spettru largu à traversu lunghezze d'onda ultraviolette, visibili è infrarossi.
In u casu di una lampa d'arcu elettricu, una tensione applicata energiza u tubu di quartz sigillatu.Questa energia vaporizza u mercuriu in un plasma è libera l'elettroni da l'atomi vaporizzati.Una parte di l'elettroni (-) scorri versu l'elettrodu di tungstenu pusitivu di a lampada o l'anodu (+) è in u circuitu elettricu di u sistema UV.L'atomi cù l'elettroni mancanti diventanu cationi energizati positivamente (+) chì scorri versu l'elettrodu di tungstenu o catodu (-) caricatu negativamente di a lampada.Quandu si movenu, i cationi chjappà l'atomi neutri in a mistura di gas.L'impattu trasferisce l'elettroni da l'atomi neutri à i cationi.Quandu i cationi guadagnanu elettroni, cadenu in un statu di energia più bassa.U differenziale di energia hè scaricatu cum'è fotoni chì irradianu da u tubu di quartz.A condizione chì a lampada sia alimentata in modu adattatu, rinfriscata currettamente, è operata in a so vita utile, un fornimentu constantu di cationi di nova creazione (+) gravita versu l'elettrodu negativu o catodu (-), colpisce più atomi è producendu emissioni cuntinue di luce UV.I lampi di microonde operanu in modu simili, salvu chì i microonde, cunnisciuti ancu com'è radiofrequenza (RF), rimpiazzanu u circuitu elettricu.Siccomu i lampi di microonde ùn anu micca elettrodi di tungstenu è sò solu un tubu di quartz sigillatu chì cuntene mercuriu è gas inerte, sò cumunimenti chjamati senza elettrodi.
L'emissione UV di lampade à vapore di mercuriu à banda larga o spettru largu copre lunghezze d'onda ultraviolette, visibili e infrarossi, in proporzione approssimativamente uguale.La porzione ultravioletta include una miscela di lunghezze d'onda UVC (da 200 a 280 nm), UVB (da 280 a 315 nm), UVA (da 315 a 400 nm) e UVV (da 400 a 450 nm).I lampi chì emettenu UVC in lunghezze d'onda sottu 240 nm generanu ozone è necessitanu scarichi o filtrazione.
L'output spettrali per una lampada di vapore di mercuriu pò esse alteratu aghjunghjendu picculi quantità di dopanti, cum'è: ferru (Fe), gallium (Ga), piombo (Pb), stagnu (Sn), bismutu (Bi), o indiu (In). ).I metalli aghjuntu cambianu a cumpusizioni di u plasma è, in cunseguenza, l'energia liberata quandu i cationi acquistanu l'elettroni.Lampade cù metalli aghjunti sò riferiti cum'è drogati, additivi è iogenuri di metalli.A maiò parte di l'inchiostri, i rivestimenti, l'adesivi è l'estrusioni formulati in UV sò pensati per currisponde à l'output di lampade standard di mercuriu (Hg) o di ferru (Fe).I lampi drogati di ferru spostanu una parte di l'emissione UV à lunghezze d'onda più lunghe, quasi visibili, chì si traduce in una migliore penetrazione attraversu formulazioni più spesse è assai pigmentate.E formulazioni UV chì cuntenenu diossidu di titaniu tendenu à guarisce megliu cù lampade drogate di gallu (GA).Questu hè chì e lampade di galliu spostanu una parte significativa di l'output UV versu lunghezze d'onda più longu di 380 nm.Siccomu l'additivi di diossidu di titaniu generalmente ùn assorbe micca a luce sopra 380 nm, l'usu di lampade di galiu cù formulazioni bianche permette più energia UV per esse assorbita da i fotoiniziatori in uppusizione à l'additivi.
I profili spettrali furniscenu à i formulatori è à l'utilizatori finali una rappresentazione visuale di cumu l'output radiatu per un designu di lampada specificu hè distribuitu in u spettru elettromagneticu.Mentre u mercuriu vaporizatu è i metalli additivi anu definitu e caratteristiche di radiazione, a mistura precisa di elementi è gasi inerti in u tubu di quartz inseme cù a custruzzione di lampade è u disignu di u sistema di curazione influenzanu tutti l'output UV.L'output spettrale di una lampada non integrata alimentata è misurata da un fornitore di lampade in l'aria aperta avarà un output spettrale sfarente di una lampada muntata in una testa di lampada cù un riflettore è un rinfrescante adattatu.I profili spettrali sò prontu dispunibili da i fornituri di u sistema UV, è sò utili in u sviluppu di formulazioni è a selezzione di lampade.
Un prufilu spettrale cumuni traccia l'irradianza spettrale nantu à l'asse y è a lunghezza d'onda nantu à l'asse x.L'irradiance spettrali pò esse affissata in parechje manere cumprese u valore assolutu (per esempiu W/cm2/nm) o misure arbitrarie, relative o normalizzate (senza unità).I profili cumunamenti mostranu l'infurmazioni cum'è un graficu di linea o cum'è un graficu à barre chì raggruppa l'output in bande di 10 nm.U graficu di l'output spettrale di a lampada di l'arcu di mercuriu seguente mostra l'irradianza relativa in quantu à a lunghezza d'onda per i sistemi di GEW (Figura 1).
FIGURA 1 »Grafici di output spettrali per u mercuriu è u ferru.
Lamp hè u termu utilizatu per riferite à u tubu di quartz chì emette UV in Europa è Asia, mentri l'America di u Nordu è u Sudamerica tendenu à utilizà un mischju intercambiabile di bulbe è lampada.Lampada è testa di lampa si riferite à l'assemblea cumpleta chì accoglie u tubu di quartz è tutti l'altri cumpunenti meccanichi è elettrici.
Lampade à l'arcu di l'elettrodi
I sistemi di lampa d'arcu di l'elettrodi sò custituiti da una testa di lampada, un fan di rinfrescante o chiller, un alimentatore è una interfaccia uomo-macchina (HMI).U capu di lampa include una lampa (lampadina), un riflettore, una carcassa di metallu o un alloghju, un assemblea di persiane, è qualchì volta una finestra di quartz o un filu di guardia.GEW monta i so tubi di quartz, i riflettori è i meccanismi di l'otturatore in l'assemblee di cassette chì ponu esse facilmente eliminati da l'involucro o l'alloggiamento di a testa di lampada esterna.L'eliminazione di una cassetta GEW hè tipicamente realizata in pochi seconde cù una sola chiave Allen.Perchè l'output UV, a dimensione è a forma generale di a testa di lampadina, e caratteristiche di u sistema è i bisogni di l'equipaggiu ausiliari varianu da l'applicazione è u mercatu, i sistemi di lampa d'arcu di l'elettrodi sò generalmente pensati per una determinata categuria d'applicazioni o tipi di macchina simili.
Lampi di vapore di mercuriu emettenu 360 ° di luce da u tubu di quartz.I sistemi di lampa d'arcu utilizanu riflettori situati nantu à i lati è u spinu di a lampada per catturà è fucalizza più di a luce à una distanza specifica davanti à a testa di a lampada.Questa distanza hè cunnisciuta cum'è u focu è hè induve l'irradiance hè più grande.I lampi d'arcu emettenu tipicamente in a gamma di 5 à 12 W/cm2 à u focu.Siccomu circa u 70% di a pruduzzione UV da a testa di lampa vene da u riflettore, hè impurtante di mantene i riflettori puliti è di rimpiazzà periodicamente.Ùn pulisce o rimpiazzà i riflettori hè un cuntributore cumuni à a cura insufficiente.
Per più di 30 anni, GEW hà migliuratu l'efficienza di i so sistemi di curazione, persunalizà funzioni è output per risponde à i bisogni di applicazioni è mercati specifichi, è sviluppendu una grande cartera di accessori d'integrazione.In u risultatu, l'offerte cummirciali d'oghje di GEW incorporanu disinni di alloggi compatti, riflettori ottimizzati per una riflettanza UV più grande è infrarossi ridotti, meccanismi d'otturatori integrali silenziosi, gonne è slot web, alimentazione web a conchiglia, inerzione di nitrogenu, teste pressurizzate positivamente, touch screen. interfaccia di l'operatore, forniture di energia à u statu solidu, efficienza operativa più grande, surviglianza di output UV, è monitoraghju di u sistema remotu.
Quandu i lampi di l'elettrodi di media pressione sò in funzione, a temperatura di a superficia di quartz hè trà 600 °C è 800 °C, è a temperatura di u plasma internu hè parechji milla gradi centigradi.L'aria furzata hè u mezzu primariu di mantene a temperatura curretta di u funziunamentu di a lampada è di caccià una parte di l'energia infrared radiata.GEW furnisce questu aria negativamente;chistu significa aria hè tiratu à traversu u casing, longu u riflettore è lampa, è esauritu fora l 'assemblea è luntanu da a macchina o superficia cure.Certi sistemi GEW, cum'è l'E4C, utilizanu un rinfrescante liquidu, chì permette una pruduzzione UV ligeramente più grande è riduce a dimensione generale di a testa di a lampada.
I lampi d'arcu di l'elettrodi anu cicli di riscaldamentu è di rinfrescante.I lampi sò colpi cù un minimu di cooling.Questu permette à u plasma di mercuriu di risaltà à a temperatura operativa desiderata, pruduce elettroni è cationi liberi, è permette u flussu di corrente.Quandu u capu di a lampada hè spenta, u rinfrescante cuntinueghja à curriri per uni pochi di minuti per rinfriscà uniformemente u tubu di quartz.Un lampu chì hè troppu caldu ùn ritruverà micca è deve cuntinuà à rinfriscà.A durata di u ciclu di start-up è cool-down, è ancu a degradazione di l'elettrodi durante ogni volta di volta hè per quessa chì i meccanismi pneumatici di l'otturatore sò sempre integrati in l'assemblee di lampa d'arcu di l'elettrodu GEW.A figura 2 mostra lampi d'arcu di l'elettrodi raffreddati à l'aria (E2C) è à liquidu (E4C).
FIGURA 2 »Lampade à arcu di l'elettrodi raffreddati à liquidu (E4C) è à l'aria (E2C).
Lampade UV LED
I semi-conduttori sò materiali solidi, cristallini chì sò un pocu cunduttori.L'electricità scorri per un semi-conductor megliu cà un insulator, ma micca cusì cum'è un cunduttore metallicu.I semiconduttori naturali, ma piuttostu inefficienti includenu l'elementi siliciu, germaniu è seleniu.I semiconduttori sinteticamente fabbricati pensati per a produzzione è l'efficienza sò materiali composti cù impurità impregnate precisamente in a struttura di cristallo.In u casu di i LED UV, u nitruru di gallu d'aluminiu (AlGaN) hè un materiale cumunimenti utilizatu.
I semi-conduttori sò fundamentali per l'elettronica muderna è sò ingegneriati per furmà transistori, diodi, diodi emettitori di luce è microprocessori.I dispositi semi-conduttori sò integrati in circuiti elettrici è muntati in prudutti cum'è telefuni mobili, laptops, tablette, apparecchi, aerei, vitture, cuntrolli remoti, è ancu ghjoculi per i zitelli.Sti cumpunenti minusculi ma putenti facenu funziunà i prudutti di ogni ghjornu mentre permettenu ancu di l'articuli per esse compatti, più sottili, ligeri è più assequibili.
In u casu speciale di i LED, i materiali semi-conduttori precisamente cuncepiti è fabbricati emettenu bande di lunghezza d'onda relativamente strette di luce quandu sò cunnessi à una fonte di energia DC.A luce hè generata solu quandu u currente scorri da l'anodu pusitivu (+) à u cathode negativu (-) di ogni LED.Siccomu l'output LED hè cuntrullatu rapidamente è facilmente è quasi monocromaticu, i LED sò idealmente adattati per l'usu cum'è: luci indicatori;signali di cumunicazione infrared;retroilluminazione per TV, laptop, tablette è telefoni intelligenti;segni elettronichi, billboards è jumbotrons;e polimerizzazione UV.
Un LED hè un junction pusitivu-negativu (junction pn).Questu significa chì una parte di u LED hà una carica positiva è hè chjamata anodu (+), è l'altra parte hà una carica negativa è hè chjamata catodu (-).Mentre chì i dui lati sò relativamente conduttivi, u cunfini di a junction induve i dui lati si scontranu, cunnisciutu com'è a zona di depletion, ùn hè micca cunduttivu.Quandu u terminale pusitivu (+) di una fonte di corrente diretta (DC) hè cunnessu à l'anodu (+) di u LED, è u terminal negativu (-) di a fonte hè cunnessu à u catodu (-), elettroni caricati negativamente. in u catodu è i vacanti di l'elettroni caricati positivamente in l'anodu sò respinti da a fonte di energia è spinti versu a zona di depletion.Questu hè un preghjudiziu avanti, è hà l'effettu di superà a fruntiera non-conductive.U risultatu hè chì l'elettroni liberi in a regione n-tipu crucianu è riempie vacanti in a regione p-tipu.Quandu l'elettroni passanu à traversu u cunfini, passanu in un statu di energia più bassa.A caduta rispettiva di l'energia hè liberata da u semi-conduttore cum'è fotoni di luce.
I materiali è i dopanti chì formanu a struttura cristallina LED determinanu l'output spettrale.Oghje, i fonti di cura LED dispunibuli in u cummerciu anu emissioni ultraviolette centrate à 365, 385, 395 è 405 nm, una tolleranza tipica di ± 5 nm, è una distribuzione spettrale gaussiana.A più grande hè u piccu di irradiance spettrale (W/cm2/nm), u più altu hè u piccu di a curva di campana.Mentre chì u sviluppu UVC hè in corso trà 275 è 285 nm, a produzzione, a vita, l'affidabilità è u costu ùn sò micca ancu cumerciali per i sistemi di cura è l'applicazioni.
Siccomu l'output UV-LED hè attualmente limitatu à lunghezze d'onda UVA più lunghe, un sistema di cura UV-LED ùn emette micca l'output spettrale di banda larga caratteristica di lampade à vapore di mercuriu di media pressione.Questu significa chì i sistemi di cura UV-LED ùn emettenu micca UVC, UVB, luce più visibile, è lunghezze d'onda infrarossi generatori di calore.Mentre chì questu permette à i sistemi di cura UV-LED per esse utilizati in applicazioni più sensibili à u calore, inchiostri esistenti, rivestimenti è adesivi formulati per lampade di mercuriu di media pressione devenu esse riformulati per i sistemi di cura UV-LED.Fortunatamente, i fornitori di chimica cuncepiscenu sempre più offerte cum'è cura duale.Questu significa chì una formulazione dual-cure destinata à curà cù una lampada UV-LED guariscerà ancu cù una lampada di vapore di mercuriu (Figura 3).
FIGURA 3 »Graficu di output spettrale per LED.
I sistemi di cura UV-LED di GEW emettenu finu à 30 W/cm2 à a finestra di emissione.A cuntrariu di i lampi d'arcu di l'elettrodu, i sistemi di cura UV-LED ùn incorporanu micca riflettori chì dirigenu i raghji di luce à un focus cuncentratu.In u risultatu, l'irradiance di punta UV-LED si trova vicinu à a finestra di emissione.I raghji UV-LED emessi divergenu l'un à l'altru cum'è a distanza trà a testa di a lampada è a superficia di cura aumenta.Questu reduce a cuncentrazione di luce è a magnitudine di l'irradiance chì ghjunghje à a superficia di cura.Mentre chì l'irradiance di punta hè impurtante per a reticulazione, una irradianza sempre più alta ùn hè micca sempre vantaghju è pò ancu inibisce una densità di reticulazione più grande.Lunghezza d'onda (nm), irradiance (W / cm2) è densità di energia (J / cm2) tutti ghjucanu un rolu criticu in a curazione, è u so impattu cullettivu nantu à a curazione deve esse capitu bè durante a selezzione di fonte UV-LED.
I LED sò fonti Lambertiani.In altre parolle, ogni LED UV emette un output uniforme in avanti in un emisferu cumpletu di 360 ° x 180 °.Numerosi LED UV, ognunu nantu à l'ordine di un millimetru quadru, sò disposti in una sola fila, una matrice di fila è colonne, o qualchì altra cunfigurazione.Questi sottoassemblaggi, cunnisciuti cum'è moduli o array, sò ingegneriati cù spazii trà i LED chì assicuranu a fusione trà e lacune è facilita u raffreddamentu di diodi.Moduli multipli o arrays sò allora disposti in assemblee più grande per furmà diverse dimensioni di sistemi di cura UV (Figure 4 è 5).I cumpunenti supplementari necessarii per custruisce un sistema di cura UV-LED includenu u dissipatore di calore, a finestra di emissione, i driver elettronici, l'alimentazione DC, un sistema di rinfrescante liquidu o chiller, è una interfaccia di macchina umana (HMI).
FIGURA 4 »U sistema LeoLED per u web.
FIGURA 5 »Sistema LeoLED per installazioni multi-lampade à alta velocità.
Siccomu i sistemi di cura UV-LED ùn irradianu micca lunghezze d'onda infrarossi.Trasferiscenu inherente menu energia termale à a superficia di cure cà i lampi di vapore di mercuriu, ma questu ùn significa micca chì i LED UV anu da esse cunsideratu cum'è tecnulugia di curazione à friddu.I sistemi di cura UV-LED ponu emette irradiances picchi assai alti, è e lunghezze d'onda ultraviolette sò una forma di energia.Qualunque sia a pruduzzione chì ùn hè micca assorbita da a chimica, scaldarà a parte o sustrato sottostanti è i cumpunenti di a macchina circundante.
I LED UV sò ancu cumpunenti elettrici cù inefficienze guidate da u disignu è a fabricazione di semiconduttori crudi, è ancu i metudi di fabricazione è i cumpunenti utilizati per imballà i LED in l'unità di curazione più grande.Mentre a temperatura di un tubu di quartz di vapore di mercuriu deve esse tenuta trà 600 è 800 °C durante u funziunamentu, a temperatura di a junction LED pn deve esse sottu à 120 °C.Solu u 35-50% di l'elettricità chì alimenta un array UV-LED hè cunvertitu in output ultraviolet (altamente dipendente da a lunghezza d'onda).U restu hè trasfurmatu in u calore termale chì deve esse eliminatu per mantene a temperatura di a junction desiderata è assicurà l'irradiance di u sistema specificatu, a densità di l'energia è l'uniformità, è ancu una longa vita.I LED sò intrinsecamente dispositi solidi di longa durata, è l'integrazione di LED in assemblee più grandi cù sistemi di rinfrescamentu cuncepiti è mantinuti currettamente hè criticu per ottene specifiche di longa vita.Micca tutti i sistemi di curing UV sò listessi, è i sistemi di curing UV-LED improperly designati è rinfriscati anu una probabilità più grande di surriscaldamentu è di fallimentu catastroficamente.
Lampade Hybrid Arc/LED
In ogni mercatu induve a tecnulugia nova hè introduta cum'è un sustitutu di a tecnulugia esistente, ci pò esse trepidazione in quantu à l'adopzione è u scetticismu di u rendiment.L'utilizatori putenziali spessu ritardanu l'adopzione finu à chì una forma di basa di installazione ben stabilita, studii di casu sò publicati, tistimunianzi pusitivi cumincianu à circulà in massa, è / o uttenenu una sperienza di prima manu o referenze da individui è cumpagnie chì cunnosci è fiducia.L'evidenza dura hè spessu richiesta prima chì un mercatu sanu rinunce completamente à l'antica è transizioni cumpletamente à u novu.Ùn aiuta micca chì e storie di successu tendenu à esse segreti stretti, postu chì i primi adoptatori ùn volenu micca chì i cuncurrenti realizzianu benefici paragunabili.In u risultatu, i racconti veri è esagerati di delusione ponu qualchì volta reverberate in tuttu u mercatu camuffendu i veri meriti di a nova tecnulugia è ritardà ulteriormente l'adopzione.
In tutta a storia, è cum'è un contru à l'adopzione riluttante, i disinni hibridi sò stati spessu abbracciati cum'è un ponte di transizione trà l'incumbente è a nova tecnulugia.L'ibridi permettenu à l'utilizatori di guadagnà cunfidenza è determinanu per elli stessi cumu è quandu i novi prudutti o metudi anu da esse usatu, senza sacrificà e capacità attuali.In u casu di curing UV, un sistema hibridu permette à l'utilizatori di scambià rapidamente è facilmente trà lampade di vapore di mercuriu è tecnulugia LED.Per e linee cù stazioni di curazione multiple, l'ibridi permettenu presse per eseguisce 100% LED, 100% vapore di mercuriu, o qualsiasi mistura di e duie tecnulugia hè necessariu per un travagliu determinatu.
GEW offre sistemi ibridi arc/LED per i convertitori web.A suluzione hè stata sviluppata per u mercatu più grande di GEW, l'etichetta di u web strettu, ma u disignu hibridu hà ancu usu in altre applicazioni web è non web (Figura 6).L'arcu / LED incorpora una carcassa di testa di lampada cumuna chì pò accoglie un vapore di mercuriu o una cassetta LED.E duie cassette scorri un sistema universale di putere è cuntrolli.L'intelligenza in u sistema permette a differenziazione trà i tipi di cassette è furnisce automaticamente a putenza, u raffreddamentu è l'interfaccia di l'operatore adattati.L'eliminazione o l'installazione di u vapore di mercuriu di GEW o di cassette LED sò tipicamente realizate in pochi seconde cù una sola chiave Allen.
FIGURA 6 »Sistema Arc/LED per u web.
Lampade à eccimeri
Lampade Excimer sò un tipu di lampa di scarica di gas chì emette energia ultravioletta quasi monocromatica.Mentre i lampade excimer sò dispunibuli in numerose lunghezze d'onda, l'output ultraviolet cumuni sò centrati à 172, 222, 308 è 351 nm.Lampade excimer da 172 nm si trovanu in a banda UV di vacuum (da 100 à 200 nm), mentre chì 222 nm hè esclusivamente UVC (200 à 280 nm).Le lampade ad eccimeri da 308 nm emettono UVB (da 280 a 315 nm) e 351 nm sono UVA solidi (da 315 a 400 nm).
E lunghezze d'onda UV di vacuum 172-nm sò più brevi è cuntenenu più energia cà UVC;in ogni modu, si luttanu per penetrà assai prufonda in sustanzi.In fattu, e lunghezze d'onda di 172 nm sò completamente assorbite in i primi 10 à 200 nm di chimica formulata da UV.In u risultatu, e lampade excimer 172-nm anu solu crosslink a superficia più esterna di formulazioni UV è deve esse integrata in cumminazione cù altri apparecchi di cura.Siccomu e lunghezze d'onda UV di vacuum sò ancu assorbite da l'aria, i lampade excimer 172-nm deve esse operatu in una atmosfera inertata di nitrogenu.
A maiò parte di i lampi excimer sò custituiti da un tubu di quartz chì serve cum'è una barrera dielettrica.U tubu hè pienu di gasi rari capaci di furmà molécule excimer o exciplex (Figura 7).Diversi gasi pruducenu diverse molécule, è e diverse molécule eccitate determinanu quali lunghezze d'onda sò emesse da a lampada.Un elettrodu d'alta tensione corre longu à a lunghezza interna di u tubu di quartz, è l'elettrodi di terra scorri longu à a lunghezza esterna.I voltaggi sò pulsati in a lampada à frequenze alte.Questu face chì l'elettroni scorri in l'elettrodu internu è scaricanu attraversu a mistura di gas versu l'elettrodi di terra esterni.Stu fenominu scientificu hè cunnisciutu com'è scaricamentu di barriera dielettrica (DBD).Quandu l'elettroni viaghjanu à traversu u gasu, interagiscenu cù l'atomi è creanu spezie energizate o ionizzate chì producenu molécule excimer o exciplex.E molécule excimer è exciplex anu una vita incredibbilmente corta, è cumu si decomponenu da un statu eccitatu à un statu di terra, i fotoni di una distribuzione quasi monocromatica sò emessi.
FIGURA 7 »Lampada à eccimer
A cuntrariu di i lampi di vapore di mercuriu, a superficia di u tubu di quartz di una lampa excimer ùn hè micca calda.In u risultatu, a maiò parte di e lampade excimer funzionanu cù pocu à nimu di cooling.In altri casi, hè necessariu un livellu bassu di rinfrescante chì hè tipicamenti furnitu da u gasu di nitrogenu.A causa di a stabilità termica di a lampada, e lampade excimer sò istantanee "ON / OFF" è ùn necessitanu micca cicli di riscaldamentu o di rinfrescante.
Quandu e lampade excimer chì radianu à 172 nm sò integrate in cumbinazione cù sistemi di curazione UVA-LED quasi monocromatici è lampade à vapore di mercuriu à banda larga, l'effetti di a superficia di stufa sò produtti.I lampi LED UVA sò prima usati per gelà a chimica.Lampi excimer quasi monocromatici sò tandu utilizati per polimerizà a superficia, è infine lampi di mercuriu di banda larga crosslink u restu di a chimica.I risultati spettrali unichi di e trè tecnulugii applicati in fasi separati furnisce effetti ottichi è funzionali di cura di a superficia benefica chì ùn ponu esse ottenuti cù alcuna di e fonti UV per sè stessu.
E lunghezze d'onda d'excimer di 172 è 222 nm sò ancu efficaci à distrughje sustanzi organici periculosi è batteri dannosi, chì rende e lampade excimer pratiche per a pulizia di a superficia, a disinfezione è i trattamenti di l'energia di a superficia.
Lamp Life
In quantu à a vita di a lampadina o di a lampadina, i lampi d'arcu di GEW sò generalmente finu à 2.000 ore.A vita di a lampada ùn hè micca un assolutu, postu chì a produzzione UV diminuisce gradualmente cù u tempu è hè influinzatu da parechji fatturi.U disignu è a qualità di a lampada, è ancu a cundizione operativa di u sistema UV è a reattività di a materia di formulazione.Sistemi UV cuncepiti currettamente assicuranu chì a putenza è u rinfrescante curretti necessarii da u disignu specificu di lampada (lampadina) hè furnitu.
I lampadini (lampadine) forniti da GEW furniscenu sempre a vita più longa quandu sò usati in i sistemi di cura GEW.E fonti di furnimentu secundariu anu generalmente ingegneria inversa a lampa da un campione, è e copie ùn ponu micca cuntene u stessu raccordu finale, diametru di quartz, cuntenutu di mercuriu, o mistura di gas, chì ponu tutti affettà a produzzione UV è a generazione di calore.Quandu a generazione di calore ùn hè micca equilibrata contr'à u rinfrescante di u sistema, a lampa soffre in a produzzione è a vita.I lampi chì funzionanu più freti emettenu menu UV.I lampi chì funzionanu più caldi ùn duranu micca cusì longu è si deformanu à a temperatura di a superficia alta.
A vita di lampade à l'arcu di l'elettrodu hè limitata da a temperatura di u funziunamentu di a lampada, u numeru di ore di funziunamentu è u numeru di partenze o colpi.Ogni volta chì una lampada hè colpita cù un arcu d'alta tensione durante l'iniziu, un pocu di l'elettrodu di tungstenu si porta.Eventualmente, a lampa ùn ritruverà micca.I lampade à l'arcu di l'elettrodi incorporanu meccanismi di otturatore chì, quandu sò impegnati, bloccanu l'output UV cum'è una alternativa à u ciclu ripetutu di a putenza di a lampada.Inchiostri più reattivi, rivestimenti è adesivi ponu esse risultati in una vita di lampada più longa;mentri, formulazioni menu reattivu pò esse bisognu di cambiamenti di lampa più frequenti.
I sistemi UV-LED sò intrinsecamente più duraturi cà i lampi cunvinziunali, ma a vita UV-LED ùn hè ancu un assolutu.Cum'è cù i lampi cunvinziunali, i LED UV anu limiti in quantu ponu esse guidati è in generale devenu operare cù temperature di junction sottu à 120 ° C.L'over-driving LED è i LED under-cooling cumprumettenu a vita, risultatu in una degradazione più rapida o fallimentu catastròficu.Ùn sò micca tutti i fornitori di sistemi UV-LED attualmente offrenu disinni chì rispondenu à a vita più alta stabilita in più di 20 000 ore.I sistemi megliu cuncepiti è mantenuti durà più di 20 000 ore, è i sistemi inferiori fallenu in finestre assai più brevi.A bona nutizia hè chì i disinni di u sistema LED cuntinueghjanu à migliurà è durà più longu cù ogni iterazione di disignu.
Ozonu
Quandu e lunghezze d'onda UVC più brevi impactanu e molécule d'ossigenu (O2), facenu chì e molécule d'ossigenu (O2) si sparghjenu in dui atomi d'ossigenu (O).L'atomi di l'ossigenu liberu (O) scontranu dopu cù altre molécule d'ossigenu (O2) è formanu l'ozone (O3).Siccomu u triossigenu (O3) hè menu stabile à u nivellu di a terra cà u diossigenu (O2), l'ozone torna prontamente à una molècula d'ossigenu (O2) è un atomu d'ossigenu (O) mentre passa per l'aria atmosferica.L'atomi di l'ossigenu liberu (O) poi ricombinanu l'un à l'altru in u sistema di scarico per pruduce molécule d'ossigenu (O2).
Per l'applicazioni industriali di cura UV, l'ozonu (O3) hè pruduttu quandu l'ossigenu atmosfericu interagisce cù lunghezze d'onda ultraviolette sottu 240 nm.E surgenti à vapore di mercuriu à banda larga emettenu UVC trà 200 è 280 nm, chì si sovrappone à una parte di a regione generatrice d'ozone, è e lampade excimer emettenu UV vacuum à 172 nm o UVC à 222 nm.L'ozonu creatu da i lampi di cura di u vapore di mercuriu è di l'excimer hè inestabile è ùn hè micca una preoccupazione ambientale significativa, ma hè necessariu chì sia eliminatu da l'area immediata circundante i travagliadori perchè hè un irritante respiratoriu è tossicu à alti livelli.Siccomu i sistemi di cura UV-LED cummirciali emettenu un output UVA trà 365 è 405 nm, l'ozonu ùn hè micca generatu.
L'ozonu hà un odore simili à l'odore di metallu, un filu ardente, u cloru è una scintilla elettrica.I sensi olfattivi umani ponu detectà l'ozonu da 0,01 à 0,03 parti per milione (ppm).Mentre varieghja per persona è livellu di attività, cuncentrazioni più grande di 0,4 ppm pò purtà à effetti respiratorii avversi è mal di testa.A ventilazione curretta deve esse installata nantu à e linee di cura UV per limità l'esposizione di i travagliadori à l'ozonu.
I sistemi di curazione UV sò generalmente cuncepiti per cuntene l'aria di scarico mentre abbanduneghja i capi di lampade in modu chì pò esse purtatu fora di l'operatori è fora di l'edifiziu induve si decade naturalmente in presenza di l'ossigenu è di u sole.In alternativa, i lampi senza ozonu incorporanu un additivu di quartz chì blocca e lunghezze d'onda chì generanu l'ozonu, è e facilità chì volenu evitari di ducting o tagliate i buchi in u tettu spessu utilizanu filtri à l'uscita di i fan di scarico.
Tempu di post: 19-ghjugnu-2024
