Kwikdamp, ljochtútstjittende diode (LED) en eksimer binne ûnderskate UV-úthardingslamptechnologyen. Wylst alle trije brûkt wurde yn ferskate fotopolymerisaasjeprosessen om inkten, coatings, lijmen en ekstruzjes te ferbinen, binne de meganismen dy't de útstrielde UV-enerzjy generearje, lykas de skaaimerken fan 'e oerienkommende spektrale útfier, folslein oars. It begripen fan dizze ferskillen is ynstrumintal by it ûntwikkeljen fan tapassingen en formules, it selektearjen fan UV-úthardingsboarnen en yntegraasje.
Kwikdamplampen
Sawol elektrodebôgelampen as elektrodeleaze mikrogolfoven falle ûnder de kategory kwikdamp. Kwikdamplampen binne in soarte fan middeldruk-gasûntladingslampen wêryn in lytse hoemannichte elemintêr kwik en inert gas ferdampt wurde ta in plasma yn in fersegele kwartsbuis. Plasma is in ûnbidich hege-temperatuer ionisearre gas dat elektrisiteit kin liede. It wurdt produsearre troch in elektryske spanning oan te bringen tusken twa elektroden yn in bôgelampe of troch in elektrodeleaze lampe yn in omsluting of holte te ferwaarmjen dy't yn konsept fergelykber is mei in húshâldlike mikrogolfoven. Sadree't it ferdampt is, stjoert kwikplasma breedspektrumljocht út oer ultraviolette, sichtbere en ynfrareade golflingten.
Yn it gefal fan in elektryske bôgelampe aktivearret in oanbrochte spanning de fersegele kwartsbuis. Dizze enerzjy ferdampt it kwik yn in plasma en lit elektroanen frij út ferdampte atomen. In diel fan 'e elektroanen (-) streamt nei de positive wolfraamelektrode of anode (+) fan 'e lampe en yn it elektryske sirkwy fan it UV-systeem. De atomen mei nij ûntbrekkende elektroanen wurde posityf aktivearre kationen (+) dy't nei de negatyf laden wolfraamelektrode of katode (-) fan 'e lampe streame. As se bewege, reitsje kationen neutrale atomen yn it gasmingsel. De ynfloed draacht elektroanen oer fan neutrale atomen nei kationen. As kationen elektroanen krije, falle se yn in steat fan legere enerzjy. It enerzjyferskil wurdt ûntslein as fotonen dy't nei bûten útstrielje fan 'e kwartsbuis. Mits de lampe geskikt oandreaun wurdt, goed koele wurdt en binnen syn brûkbere libben brûkt wurdt, gravitearret in konstante oanfier fan nij oanmakke kationen (+) nei de negative elektrode of katode (-), wêrtroch't mear atomen rekke wurde en in trochgeande útstjit fan UV-ljocht produsearre wurdt. Mikrogolflampen wurkje op in ferlykbere manier, útsein dat mikrogolven, ek wol bekend as radiofrekwinsje (RF), it elektryske sirkwy ferfange. Omdat mikrogolflampen gjin wolfraamelektroden hawwe en gewoan in fersegele kwartsbuis binne mei kwik en inert gas, wurde se faak oantsjutten as elektrodeleas.
De UV-útfier fan breedbân- of breedspektrum kwikdamplampen omfiemet ultraviolette, sichtbere en ynfrareade golflingten, yn sawat gelikense ferhâldingen. It ultraviolette diel omfettet in miks fan UVC (200 oant 280 nm), UVB (280 oant 315 nm), UVA (315 oant 400 nm) en UVV (400 oant 450 nm) golflingten. Lampen dy't UVC útstjitte yn golflingten ûnder 240 nm generearje ozon en fereaskje ôffier of filtraasje.
De spektrale útfier foar in kwikdamplampe kin feroare wurde troch lytse hoemannichten dopants ta te foegjen, lykas: izer (Fe), gallium (Ga), lead (Pb), tin (Sn), bismut (Bi), of indium (In). De tafoege metalen feroarje de gearstalling fan it plasma en, dêrtroch, de enerzjy dy't frijkomt as kationen elektroanen krije. Lampen mei tafoege metalen wurde oantsjut as doped, additief en metaalhalogenide. De measte UV-formulearre inkten, coatings, lijmen en ekstruzjes binne ûntworpen om oerien te kommen mei de útfier fan standert kwik- (Hg) of izer- (Fe) doped lampen. Izer-dopearre lampen ferskowe in diel fan 'e UV-útfier nei langere, hast sichtbere golflingten, wat resulteart yn bettere penetraasje troch dikkere, swier pigmentearre formulearringen. UV-formuleringen mei titaniumdiokside hawwe de neiging om better te hardzjen mei gallium (GA)-dopearre lampen. Dit komt om't galliumlampen in wichtich diel fan 'e UV-útfier ferskowe nei golflingten langer as 380 nm. Omdat titaniumdiokside-tafoegings oer it algemien gjin ljocht boppe 380 nm absorbearje, makket it brûken fan galliumlampen mei wite formulearringen it mooglik om mear UV-enerzjy te absorberen troch fotoinitiators yn tsjinstelling ta tafoegings.
Spektrale profilen jouwe formulearders en einbrûkers in fisuele foarstelling fan hoe't de útstrieling fan in spesifyk lampeûntwerp ferspraat is oer it elektromagnetyske spektrum. Wylst ferdampt kwik en tafoeging fan metalen definieare strielingskarakteristiken hawwe, beynfloedzje de krekte miks fan eleminten en inerte gassen yn 'e kwartsbuis tegearre mei de lampekonstruksje en it ûntwerp fan it úthardingssysteem allegear de UV-útfier. De spektrale útfier fan in net-yntegreare lampe dy't oandreaun wurdt en metten wurdt troch in lampeleveransier yn 'e iepen loft sil in oare spektrale útfier hawwe as in lampe dy't monteard is yn in lampekop mei in goed ûntworpen reflektor en koeling. Spektrale profilen binne maklik te krijen by UV-systeemleveransiers en binne nuttich by formulearringsûntwikkeling en lampeseleksje.
In gewoan spektraal profyl toant spektrale bestraling op 'e y-as en golflingte op 'e x-as. De spektrale bestraling kin op ferskate manieren werjûn wurde, ynklusyf absolute wearde (bygelyks W/cm2/nm) of willekeurige, relative of normalisearre (ienheidsleaze) mjittingen. De profilen werjaan de ynformaasje meastentiids as in linediagram of as in staafdiagram dat de útfier groepearret yn 10 nm-bannen. De folgjende spektrale útfiergrafyk fan 'e kwikbôgelampe lit relative bestraling sjen mei respekt foar golflingte foar de systemen fan GEW (figuer 1).
FIGUER 1 »Spektrale útfierdiagrammen foar kwik en izer.
Lampe is de term dy't brûkt wurdt om te ferwizen nei de UV-útstjittende kwartsbuis yn Jeropa en Aazje, wylst Noard- en Súd-Amerikanen de neiging hawwe om in útwikselbere miks fan gloeilampe en lampe te brûken. Lampe en lampekop ferwize beide nei de folsleine gearstalling dy't de kwartsbuis en alle oare meganyske en elektryske komponinten befettet.
Elektrodebôgelampen
Elektrodebôgelampesystemen besteane út in lampekop, in koelventilator of chiller, in stroomfoarsjenning en in minske-masine-ynterface (HMI). De lampekop omfettet in lampe (gloeilampe), in reflektor, in metalen behuizing of húsfesting, in sluter-assemblage en soms in kwartsfinster of triedbeskerming. GEW montearret syn kwartsbuizen, reflektors en slutermeganismen yn kassette-assemblages dy't maklik fan 'e bûtenste lampekopbehuizing of húsfesting kinne wurde fuorthelle. It fuortheljen fan in GEW-kassette wurdt typysk binnen sekonden dien mei in inkele inbussleutel. Omdat de UV-útfier, de totale lampekopgrutte en -foarm, systeemfunksjes en oanfoljende apparatuerbehoeften ferskille per tapassing en merk, binne elektrodebôgelampesystemen oer it algemien ûntworpen foar in bepaalde kategory tapassingen of ferlykbere masinetypen.
Kwikdamplampen stjoere 360° ljocht út fan 'e kwartsbuis. Bôgelampesystemen brûke reflektors oan 'e kanten en efterkant fan' e lampe om mear fan it ljocht te fangen en te fokusjen nei in bepaalde ôfstân foar de lampekop. Dizze ôfstân is bekend as de fokus en is wêr't de strieling it grutst is. Bôgelampen stjoere typysk yn it berik fan 5 oant 12 W/cm2 út by de fokus. Om't sawat 70% fan 'e UV-útfier fan' e lampekop fan 'e reflektor komt, is it wichtich om reflektors skjin te hâlden en se periodyk te ferfangen. It net skjinmeitsjen of ferfangen fan reflektors is in faak bydrage oan ûnfoldwaande útharding.
Al mear as 30 jier ferbetteret GEW de effisjinsje fan har úthardingssystemen, past funksjes en útfier oan om te foldwaan oan 'e behoeften fan spesifike tapassingen en merken, en ûntwikkelet in grutte portfolio fan yntegraasje-accessoires. As gefolch omfetsje de kommersjele oanbiedingen fan GEW hjoed kompakte húsfestingûntwerpen, reflektors optimalisearre foar gruttere UV-reflektânsje en fermindere ynfraread, stille yntegraal slutermeganismen, webrokken en sleuven, clamshell webfeeding, stikstofinersje, posityf ûnder druk steande koppen, touchscreen-operatorinterface, solid-state-stroomfoarsjenningen, gruttere operasjonele effisjinsje, UV-útfiermonitoring en systeemmonitoring op ôfstân.
As middeldruk-elektrodelampen wurkje, leit de oerflaktemperatuer fan it kwarts tusken 600 °C en 800 °C, en de ynterne plasmatemperatuer is ferskate tûzenen graden Celsius. Twongen loft is it primêre middel om de juste lampe-wurktemperatuer te behâlden en in part fan 'e útstrielde ynfrareade enerzjy te ferwiderjen. GEW leveret dizze loft negatyf; dit betsjut dat loft troch de behuizing, lâns de reflektor en lampe, lutsen wurdt en út 'e gearstalling en fuort fan 'e masine of it úthardingsoerflak ôffierd wurdt. Guon GEW-systemen lykas de E4C brûke floeistofkoeling, wat in wat gruttere UV-útfier mooglik makket en de totale lampkopgrutte ferminderet.
Elektrodebôgelampen hawwe opwaarm- en ôfkuolsyklusen. Lampen wurde oanstutsen mei minimale ôfkuolling. Dit lit it kwikplasma ta de winske wurktemperatuer opstean, frije elektroanen en kationen produsearje, en stroomstream mooglik meitsje. As de lampekop útskeakele wurdt, bliuwt de ôfkuolling in pear minuten rinnen om de kwartsbuis evenredich ôf te koelen. In lampe dy't te waarm is, sil net opnij oanstekke en moat trochgean mei ôfkuoljen. De lingte fan 'e opstart- en ôfkuolsyklus, lykas de degradaasje fan 'e elektroden by elke spanningstaking, is wêrom't pneumatyske slutermeganismen altyd yntegrearre binne yn GEW-elektrodebôgelampe-assemblages. Figuer 2 lit loftkuolle (E2C) en floeistofkuolle (E4C) elektrodebôgelampen sjen.
FIGUER 2 »Floeistofkuolle (E4C) en loftkuolle (E2C) elektrodebôgelampen.
UV LED-lampen
Healgeleiders binne fêste, kristallijne materialen dy't wat geleidend binne. Elektrisiteit streamt better troch in healgeleider as in isolator, mar net sa goed as in metalen geleider. Natuerlik foarkommende, mar frijwat ineffisjinte healgeleiders omfetsje de eleminten silisium, germanium en selenium. Syntetysk makke healgeleiders ûntworpen foar útfier en effisjinsje binne gearstalde materialen mei ûnreinheden dy't presys impregnearre binne yn 'e kristalstruktuer. Yn it gefal fan UV-LED's is aluminiumgalliumnitride (AlGaN) in faak brûkt materiaal.
Healgeleiders binne essensjeel foar moderne elektroanika en binne makke om transistors, diodes, ljochtútstjittende diodes en mikroprosessors te foarmjen. Healgeleiderapparaten wurde yntegrearre yn elektryske circuits en monteard yn produkten lykas mobile tillefoans, laptops, tablets, apparaten, fleantugen, auto's, ôfstânsbetsjinningen en sels bernespultsjes. Dizze lytse mar krêftige komponinten meitsje deistige produkten funksjonearje, wylst se ek items kompakt, tinner, lichtgewicht en betelberder meitsje.
Yn it spesjale gefal fan LED's stjoere presys ûntworpen en makke healgeleidermaterialen relatyf smelle golflingtebannen fan ljocht út as se ferbûn binne mei in gelijkstroomboarne. It ljocht wurdt allinich generearre as stroom streamt fan 'e positive anode (+) nei de negative katode (-) fan elke LED. Om't LED-útfier fluch en maklik te kontrolearjen is en quasi-monochromatysk, binne LED's ideaal geskikt foar gebrûk as: yndikatorljochten; ynfraread kommunikaasjesignalen; efterljochting foar tv's, laptops, tablets en smartphones; elektroanyske buorden, billboards en jumbotrons; en UV-útharding.
In LED is in posityf-negative oergong (pn-oergong). Dit betsjut dat ien diel fan 'e LED in positive lading hat en de anode (+) wurdt neamd, en it oare diel in negative lading hat en de katode (-) wurdt neamd. Wylst beide kanten relatyf geliedend binne, is de oergongsgrins dêr't de twa kanten byinoar komme, bekend as de útputtingsône, net geliedend. As de positive (+) terminal fan in gelijkstroom (DC) stroomboarne ferbûn is mei de anode (+) fan 'e LED, en de negative (-) terminal fan 'e boarne ferbûn is mei de katode (-), wurde negatyf laden elektroanen yn 'e katode en posityf laden elektroanenfakanten yn 'e anode ôfstjitten troch de stroomboarne en nei de útputtingsône skood. Dit is in foarútstribjende bias, en it hat it effekt fan it oerwinnen fan 'e net-geliedende grins. It resultaat is dat frije elektroanen yn it n-type gebiet oerstekke en fakatueres yn it p-type gebiet folje. As elektroanen oer de grins streame, geane se oer yn in steat fan legere enerzjy. De respektive daling yn enerzjy wurdt frijlitten út 'e healgelieder as fotonen fan ljocht.
De materialen en dopants dy't de kristallijne LED-struktuer foarmje, bepale de spektrale útfier. Tsjintwurdich hawwe kommersjeel beskikbere LED-úthardingsboarnen ultraviolette útfier sintrearre op 365, 385, 395 en 405 nm, in typyske tolerânsje fan ± 5 nm, en in Gaussyske spektrale ferdieling. Hoe grutter de pykspektrale bestraling (W/cm2/nm), hoe heger de pyk fan 'e klokkromme. Wylst UVC-ûntwikkeling oan 'e gong is tusken 275 en 285 nm, binne útfier, libbensdoer, betrouberens en kosten noch net kommersjeel libbensfetber foar úthardingssystemen en tapassingen.
Omdat UV-LED-útfier op it stuit beheind is ta langere UVA-golflingten, stjoert in UV-LED-úthardingssysteem net de breedbân spektrale útfier út dy't karakteristyk is foar kwikdamplampen mei middeldruk. Dit betsjut dat UV-LED-úthardingssystemen gjin UVC-, UVB-, it measte sichtbere ljocht- en waarmte-generearjende ynfrareadgolflingten útstjitte. Hoewol dit it mooglik makket om UV-LED-úthardingssystemen te brûken yn mear waarmtegefoelige tapassingen, moatte besteande inkten, coatings en kleefstoffen formulearre foar kwiklampen mei middeldruk opnij formulearre wurde foar UV-LED-úthardingssystemen. Gelokkich ûntwerpe leveransiers fan skiekunde hieltyd faker oanbiedingen as dûbele útharding. Dit betsjut dat in dûbele úthardingsformulering bedoeld om te útharden mei in UV-LED-lampe ek sil útharde mei in kwikdamplampe (Ofbylding 3).
FIGUER 3 »Spektrale útfiertabel foar LED.
De UV-LED-úthardingssystemen fan GEW stjoere oant 30 W/cm2 út by it útstjoerfinster. Oars as elektrodebôgelampen hawwe UV-LED-úthardingssystemen gjin reflektors dy't ljochtstrielen nei in konsintrearre fokus rjochtsje. Dêrtroch komt de peakbestralingssterkte fan UV-LED tichtby it útstjoerfinster foar. De útstjoerde UV-LED-strielen divergearje fan elkoar as de ôfstân tusken de lampekop en it úthardingsoerflak tanimt. Dit ferminderet de ljochtkonsintraasje en de grutte fan 'e bestralingssterkte dy't it úthardingsoerflak berikt. Wylst de peakbestralingssterkte wichtich is foar crosslinking, is in hieltyd hegere bestralingssterkte net altyd foardielich en kin it sels in gruttere crosslinkingdichtheid remje. Golflingte (nm), bestralingssterkte (W/cm2) en enerzjydichtheid (J/cm2) spylje allegear in krúsjale rol by it útharden, en har kollektive ynfloed op it útharden moat goed begrepen wurde by it selektearjen fan in UV-LED-boarne.
LED's binne Lambertiaanske boarnen. Mei oare wurden, elke UV-LED stjoert in unifoarme foarútfier út oer in folslein healrûn fan 360° x 180°. Tal fan UV-LED's, elk yn 'e oarder fan in millimeterfjouwerkant, binne yn ien rige, in matriks fan rigen en kolommen, of in oare konfiguraasje pleatst. Dizze subassemblages, bekend as modules of arrays, binne makke mei in ôfstân tusken de LED's dy't soarget foar it mingen oer gatten en it koelen fan diodes fasilitearret. Meardere modules of arrays wurde dan yn gruttere assemblages pleatst om ferskate grutte fan UV-úthardingssystemen te foarmjen (Ofbyldings 4 en 5). Oanfoljende komponinten dy't nedich binne om in UV-LED-úthardingssysteem te bouwen omfetsje de waarmteôffierder, it útstjitfinster, elektroanyske drivers, DC-stroomfoarsjennings, in floeistofkoelsysteem of koeler, en in minske-masine-ynterface (HMI).
FIGUER 4 »It LeoLED-systeem foar web.
FIGUER 5 »LeoLED-systeem foar hege-snelheid ynstallaasjes fan meardere lampen.
Omdat UV-LED-úthardingssystemen gjin ynfrareade golflingten útstrielje, drage se ynherint minder termyske enerzjy oer nei it úthardingsoerflak as kwikdamplampen, mar dit betsjut net dat UV-LED's as kâldúthardingstechnology beskôge wurde moatte. UV-LED-úthardingssystemen kinne tige hege peakstrielings útstjitte, en ultraviolette golflingten binne in foarm fan enerzjy. Elke útfier dy't net opnommen wurdt troch de skiekunde sil it ûnderlizzende ûnderdiel of substraat ferwaarmje, lykas ek omlizzende masinekomponinten.
UV-LED's binne ek elektryske komponinten mei ineffisjinsjes dy't feroarsake wurde troch it ûntwerp en de fabrikaazje fan 'e rûge healgeleider, lykas produksjemetoaden en komponinten dy't brûkt wurde om de LED's yn 'e gruttere úthardingsienheid te ferpakken. Wylst de temperatuer fan in kwikdampkwartsbuis tusken 600 en 800 °C hâlden wurde moat tidens operaasje, moat de pn-oergongtemperatuer fan 'e LED ûnder de 120 °C bliuwe. Mar 35-50% fan 'e elektrisiteit dy't in UV-LED-array oandriuwt, wurdt omset yn ultraviolette útfier (ôfhinklik fan 'e golflingte). De rest wurdt omset yn termyske waarmte dy't fuorthelle wurde moat om de winske oergongstemperatuer te behâlden en te soargjen foar in spesifike systeembestraling, enerzjytichtens en uniformiteit, lykas in lange libbensdoer. LED's binne ynherint langduorjende solid-state-apparaten, en it yntegrearjen fan LED's yn gruttere assemblages mei goed ûntworpen en ûnderhâlden koelsystemen is kritysk foar it berikken fan spesifikaasjes foar in lange libbensdoer. Net alle UV-úthardingssystemen binne itselde, en ferkeard ûntworpen en koelde UV-LED-úthardingssystemen hawwe in gruttere kâns op oerferhitting en katastrofaal falen.
Bôge/LED hybride lampen
Yn elke merk dêr't gloednije technology yntrodusearre wurdt as ferfanging foar besteande technology, kin der ûnrêst wêze oer de oannimming en skepsis oer de prestaasjes. Potinsjele brûkers fertrage de oannimming faak oant in goed fêstige ynstallaasjebasis ûntstiet, gefalstúdzjes publisearre wurde, positive testimonials massaal begjinne te sirkulearjen, en/of se ûnderfining of referinsjes út 'e earste hân krije fan persoanen en bedriuwen dy't se kenne en fertrouwe. Hard bewiis is faak nedich foardat in hiele merk it âlde folslein opjout en folslein oergiet op it nije. It helpt net dat suksesferhalen faak strak bewarre geheimen bliuwe, om't iere oannimmers net wolle dat konkurrinten fergelykbere foardielen realisearje. As gefolch kinne sawol echte as oerdreaune ferhalen fan teloarstelling soms troch de merk galmje, wêrtroch't de wiere foardielen fan nije technology kamouflearre wurde en de oannimming fierder fertrage wurdt.
Troch de skiednis hinne, en as in tsjinhinger fan tsjinnich gebrûk, binne hybride ûntwerpen faak oannommen as in oergongsbrêge tusken besteande en nije technology. Hybriden jouwe brûkers fertrouwen en kinne sels bepale hoe en wannear't nije produkten of metoaden brûkt wurde moatte, sûnder hjoeddeistige mooglikheden op te offerjen. Yn it gefal fan UV-útharding kinne brûkers mei in hybride systeem fluch en maklik wikselje tusken kwikdamplampen en LED-technology. Foar linen mei meardere úthardingsstasjons kinne hybriden parsen brûke om 100% LED, 100% kwikdamp, of hokker miks fan 'e twa technologyen ek nedich is foar in bepaalde baan.
GEW biedt bôge/LED hybride systemen foar webconverters. De oplossing is ûntwikkele foar GEW's grutste merk, smelweblabel, mar it hybride ûntwerp hat ek gebrûk yn oare web- en net-webapplikaasjes (Ofbylding 6). De bôge/LED omfettet in mienskiplike lampekopbehuizing dy't in kwikdamp- of LED-kassette kin ûnderbringe. Beide kassetten rinne op in universeel stroom- en kontrôlesysteem. Yntelliginsje binnen it systeem makket ûnderskied tusken kassettetypen mooglik en leveret automatysk de passende stroom-, koel- en operatorynterface. It fuortheljen of ynstallearjen fan ien fan GEW's kwikdamp- of LED-kassetten wurdt typysk binnen sekonden dien mei in inkele inbussleutel.
FIGUER 6 »Arc/LED-systeem foar web.
Excimerlampen
Excimerlampen binne in soarte gasûntladingslampe dy't quasi-monochromatyske ultraviolette enerzjy útstjoert. Wylst excimerlampen te krijen binne yn ferskate golflingten, binne gewoane ultraviolette útfier sintraal op 172, 222, 308 en 351 nm. 172-nm excimerlampen falle binnen de fakuüm UV-band (100 oant 200 nm), wylst 222 nm allinich UVC is (200 oant 280 nm). 308-nm excimerlampen stjoere UVB út (280 oant 315 nm), en 351 nm is folslein UVA (315 oant 400 nm).
172-nm fakuüm UV-golflingten binne koarter en befetsje mear enerzjy as UVC; se hawwe lykwols muoite om djip yn stoffen te penetrearjen. Eins wurde 172-nm-golflingten folslein opnommen binnen de top 10 oant 200 nm fan UV-formulearre skiekunde. As gefolch sille 172-nm eksimerlampen allinich it bûtenste oerflak fan UV-formuleringen krúslinke en moatte se yntegrearre wurde yn kombinaasje mei oare úthardingsapparaten. Om't fakuüm UV-golflingten ek troch loft opnommen wurde, moatte 172-nm eksimerlampen brûkt wurde yn in stikstof-inertearre sfear.
De measte eksimerlampen besteane út in kwartsbuis dy't tsjinnet as in diëlektryske barriêre. De buis is fol mei seldsume gassen dy't eksimer- of eksipleksmolekulen foarmje kinne (Ofbylding 7). Ferskillende gassen produsearje ferskillende molekulen, en de ferskillende oanstutsen molekulen bepale hokker golflingten troch de lampe útstjoerd wurde. In heechspanningselektrode rint lâns de binnenkant fan 'e kwartsbuis, en grûnelektroden rinne lâns de bûtenkant. Spanningen wurde mei hege frekwinsjes yn 'e lampe pulsearre. Dit feroarsaket dat elektroanen yn 'e ynterne elektrode streame en oer it gasmingsel ûntladen wurde nei de eksterne grûnelektroden. Dit wittenskiplik ferskynsel is bekend as diëlektryske barriêreûntlading (DBD). As elektroanen troch it gas reizgje, ynteraksje se mei atomen en meitsje se enerzjisearre of ionisearre soarten dy't eksimer- of eksipleksmolekulen produsearje. Eksimer- en eksipleksmolekulen hawwe in ûnbidich koarte libbensdoer, en as se ûntbine fan in oanstutsen steat nei in grûnsteat, wurde fotonen fan in kwasi-monochromatyske ferdieling útstjoerd.
FIGUER 7 »Excimerlampe
Oars as kwikdamplampen wurdt it oerflak fan 'e kwartsbuis fan in eksimerlampe net hjit. Dêrtroch wurkje de measte eksimerlampen mei hast gjin koeling. Yn oare gefallen is in leech nivo fan koeling fereaske dat typysk wurdt levere troch stikstofgas. Fanwegen de termyske stabiliteit fan 'e lampe binne eksimerlampen direkt 'OAN/ÚT' en hawwe gjin opwaarmings- of ôfkuolsyklusen nedich.
As eksimeerlampen dy't útstrielje op 172 nm wurde yntegrearre yn kombinaasje mei sawol kwasi-monochromatyske UVA-LED-úthardingssystemen as breedbân kwikdamplampen, wurde matte oerflakeffekten produsearre. UVA LED-lampen wurde earst brûkt om de skiekunde te gelearjen. Kwasi-monochromatyske eksimeerlampen wurde dan brûkt om it oerflak te polymerisearjen, en as lêste ferbine breedbân kwiklampen de rest fan 'e skiekunde. De unike spektrale útfier fan 'e trije technologyen dy't yn aparte stadia tapast wurde, leveret foardielige optyske en funksjonele oerflakúthardingseffekten dy't net kinne wurde berikt mei ien fan 'e UV-boarnen op himsels.
Excimergolflingten fan 172 en 222 nm binne ek effektyf yn it ferneatigjen fan gefaarlike organyske stoffen en skealike baktearjes, wat excimerlampen praktysk makket foar oerflakreiniging, desinfeksje en oerflakenerzjybehannelingen.
Lamplibben
Wat de libbensdoer fan in lampe of gloeilampe oanbelanget, geane de bôgelampen fan GEW oer it algemien oant 2.000 oeren mei. De libbensdoer fan 'e lampe is net absolút, om't de UV-útfier stadichoan ôfnimt yn 'e rin fan' e tiid en beynfloede wurdt troch ferskate faktoaren. It ûntwerp en de kwaliteit fan 'e lampe, lykas de wurkingsomstannichheden fan it UV-systeem en de reaktiviteit fan 'e formulearring. Goed ûntworpen UV-systemen soargje derfoar dat it juste fermogen en de koeling dy't nedich binne foar it spesifike lampe- (gloeilampe-) ûntwerp, levere wurde.
Troch GEW levere lampen (bollen) jouwe altyd de langste libbensdoer as se brûkt wurde yn GEW-úthardingssystemen. Sekundêre oanfierboarnen hawwe oer it algemien de lampe fan in stekproef reverse engineering, en de kopyen befetsje miskien net deselde einfitting, kwartsdiameter, kwikgehalte of gasmingsel, wat allegear ynfloed kin hawwe op 'e UV-útfier en waarmtegeneraasje. As waarmtegeneraasje net yn lykwicht is mei systeemkoeling, hat de lampe lêst fan sawol útfier as libbensdoer. Lampen dy't koeler wurkje, stjoere minder UV út. Lampen dy't waarmer wurkje, geane net sa lang mei en ferfoarmje by hege oerflaktemperatueren.
De libbensdoer fan elektrodebôgelampen wurdt beheind troch de wurktemperatuer fan 'e lampe, it oantal draaioeren, en it oantal kear dat se oanstutsen of oanstutsen wurde. Elke kear as in lampe by it opstarten rekke wurdt mei in hege spanningsbôge, slijt in bytsje fan 'e wolfraamelektrode ôf. Uteinlik sil de lampe net opnij oanstekke. Elektrodebôgelampen hawwe slutermeganismen dy't, as se ynskeakele binne, UV-útfier blokkearje as alternatyf foar it werhelle syklussen fan 'e lampestroom. Mear reaktive inkten, coatings en lijmen kinne resultearje yn in langere libbensdoer fan 'e lampe; wylst minder reaktive formulearringen faker lampewikselingen fereaskje kinne.
UV-LED-systemen geane ynherint langer mei as konvinsjonele lampen, mar de libbensdoer fan UV-LED's is ek net absolút. Lykas by konvinsjonele lampen hawwe UV-LED's grinzen oan hoe hurd se oandreaun wurde kinne en moatte se oer it algemien wurkje mei krusingtemperatueren ûnder 120 °C. Te hurd oandreaune LED's en te min koele LED's sille de libbensdoer yn gefaar bringe, wat resulteart yn in rapper degradaasje of katastrofale storing. Net alle leveransiers fan UV-LED-systemen biede op it stuit ûntwerpen oan dy't foldogge oan de heechste fêststelde libbensdoer fan mear as 20.000 oeren. De better ûntworpen en ûnderhâlden systemen sille langer as 20.000 oeren duorje, en de mindere systemen sille binnen folle koartere finsters falen. It goede nijs is dat LED-systeemûntwerpen bliuwe ferbetterjen en langer meigeane mei elke ûntwerpiteraasje.
Ozon
As koartere UVC-golflingten ynfloed hawwe op soerstofmolekulen (O2), feroarsaakje se dat soerstofmolekulen (O2) splitsen yn twa soerstofatomen (O). De frije soerstofatomen (O) botsje dan mei oare soerstofmolekulen (O2) en foarmje ozon (O3). Omdat trisoerstof (O3) minder stabyl is op grûnnivo as disoerstof (O2), feroaret ozon maklik yn in soerstofmolekule (O2) en in soerstofatoom (O) as it troch de atmosfearyske loft driuwt. Frije soerstofatomen (O) kombinearje dan mei-inoar yn it útlaatsysteem om soerstofmolekulen (O2) te produsearjen.
Foar yndustriële UV-úthardingsapplikaasjes wurdt ozon (O3) produsearre as atmosfearyske soerstof ynteraksje hat mei ultraviolette golflingten ûnder 240 nm. Breedbân kwikdampúthardingsboarnen stjoere UVC út tusken 200 en 280 nm, wat in diel fan it ozongenerearjende gebiet oerlapet, en eksimeerlampen stjoere fakuüm-UV út by 172 nm of UVC by 222 nm. Ozon makke troch kwikdamp en eksimeerlampen is ynstabyl en gjin wichtige miljeu-risiko, mar it is needsaaklik dat it fuorthelle wurdt út 'e direkte omkriten fan arbeiders, om't it in sykheljensirritant is en giftich yn hege nivo's. Omdat kommersjele UV-LED-úthardingssystemen UVA-útfier útstjitte tusken 365 en 405 nm, wurdt der gjin ozon generearre.
Ozon hat in geur dy't fergelykber is mei de rook fan metaal, in baarnende tried, chloor en in elektryske fonk. Minsklik olfaktorysk gefoel kin ozon detektearje fan mar 0,01 oant 0,03 dielen per miljoen (ppm). Hoewol it ferskilt per persoan en aktiviteitsnivo, kinne konsintraasjes heger as 0,4 ppm liede ta negative sykheljenseffekten en hoofdpijn. Goede fentilaasje moat ynstalleare wurde op UV-úthardingslinen om bleatstelling fan arbeiders oan ozon te beheinen.
UV-úthardingssystemen binne oer it algemien ûntworpen om de ôffierlucht te befetsjen as dy de lampekoppen ferlit, sadat it fuort fan operators en bûten it gebou ôffierd wurde kin, dêr't it natuerlik ferfalt yn 'e oanwêzigens fan soerstof en sinneljocht. As alternatyf befetsje ozonfrije lampen in kwartsadditief dat ozon-generearjende golflingten blokkearret, en foarsjennings dy't kanalen of it snijen fan gatten yn it dak foarkomme wolle, brûke faak filters by de útgong fan ôffierfans.
Pleatsingstiid: 19 juny 2024
