યુવી ક્યોરિંગ સિસ્ટમમાં કયા પ્રકારના યુવી-ક્યોરિંગ સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ થાય છે?

મર્ક્યુરી વેપર, લાઇટ-એમિટિંગ ડાયોડ (LED) અને એક્સાઇમર એ અલગ અલગ UV-ક્યુરિંગ લેમ્પ ટેકનોલોજી છે. જ્યારે ત્રણેયનો ઉપયોગ શાહી, કોટિંગ્સ, એડહેસિવ્સ અને એક્સટ્રુઝનને ક્રોસલિંક કરવા માટે વિવિધ ફોટોપોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે, ત્યારે રેડિયેટેડ UV ઉર્જા ઉત્પન્ન કરતી પદ્ધતિઓ, તેમજ અનુરૂપ સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટની લાક્ષણિકતાઓ સંપૂર્ણપણે અલગ છે. આ તફાવતોને સમજવું એ એપ્લિકેશન અને ફોર્મ્યુલેશન વિકાસ, UV-ક્યુરિંગ સ્ત્રોત પસંદગી અને એકીકરણમાં મહત્વપૂર્ણ છે.

મર્ક્યુરી વેપર લેમ્પ્સ

ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ અને ઇલેક્ટ્રોડ-લેસ માઇક્રોવેવ લેમ્પ બંને પારાના વરાળની શ્રેણીમાં આવે છે. પારાના વરાળના લેમ્પ એ એક પ્રકારના મધ્યમ-દબાણવાળા, ગેસ-ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ છે જેમાં થોડી માત્રામાં મૂળભૂત પારો અને નિષ્ક્રિય ગેસને સીલબંધ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબની અંદર પ્લાઝ્મામાં બાષ્પીભવન કરવામાં આવે છે. પ્લાઝ્મા એ એક અતિ ઉચ્ચ-તાપમાન આયનાઇઝ્ડ ગેસ છે જે વીજળીનું સંચાલન કરવા સક્ષમ છે. તે આર્ક લેમ્પની અંદર બે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે વિદ્યુત વોલ્ટેજ લાગુ કરીને અથવા ઘરગથ્થુ માઇક્રોવેવ ઓવનની જેમ જ એક બિડાણ અથવા પોલાણની અંદર ઇલેક્ટ્રોડ-લેસ લેમ્પને માઇક્રોવેવ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે. એકવાર બાષ્પીભવન થયા પછી, પારાના પ્લાઝ્મા અલ્ટ્રાવાયોલેટ, દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇમાં બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ આર્ક લેમ્પના કિસ્સામાં, લાગુ વોલ્ટેજ સીલબંધ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબને ઉર્જા આપે છે. આ ઊર્જા પારાને પ્લાઝ્મામાં બાષ્પીભવન કરે છે અને બાષ્પીભવન કરાયેલા પરમાણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન (-) નો એક ભાગ લેમ્પના પોઝિટિવ ટંગસ્ટન ઇલેક્ટ્રોડ અથવા એનોડ (+) તરફ અને યુવી સિસ્ટમના ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં વહે છે. નવા ગુમ થયેલા ઇલેક્ટ્રોનવાળા પરમાણુઓ પોઝિટિવ એનર્જાઇઝ્ડ કેશન (+) બની જાય છે જે લેમ્પના નકારાત્મક ચાર્જવાળા ટંગસ્ટન ઇલેક્ટ્રોડ અથવા કેથોડ (-) તરફ વહે છે. જેમ જેમ તેઓ આગળ વધે છે, તેમ તેમ કેશન ગેસ મિશ્રણમાં તટસ્થ અણુઓ પર અથડાવે છે. અસર તટસ્થ અણુઓમાંથી કેશનમાં ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરિત કરે છે. જેમ જેમ કેશન ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે, તેમ તેમ તેઓ ઓછી ઉર્જાની સ્થિતિમાં આવે છે. ઊર્જા વિભેદક ફોટોન તરીકે વિસર્જિત થાય છે જે ક્વાર્ટઝ ટ્યુબમાંથી બહાર નીકળે છે. જો દીવો યોગ્ય રીતે સંચાલિત હોય, યોગ્ય રીતે ઠંડુ હોય અને તેના ઉપયોગી જીવનકાળ દરમિયાન સંચાલિત હોય, તો નવા બનાવેલા કેશન (+) નો સતત પુરવઠો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અથવા કેથોડ (-) તરફ ગુરુત્વાકર્ષણ કરે છે, વધુ અણુઓ પર અથડાવે છે અને યુવી પ્રકાશનું સતત ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે. માઇક્રોવેવ લેમ્પ્સ સમાન રીતે કાર્ય કરે છે, સિવાય કે માઇક્રોવેવ્સ, જેને રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટને બદલે છે. માઇક્રોવેવ લેમ્પ્સમાં ટંગસ્ટન ઇલેક્ટ્રોડ હોતા નથી અને તે ફક્ત સીલબંધ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ હોય છે જેમાં પારો અને નિષ્ક્રિય ગેસ હોય છે, તેથી તેમને સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોલેસ કહેવામાં આવે છે.

બ્રોડબેન્ડ અથવા બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ પારો વરાળ લેમ્પ્સનું યુવી આઉટપુટ અલ્ટ્રાવાયોલેટ, દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇને લગભગ સમાન પ્રમાણમાં ફેલાવે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ ભાગમાં યુવીસી (200 થી 280 એનએમ), યુવીબી (280 થી 315 એનએમ), યુવીએ (315 થી 400 એનએમ) અને યુવીવી (400 થી 450 એનએમ) તરંગલંબાઇનું મિશ્રણ શામેલ છે. 240 એનએમથી ઓછી તરંગલંબાઇમાં યુવીસી ઉત્સર્જિત કરતા લેમ્પ્સ ઓઝોન ઉત્પન્ન કરે છે અને એક્ઝોસ્ટ અથવા ફિલ્ટરેશનની જરૂર પડે છે.

પારાના વરાળ દીવા માટે સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટમાં થોડી માત્રામાં ડોપેન્ટ ઉમેરીને ફેરફાર કરી શકાય છે, જેમ કે: આયર્ન (Fe), ગેલિયમ (Ga), સીસું (Pb), ટીન (Sn), બિસ્મથ (Bi), અથવા ઇન્ડિયમ (In). ઉમેરવામાં આવેલી ધાતુઓ પ્લાઝ્માની રચનામાં ફેરફાર કરે છે અને પરિણામે, જ્યારે કેશન ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે ત્યારે મુક્ત થતી ઊર્જા. ઉમેરવામાં આવેલી ધાતુઓવાળા દીવાઓને ડોપેડ, એડિટિવ અને મેટલ હલાઇડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. મોટાભાગના યુવી-ફોર્મ્યુલેટેડ શાહી, કોટિંગ્સ, એડહેસિવ્સ અને એક્સટ્રુઝન પ્રમાણભૂત પારાના (Hg) અથવા આયર્ન- (Fe) ડોપેડ દીવાઓના આઉટપુટ સાથે મેળ ખાવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. આયર્ન-ડોપેડ દીવા યુવી આઉટપુટના ભાગને લાંબા, નજીક-દૃશ્યમાન તરંગલંબાઇમાં ખસેડે છે, જેના પરિણામે જાડા, ભારે રંગદ્રવ્ય ફોર્મ્યુલેશન દ્વારા વધુ સારી રીતે પ્રવેશ થાય છે. ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ધરાવતા યુવી ફોર્મ્યુલેશન ગેલિયમ (GA)-ડોપેડ દીવાઓ સાથે વધુ સારી રીતે ઉપચાર કરે છે. આનું કારણ એ છે કે ગેલિયમ દીવા યુવી આઉટપુટના નોંધપાત્ર ભાગને 380 nm કરતાં વધુ લાંબી તરંગલંબાઇ તરફ ખસેડે છે. ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉમેરણો સામાન્ય રીતે 380 nm થી વધુ પ્રકાશને શોષી શકતા નથી, તેથી સફેદ ફોર્મ્યુલેશનવાળા ગેલિયમ લેમ્પનો ઉપયોગ ફોટોઇનિશિયેટર્સ દ્વારા ઉમેરણોની વિરુદ્ધ વધુ યુવી ઊર્જા શોષી શકે છે.

સ્પેક્ટ્રલ પ્રોફાઇલ્સ ફોર્મ્યુલેટર અને અંતિમ વપરાશકર્તાઓને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમમાં ચોક્કસ લેમ્પ ડિઝાઇન માટે રેડિયેટેડ આઉટપુટ કેવી રીતે વિતરિત થાય છે તેનું દ્રશ્ય પ્રતિનિધિત્વ પ્રદાન કરે છે. જ્યારે બાષ્પીભવનિત પારો અને ઉમેરણ ધાતુઓએ વ્યાખ્યાયિત રેડિયેશન લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, ત્યારે ક્વાર્ટઝ ટ્યુબની અંદર તત્વો અને નિષ્ક્રિય વાયુઓનું ચોક્કસ મિશ્રણ, લેમ્પ બાંધકામ અને ક્યોરિંગ સિસ્ટમ ડિઝાઇન સાથે, યુવી આઉટપુટને પ્રભાવિત કરે છે. ખુલ્લી હવામાં લેમ્પ સપ્લાયર દ્વારા સંચાલિત અને માપવામાં આવતા બિન-સંકલિત લેમ્પનું સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ, યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન કરેલા રિફ્લેક્ટર અને ઠંડક સાથે લેમ્પ હેડમાં માઉન્ટ થયેલ લેમ્પ કરતાં અલગ સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ ધરાવશે. સ્પેક્ટ્રલ પ્રોફાઇલ્સ યુવી સિસ્ટમ સપ્લાયર્સ પાસેથી સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે, અને ફોર્મ્યુલેશન વિકાસ અને લેમ્પ પસંદગીમાં ઉપયોગી છે.

એક સામાન્ય સ્પેક્ટ્રલ પ્રોફાઇલ y-અક્ષ પર સ્પેક્ટ્રલ ઇરેડિયન્સ અને x-અક્ષ પર તરંગલંબાઇને દર્શાવે છે. સ્પેક્ટ્રલ ઇરેડિયન્સ નિરપેક્ષ મૂલ્ય (દા.ત. W/cm2/nm) અથવા મનસ્વી, સંબંધિત અથવા સામાન્યકૃત (યુનિટ-લેસ) માપ સહિત ઘણી રીતે પ્રદર્શિત કરી શકાય છે. પ્રોફાઇલ્સ સામાન્ય રીતે માહિતીને રેખા ચાર્ટ તરીકે અથવા બાર ચાર્ટ તરીકે પ્રદર્શિત કરે છે જે આઉટપુટને 10 nm બેન્ડમાં જૂથબદ્ધ કરે છે. નીચેનો મર્ક્યુરી આર્ક લેમ્પ સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ ગ્રાફ GEW ની સિસ્ટમો માટે તરંગલંબાઇના સંદર્ભમાં સંબંધિત ઇરેડિયન્સ દર્શાવે છે (આકૃતિ 1).

આકૃતિ ૧ »પારો અને આયર્ન માટે સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ ચાર્ટ.
યુરોપ અને એશિયામાં યુવી-ઉત્સર્જન કરતી ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ માટે લેમ્પ શબ્દનો ઉપયોગ થાય છે, જ્યારે ઉત્તર અને દક્ષિણ અમેરિકનો બલ્બ અને લેમ્પના વિનિમયક્ષમ મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે. લેમ્પ અને લેમ્પ હેડ બંને સંપૂર્ણ એસેમ્બલીનો સંદર્ભ આપે છે જેમાં ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ અને અન્ય તમામ યાંત્રિક અને વિદ્યુત ઘટકો હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ્સ

ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ સિસ્ટમમાં લેમ્પ હેડ, કૂલિંગ ફેન અથવા ચિલર, પાવર સપ્લાય અને હ્યુમન-મશીન ઇન્ટરફેસ (HMI) હોય છે. લેમ્પ હેડમાં લેમ્પ (બલ્બ), રિફ્લેક્ટર, મેટલ કેસીંગ અથવા હાઉસિંગ, શટર એસેમ્બલી અને ક્યારેક ક્વાર્ટઝ વિન્ડો અથવા વાયર ગાર્ડનો સમાવેશ થાય છે. GEW તેના ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ, રિફ્લેક્ટર અને શટર મિકેનિઝમ્સને કેસેટ એસેમ્બલીની અંદર માઉન્ટ કરે છે જેને બાહ્ય લેમ્પ હેડ કેસીંગ અથવા હાઉસિંગમાંથી સરળતાથી દૂર કરી શકાય છે. GEW કેસેટ દૂર કરવાનું સામાન્ય રીતે એક જ એલન રેન્ચનો ઉપયોગ કરીને સેકન્ડોમાં પૂર્ણ થાય છે. કારણ કે UV આઉટપુટ, એકંદર લેમ્પ હેડનું કદ અને આકાર, સિસ્ટમ સુવિધાઓ અને આનુષંગિક સાધનોની જરૂરિયાતો એપ્લિકેશન અને બજાર દ્વારા બદલાય છે, ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે આપેલ શ્રેણીના એપ્લિકેશનો અથવા સમાન મશીન પ્રકારો માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે.

બુધ વરાળ લેમ્પ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબમાંથી 360° પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરે છે. આર્ક લેમ્પ સિસ્ટમ્સ લેમ્પ હેડની સામે ચોક્કસ અંતર સુધી પ્રકાશને વધુ કેપ્ચર કરવા અને ફોકસ કરવા માટે લેમ્પની બાજુઓ અને પાછળ સ્થિત રિફ્લેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે. આ અંતરને ફોકસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને તે સ્થાન જ્યાં ઇરેડિયન્સ સૌથી વધુ હોય છે. આર્ક લેમ્પ્સ સામાન્ય રીતે ફોકસ પર 5 થી 12 W/cm2 ની રેન્જમાં ઉત્સર્જન કરે છે. લેમ્પ હેડમાંથી લગભગ 70% યુવી આઉટપુટ રિફ્લેક્ટરમાંથી આવતો હોવાથી, રિફ્લેક્ટર્સને સ્વચ્છ રાખવા અને સમયાંતરે તેમને બદલવા મહત્વપૂર્ણ છે. રિફ્લેક્ટર્સને સાફ ન કરવા અથવા બદલવા ન દેવા એ અપૂરતા ઉપચારનું એક સામાન્ય કારણ છે.

30 વર્ષથી વધુ સમયથી, GEW તેની ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી રહ્યું છે, ચોક્કસ એપ્લિકેશનો અને બજારોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે સુવિધાઓ અને આઉટપુટને કસ્ટમાઇઝ કરી રહ્યું છે, અને ઇન્ટિગ્રેશન એસેસરીઝનો મોટો પોર્ટફોલિયો વિકસાવી રહ્યું છે. પરિણામે, GEW તરફથી આજની વ્યાપારી ઓફરોમાં કોમ્પેક્ટ હાઉસિંગ ડિઝાઇન, વધુ યુવી રિફ્લેક્ટન્સ અને ઘટાડેલા ઇન્ફ્રારેડ માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરેલા રિફ્લેક્ટર, શાંત ઇન્ટિગ્રલ શટર મિકેનિઝમ્સ, વેબ સ્કર્ટ્સ અને સ્લોટ્સ, ક્લેમ-શેલ વેબ ફીડિંગ, નાઇટ્રોજન ઇનર્શન, સકારાત્મક દબાણયુક્ત હેડ્સ, ટચ-સ્ક્રીન ઓપરેટર ઇન્ટરફેસ, સોલિડ-સ્ટેટ પાવર સપ્લાય, વધુ ઓપરેશનલ કાર્યક્ષમતા, યુવી આઉટપુટ મોનિટરિંગ અને રિમોટ સિસ્ટમ મોનિટરિંગનો સમાવેશ થાય છે.

જ્યારે મધ્યમ-દબાણવાળા ઇલેક્ટ્રોડ લેમ્પ ચાલુ હોય છે, ત્યારે ક્વાર્ટઝ સપાટીનું તાપમાન 600 °C અને 800 °C ની વચ્ચે હોય છે, અને આંતરિક પ્લાઝ્મા તાપમાન કેટલાક હજાર ડિગ્રી સેન્ટીગ્રેડ હોય છે. યોગ્ય લેમ્પ-ઓપરેટિંગ તાપમાન જાળવવા અને રેડિયેટેડ ઇન્ફ્રારેડ ઊર્જાને દૂર કરવા માટે ફોર્સ્ડ એર એ પ્રાથમિક માધ્યમ છે. GEW આ હવાને નકારાત્મક રીતે સપ્લાય કરે છે; આનો અર્થ એ છે કે હવા કેસીંગ દ્વારા, રિફ્લેક્ટર અને લેમ્પ સાથે ખેંચાય છે, અને એસેમ્બલીમાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને મશીન અથવા ક્યોર સપાટીથી દૂર જાય છે. E4C જેવી કેટલીક GEW સિસ્ટમો પ્રવાહી ઠંડકનો ઉપયોગ કરે છે, જે થોડું વધારે UV આઉટપુટ સક્ષમ કરે છે અને એકંદર લેમ્પ હેડ કદ ઘટાડે છે.

ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ્સમાં વોર્મ-અપ અને કૂલ-ડાઉન ચક્ર હોય છે. લેમ્પ્સને ન્યૂનતમ ઠંડક સાથે ત્રાટકવામાં આવે છે. આનાથી પારાના પ્લાઝ્મા ઇચ્છિત ઓપરેટિંગ તાપમાન સુધી વધે છે, મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન અને કેશન ઉત્પન્ન થાય છે અને વર્તમાન પ્રવાહ સક્ષમ બને છે. જ્યારે લેમ્પ હેડ બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ક્વાર્ટઝ ટ્યુબને સમાન રીતે ઠંડુ કરવા માટે ઠંડક થોડી મિનિટો સુધી ચાલુ રહે છે. ખૂબ ગરમ લેમ્પ ફરીથી ત્રાટકશે નહીં અને ઠંડુ થવાનું ચાલુ રાખવું જોઈએ. સ્ટાર્ટ-અપ અને કૂલ-ડાઉન ચક્રની લંબાઈ, તેમજ દરેક વોલ્ટેજ સ્ટ્રાઇક દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોડ્સનું ડિગ્રેડેશન એ જ કારણ છે કે ન્યુમેટિક શટર મિકેનિઝમ હંમેશા GEW ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ એસેમ્બલીમાં એકીકૃત હોય છે. આકૃતિ 2 એર-કૂલ્ડ (E2C) અને લિક્વિડ-કૂલ્ડ (E4C) ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ બતાવે છે.

આકૃતિ 2 »લિક્વિડ-કૂલ્ડ (E4C) અને એર-કૂલ્ડ (E2C) ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ્સ.

યુવી એલઇડી લેમ્પ્સ

અર્ધ-વાહક ઘન, સ્ફટિકીય પદાર્થો છે જે કંઈક અંશે વાહક હોય છે. વીજળી અર્ધ-વાહકમાંથી ઇન્સ્યુલેટર કરતાં વધુ સારી રીતે વહે છે, પરંતુ ધાતુના વાહક જેટલી સારી રીતે વહેતી નથી. કુદરતી રીતે બનતા પરંતુ બિનકાર્યક્ષમ અર્ધ-વાહકમાં સિલિકોન, જર્મેનિયમ અને સેલેનિયમ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. આઉટપુટ અને કાર્યક્ષમતા માટે રચાયેલ કૃત્રિમ રીતે બનાવટી અર્ધ-વાહક એ સંયોજન સામગ્રી છે જેમાં સ્ફટિક માળખામાં ચોક્કસ રીતે ગર્ભિત અશુદ્ધિઓ હોય છે. UV LEDs ના કિસ્સામાં, એલ્યુમિનિયમ ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ (AlGaN) એ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી છે.

આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે સેમી-કન્ડક્ટર મૂળભૂત છે અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર, ડાયોડ, પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડ અને માઇક્રો-પ્રોસેસર બનાવવા માટે રચાયેલ છે. સેમી-કન્ડક્ટર ઉપકરણો ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં સંકલિત થાય છે અને મોબાઇલ ફોન, લેપટોપ, ટેબ્લેટ, ઉપકરણો, વિમાન, કાર, રિમોટ કંટ્રોલર અને બાળકોના રમકડાં જેવા ઉત્પાદનોની અંદર માઉન્ટ થાય છે. આ નાના પરંતુ શક્તિશાળી ઘટકો રોજિંદા ઉત્પાદનોને કાર્યક્ષમ બનાવે છે જ્યારે વસ્તુઓને કોમ્પેક્ટ, પાતળા, હળવા અને વધુ સસ્તા બનાવે છે.

LEDs ના ખાસ કિસ્સામાં, ચોક્કસ રીતે ડિઝાઇન કરેલા અને બનાવટી અર્ધ-વાહક પદાર્થો DC પાવર સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ હોય ત્યારે પ્રમાણમાં સાંકડી તરંગલંબાઇના પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે. પ્રકાશ ત્યારે જ ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે દરેક LED ના પોઝિટિવ એનોડ (+) થી નકારાત્મક કેથોડ (-) માં પ્રવાહ વહે છે. LED આઉટપુટ ઝડપથી અને સરળતાથી નિયંત્રિત અને અર્ધ-મોનોક્રોમેટિક હોવાથી, LEDs આદર્શ રીતે ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે: સૂચક લાઇટ્સ; ઇન્ફ્રારેડ સંચાર સંકેતો; ટીવી, લેપટોપ, ટેબ્લેટ અને સ્માર્ટ ફોન માટે બેકલાઇટિંગ; ઇલેક્ટ્રોનિક ચિહ્નો, બિલબોર્ડ અને જમ્બોટ્રોન; અને UV ક્યોરિંગ.

LED એ ધન-નકારાત્મક જંકશન (pn જંકશન) છે. આનો અર્થ એ છે કે LED ના એક ભાગમાં ધન ચાર્જ હોય ​​છે અને તેને એનોડ (+) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને બીજા ભાગમાં ઋણ ચાર્જ હોય ​​છે અને તેને કેથોડ (-) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જ્યારે બંને બાજુઓ પ્રમાણમાં વાહક હોય છે, ત્યારે બંને બાજુઓ જ્યાં મળે છે તે જંકશન સીમા, જેને ડિપ્લેશન ઝોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે વાહક નથી. જ્યારે ડાયરેક્ટ કરંટ (DC) પાવર સ્ત્રોતનું ધન (+) ટર્મિનલ LED ના એનોડ (+) સાથે જોડાયેલ હોય છે, અને સ્ત્રોતનું ઋણ (-) ટર્મિનલ કેથોડ (-) સાથે જોડાયેલ હોય છે, ત્યારે કેથોડમાં નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ઇલેક્ટ્રોન અને એનોડમાં હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ઇલેક્ટ્રોન ખાલી જગ્યાઓ પાવર સ્ત્રોત દ્વારા ભગાડવામાં આવે છે અને ડિપ્લેશન ઝોન તરફ ધકેલવામાં આવે છે. આ એક ફોરવર્ડ બાયસ છે, અને તે બિન-વાહક સીમાને પાર કરવાની અસર ધરાવે છે. પરિણામ એ છે કે n-પ્રકારના પ્રદેશમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ક્રોસ ઓવર કરે છે અને p-પ્રકારના પ્રદેશમાં ખાલી જગ્યાઓ ભરે છે. જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રોન સીમા પાર કરે છે, તેમ તેમ તેઓ ઓછી ઊર્જાની સ્થિતિમાં સંક્રમણ કરે છે. ઉર્જામાં સંબંધિત ઘટાડો અર્ધ-વાહકમાંથી પ્રકાશના ફોટોન તરીકે મુક્ત થાય છે.

સ્ફટિકીય LED માળખું બનાવતી સામગ્રી અને ડોપેન્ટ્સ સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ નક્કી કરે છે. આજે, વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ LED ક્યોરિંગ સ્ત્રોતોમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ આઉટપુટ 365, 385, 395 અને 405 nm પર કેન્દ્રિત છે, જે લાક્ષણિક સહિષ્ણુતા ±5 nm છે, અને ગૌસીયન સ્પેક્ટ્રલ વિતરણ છે. પીક સ્પેક્ટ્રલ ઇરેડિયન્સ (W/cm2/nm) જેટલું વધારે છે, બેલ કર્વનું શિખર તેટલું ઊંચું છે. જ્યારે UVC વિકાસ 275 અને 285 nm વચ્ચે ચાલુ છે, આઉટપુટ, જીવન, વિશ્વસનીયતા અને કિંમત હજુ સુધી ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ અને એપ્લિકેશનો માટે વ્યાવસાયિક રીતે યોગ્ય નથી.

UV-LED આઉટપુટ હાલમાં લાંબા UVA તરંગલંબાઇ સુધી મર્યાદિત હોવાથી, UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ મધ્યમ-દબાણવાળા પારાના વરાળ લેમ્પ્સની બ્રોડબેન્ડ સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ લાક્ષણિકતા ઉત્સર્જિત કરતી નથી. આનો અર્થ એ છે કે UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ UVC, UVB, સૌથી વધુ દૃશ્યમાન પ્રકાશ અને ગરમી ઉત્પન્ન કરતી ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇ ઉત્સર્જિત કરતી નથી. જ્યારે આ UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સને વધુ ગરમી-સંવેદનશીલ એપ્લિકેશનોમાં ઉપયોગમાં લેવા સક્ષમ બનાવે છે, ત્યારે મધ્યમ-દબાણવાળા પારાના લેમ્પ્સ માટે રચાયેલ હાલની શાહી, કોટિંગ્સ અને એડહેસિવ્સને UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ માટે ફરીથી ગોઠવવા આવશ્યક છે. સદનસીબે, રસાયણશાસ્ત્ર સપ્લાયર્સ વધુને વધુ ઓફરિંગને ડ્યુઅલ ક્યોર તરીકે ડિઝાઇન કરી રહ્યા છે. આનો અર્થ એ છે કે UV-LED લેમ્પથી ઇલાજ કરવા માટે બનાવાયેલ ડ્યુઅલ-ક્યોર ફોર્મ્યુલેશન પારાના વરાળ લેમ્પથી પણ ઇલાજ કરશે (આકૃતિ 3).

આકૃતિ 3 »LED માટે સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ ચાર્ટ.

GEW ની UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ ઉત્સર્જન કરતી વિન્ડો પર 30 W/cm2 સુધી ઉત્સર્જન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ્સથી વિપરીત, UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સમાં એવા રિફ્લેક્ટરનો સમાવેશ થતો નથી જે પ્રકાશ કિરણોને કેન્દ્રિત ફોકસ તરફ દિશામાન કરે છે. પરિણામે, UV-LED પીક ઇરેડિયન્સ ઉત્સર્જન કરતી વિન્ડોની નજીક થાય છે. ઉત્સર્જિત UV-LED કિરણો એકબીજાથી અલગ થઈ જાય છે કારણ કે લેમ્પ હેડ અને ક્યોર સપાટી વચ્ચેનું અંતર વધે છે. આ પ્રકાશ સાંદ્રતા અને ક્યોર સપાટી સુધી પહોંચતા ઇરેડિયન્સની તીવ્રતા ઘટાડે છે. જ્યારે ક્રોસલિંકિંગ માટે પીક ઇરેડિયન્સ મહત્વપૂર્ણ છે, ત્યારે વધુને વધુ ઇરેડિયન્સ હંમેશા ફાયદાકારક હોતું નથી અને તે વધુ ક્રોસલિંકિંગ ઘનતાને પણ અટકાવી શકે છે. તરંગલંબાઇ (nm), ઇરેડિયન્સ (W/cm2) અને ઉર્જા ઘનતા (J/cm2) બધા ઉપચારમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, અને ઉપચાર પર તેમની સામૂહિક અસર UV-LED સ્ત્રોત પસંદગી દરમિયાન યોગ્ય રીતે સમજવી જોઈએ.

LEDs લેમ્બર્ટિયન સ્ત્રોતો છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, દરેક UV LED સંપૂર્ણ 360° x 180° ગોળાર્ધમાં એકસમાન ફોરવર્ડ આઉટપુટ ઉત્સર્જિત કરે છે. અસંખ્ય UV LEDs, દરેક મિલીમીટર ચોરસના ક્રમમાં, એક જ પંક્તિમાં, પંક્તિઓ અને સ્તંભોના મેટ્રિક્સમાં અથવા કોઈ અન્ય ગોઠવણીમાં ગોઠવાયેલા છે. આ સબએસેમ્બલીઓ, જેને મોડ્યુલ્સ અથવા એરે તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, LEDs વચ્ચે અંતર સાથે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવે છે જે ગાબડાઓમાં મિશ્રણ સુનિશ્ચિત કરે છે અને ડાયોડ કૂલિંગને સરળ બનાવે છે. પછી બહુવિધ મોડ્યુલ્સ અથવા એરેને મોટી એસેમ્બલીઓમાં ગોઠવવામાં આવે છે જેથી વિવિધ કદના UV ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ બનાવવામાં આવે (આકૃતિઓ 4 અને 5). UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ બનાવવા માટે જરૂરી વધારાના ઘટકોમાં હીટ સિંક, એમિટિંગ વિન્ડો, ઇલેક્ટ્રોનિક ડ્રાઇવર્સ, DC પાવર સપ્લાય, લિક્વિડ કૂલિંગ સિસ્ટમ અથવા ચિલર અને હ્યુમન મશીન ઇન્ટરફેસ (HMI)નો સમાવેશ થાય છે.

આકૃતિ 4 »વેબ માટે લીઓએલઇડી સિસ્ટમ.

આકૃતિ 5 »હાઇ-સ્પીડ મલ્ટી-લેમ્પ ઇન્સ્ટોલેશન માટે લીઓએલઇડી સિસ્ટમ.

કારણ કે UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇને રેડિયેટ કરતી નથી. તેઓ સ્વાભાવિક રીતે પારાના વરાળ લેમ્પ્સ કરતાં ક્યોર સપાટી પર ઓછી થર્મલ ઉર્જા ટ્રાન્સફર કરે છે, પરંતુ આનો અર્થ એ નથી કે UV LEDs ને કોલ્ડ-ક્યોરિંગ ટેકનોલોજી તરીકે ગણવા જોઈએ. UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ ખૂબ જ ઉચ્ચ પીક ​​ઇરેડિયન્સ ઉત્સર્જિત કરી શકે છે, અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ તરંગલંબાઇ ઊર્જાનું એક સ્વરૂપ છે. જે પણ આઉટપુટ રસાયણશાસ્ત્ર દ્વારા શોષાય નહીં તે અંતર્ગત ભાગ અથવા સબસ્ટ્રેટ તેમજ આસપાસના મશીન ઘટકોને ગરમ કરશે.

UV LEDs એ વિદ્યુત ઘટકો પણ છે જેમાં કાચા સેમી-કન્ડક્ટર ડિઝાઇન અને ફેબ્રિકેશન તેમજ ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ અને LEDs ને મોટા ક્યોરિંગ યુનિટમાં પેકેજ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઘટકો દ્વારા ચલાવવામાં આવતી બિનકાર્યક્ષમતા હોય છે. જ્યારે પારાના વરાળ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબનું તાપમાન ઓપરેશન દરમિયાન 600 અને 800 °C ની વચ્ચે રાખવું આવશ્યક છે, ત્યારે LED pn જંકશન તાપમાન 120 °C ની નીચે રહેવું જોઈએ. UV-LED એરેને પાવર કરતી વીજળીનો માત્ર 35-50% અલ્ટ્રાવાયોલેટ આઉટપુટ (અત્યંત તરંગલંબાઇ આધારિત) માં રૂપાંતરિત થાય છે. બાકીનું થર્મલ ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે જેને ઇચ્છિત જંકશન તાપમાન જાળવવા અને ઉલ્લેખિત સિસ્ટમ ઇરેડિયન્સ, ઉર્જા ઘનતા અને એકરૂપતા તેમજ લાંબા જીવનની ખાતરી કરવા માટે દૂર કરવું આવશ્યક છે. LEDs સ્વાભાવિક રીતે લાંબા સમય સુધી ચાલતા સોલિડ-સ્ટેટ ડિવાઇસ છે, અને LEDs ને યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન અને જાળવણી કરાયેલ ઠંડક પ્રણાલીઓ સાથે મોટી એસેમ્બલીમાં એકીકૃત કરવું લાંબા જીવનના સ્પષ્ટીકરણો પ્રાપ્ત કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. બધી UV-ક્યુરિંગ સિસ્ટમ્સ સમાન હોતી નથી, અને અયોગ્ય રીતે ડિઝાઇન અને ઠંડુ કરાયેલ UV-LED ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સમાં ઓવરહિટીંગ અને વિનાશક રીતે નિષ્ફળ થવાની સંભાવના વધુ હોય છે.

આર્ક/એલઇડી હાઇબ્રિડ લેમ્પ્સ

કોઈપણ બજારમાં જ્યાં હાલની ટેકનોલોજીના સ્થાને નવી ટેકનોલોજી રજૂ કરવામાં આવે છે, ત્યાં દત્તક લેવા અંગે ગભરાટ તેમજ કામગીરી અંગે શંકા હોઈ શકે છે. સંભવિત વપરાશકર્તાઓ ઘણીવાર સુસ્થાપિત ઇન્સ્ટોલેશન બેઝ ફોર્મ્સ, કેસ સ્ટડીઝ પ્રકાશિત ન થાય, સકારાત્મક પ્રશંસાપત્રો મોટા પ્રમાણમાં ફરવા લાગે અને/અથવા તેઓ વ્યક્તિઓ અને કંપનીઓ પાસેથી પ્રત્યક્ષ અનુભવ અથવા સંદર્ભો મેળવે ત્યાં સુધી દત્તક લેવામાં વિલંબ કરે છે જેમને તેઓ જાણે છે અને વિશ્વાસ કરે છે. આખું બજાર જૂનાને સંપૂર્ણપણે છોડી દે છે અને નવી તરફ સંપૂર્ણપણે સંક્રમણ કરે છે તે પહેલાં ઘણીવાર સખત પુરાવાની જરૂર પડે છે. તે મદદ કરતું નથી કે સફળતાની વાર્તાઓ ગુપ્ત રીતે ગુપ્ત રહે છે કારણ કે શરૂઆતના અપનાવનારાઓ સ્પર્ધકોને તુલનાત્મક લાભો પ્રાપ્ત કરવા માંગતા નથી. પરિણામે, નિરાશાની વાસ્તવિક અને અતિશયોક્તિપૂર્ણ વાર્તાઓ ક્યારેક સમગ્ર બજારમાં ફરી શકે છે જે નવી ટેકનોલોજીના સાચા ગુણોને છૂપાવી દે છે અને અપનાવવામાં વધુ વિલંબ કરે છે.

ઇતિહાસ દરમ્યાન, અને અનિચ્છા અપનાવવાના વિરોધમાં, હાઇબ્રિડ ડિઝાઇનને વારંવાર વર્તમાન અને નવી ટેકનોલોજી વચ્ચે સંક્રમણકારી સેતુ તરીકે અપનાવવામાં આવી છે. હાઇબ્રિડ વપરાશકર્તાઓને આત્મવિશ્વાસ મેળવવા અને વર્તમાન ક્ષમતાઓને બલિદાન આપ્યા વિના, નવા ઉત્પાદનો અથવા પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કેવી રીતે અને ક્યારે કરવો તે નક્કી કરવાની મંજૂરી આપે છે. યુવી ક્યોરિંગના કિસ્સામાં, હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ વપરાશકર્તાઓને પારાના વરાળ લેમ્પ અને LED ટેકનોલોજી વચ્ચે ઝડપથી અને સરળતાથી સ્વેપ કરવાની મંજૂરી આપે છે. બહુવિધ ક્યોરિંગ સ્ટેશનોવાળી લાઇનો માટે, હાઇબ્રિડ પ્રેસને 100% LED, 100% પારાના વરાળ, અથવા આપેલ કાર્ય માટે બે તકનીકોના કોઈપણ મિશ્રણને ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે.

GEW વેબ કન્વર્ટર માટે આર્ક/LED હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ્સ ઓફર કરે છે. આ સોલ્યુશન GEW ના સૌથી મોટા બજાર, નેરો-વેબ લેબલ માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ હાઇબ્રિડ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ અન્ય વેબ અને નોન-વેબ એપ્લિકેશન્સમાં પણ થાય છે (આકૃતિ 6). આર્ક/LED માં એક સામાન્ય લેમ્પ હેડ હાઉસિંગ શામેલ છે જે પારો વરાળ અથવા LED કેસેટને સમાવી શકે છે. બંને કેસેટ સાર્વત્રિક શક્તિ અને નિયંત્રણ સિસ્ટમથી ચાલે છે. સિસ્ટમની અંદરની બુદ્ધિ કેસેટ પ્રકારો વચ્ચે ભેદ પાડવા સક્ષમ બનાવે છે અને આપમેળે યોગ્ય પાવર, ઠંડક અને ઓપરેટર ઇન્ટરફેસ પ્રદાન કરે છે. GEW ના પારો વરાળ અથવા LED કેસેટમાંથી કોઈપણને દૂર કરવાનું અથવા ઇન્સ્ટોલ કરવાનું સામાન્ય રીતે એક જ એલન રેન્ચનો ઉપયોગ કરીને સેકન્ડોમાં પૂર્ણ થાય છે.

આકૃતિ 6 »વેબ માટે આર્ક/એલઇડી સિસ્ટમ.

એક્સાઇમર લેમ્પ્સ

એક્સાઇમર લેમ્પ્સ એ ગેસ-ડિસ્ચાર્જ લેમ્પનો એક પ્રકાર છે જે ક્વાસી-મોનોક્રોમેટિક અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઉર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે. જ્યારે એક્સાઇમર લેમ્પ્સ અસંખ્ય તરંગલંબાઇમાં ઉપલબ્ધ હોય છે, ત્યારે સામાન્ય અલ્ટ્રાવાયોલેટ આઉટપુટ 172, 222, 308 અને 351 nm પર કેન્દ્રિત હોય છે. 172-nm એક્સાઇમર લેમ્પ્સ વેક્યુમ UV બેન્ડ (100 થી 200 nm) માં આવે છે, જ્યારે 222 nm ફક્ત UVC (200 થી 280 nm) માં હોય છે. 308-nm એક્સાઇમર લેમ્પ્સ UVB (280 થી 315 nm) માં હોય છે, અને 351 nm ઘન UVA (315 થી 400 nm) માં હોય છે.

૧૭૨-એનએમ વેક્યુમ યુવી તરંગલંબાઇઓ યુવીસી કરતા ઓછી હોય છે અને તેમાં વધુ ઊર્જા હોય છે; જોકે, તેઓ પદાર્થોમાં ખૂબ ઊંડાણમાં પ્રવેશવામાં મુશ્કેલી અનુભવે છે. હકીકતમાં, ૧૭૨-એનએમ તરંગલંબાઇઓ યુવી-ફોર્મ્યુલેટેડ રસાયણશાસ્ત્રના ટોચના ૧૦ થી ૨૦૦ એનએમમાં ​​સંપૂર્ણપણે શોષાય છે. પરિણામે, ૧૭૨-એનએમ એક્સાઇમર લેમ્પ્સ ફક્ત યુવી ફોર્મ્યુલેશનની બાહ્યતમ સપાટીને ક્રોસલિંક કરશે અને અન્ય ઉપચાર ઉપકરણો સાથે સંયોજનમાં સંકલિત હોવા જોઈએ. વેક્યુમ યુવી તરંગલંબાઇઓ હવા દ્વારા પણ શોષાય છે, તેથી ૧૭૨-એનએમ એક્સાઇમર લેમ્પ્સ નાઇટ્રોજન-જર્નેટેડ વાતાવરણમાં ચલાવવા જોઈએ.

મોટાભાગના એક્સાઇમર લેમ્પ્સમાં ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ હોય છે જે ડાઇલેક્ટ્રિક અવરોધ તરીકે કામ કરે છે. ટ્યુબ દુર્લભ વાયુઓથી ભરેલી હોય છે જે એક્સાઇમર અથવા એક્સાઇપ્લેક્સ પરમાણુઓ બનાવવા માટે સક્ષમ હોય છે (આકૃતિ 7). વિવિધ વાયુઓ વિવિધ પરમાણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે, અને વિવિધ ઉત્તેજિત પરમાણુઓ નક્કી કરે છે કે લેમ્પ દ્વારા કઈ તરંગલંબાઇ ઉત્સર્જિત થાય છે. એક ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રોડ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબની અંદરની લંબાઈ સાથે ચાલે છે, અને ગ્રાઉન્ડ ઇલેક્ટ્રોડ બહારની લંબાઈ સાથે ચાલે છે. વોલ્ટેજ ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર લેમ્પમાં પલ્સ થાય છે. આના કારણે ઇલેક્ટ્રોન આંતરિક ઇલેક્ટ્રોડની અંદર વહે છે અને ગેસ મિશ્રણમાંથી બાહ્ય ગ્રાઉન્ડ ઇલેક્ટ્રોડ તરફ વિસર્જન થાય છે. આ વૈજ્ઞાનિક ઘટનાને ડાઇલેક્ટ્રિક અવરોધ ડિસ્ચાર્જ (DBD) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રોન ગેસમાંથી મુસાફરી કરે છે, તેમ તેમ તેઓ અણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને ઉર્જાયુક્ત અથવા આયનાઇઝ્ડ પ્રજાતિઓ બનાવે છે જે એક્સાઇમર અથવા એક્સાઇપ્લેક્સ પરમાણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. એક્સાઇમર અને એક્સાઇપ્લેક્સ પરમાણુઓનું જીવન અતિ ટૂંકું હોય છે, અને જેમ જેમ તેઓ ઉત્તેજિત સ્થિતિમાંથી ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં વિઘટિત થાય છે, તેમ તેમ ક્વાસી-મોનોક્રોમેટિક વિતરણના ફોટોન ઉત્સર્જિત થાય છે.

આકૃતિ 7 »એક્સાઇમર લેમ્પ

પારાના વરાળના દીવાઓથી વિપરીત, એક્સાઇમર લેમ્પના ક્વાર્ટઝ ટ્યુબની સપાટી ગરમ થતી નથી. પરિણામે, મોટાભાગના એક્સાઇમર લેમ્પ્સ ખૂબ જ ઓછી ઠંડક સાથે ચાલે છે. અન્ય કિસ્સાઓમાં, નીચા સ્તરની ઠંડક જરૂરી છે જે સામાન્ય રીતે નાઇટ્રોજન ગેસ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે. લેમ્પની થર્મલ સ્થિરતાને કારણે, એક્સાઇમર લેમ્પ્સ તાત્કાલિક 'ચાલુ/બંધ' થાય છે અને તેમને કોઈ વોર્મ-અપ અથવા કૂલ-ડાઉન ચક્રની જરૂર નથી.

જ્યારે ૧૭૨ nm પર રેડિયેશન કરતા એક્સાઇમર લેમ્પ્સને ક્વાસી-મોનોક્રોમેટિક UVA-LED-ક્યુરિંગ સિસ્ટમ્સ અને બ્રોડબેન્ડ મર્ક્યુરી વેપર લેમ્પ્સ બંને સાથે સંકલિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે મેટિંગ સપાટીની અસરો ઉત્પન્ન થાય છે. UVA LED લેમ્પ્સનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ રસાયણશાસ્ત્રને જેલ કરવા માટે થાય છે. પછી ક્વાસી-મોનોક્રોમેટિક એક્સાઇમર લેમ્પ્સનો ઉપયોગ સપાટીને પોલિમરાઇઝ કરવા માટે થાય છે, અને છેલ્લે બ્રોડબેન્ડ મર્ક્યુરી લેમ્પ્સ બાકીના રસાયણશાસ્ત્રને ક્રોસલિંક કરે છે. અલગ-અલગ તબક્કામાં લાગુ કરાયેલી ત્રણ તકનીકોના અનન્ય સ્પેક્ટ્રલ આઉટપુટ ફાયદાકારક ઓપ્ટિકલ અને કાર્યાત્મક સપાટી-ઉપચાર અસરો પ્રદાન કરે છે જે કોઈપણ એક UV સ્ત્રોત સાથે પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી.

૧૭૨ અને ૨૨૨ એનએમની એક્સાઇમર તરંગલંબાઇ જોખમી કાર્બનિક પદાર્થો અને હાનિકારક બેક્ટેરિયાનો નાશ કરવામાં પણ અસરકારક છે, જે સપાટીની સફાઈ, જીવાણુ નાશકક્રિયા અને સપાટી ઊર્જા સારવાર માટે એક્સાઇમર લેમ્પ્સને વ્યવહારુ બનાવે છે.

લેમ્પ લાઇફ

લેમ્પ અથવા બલ્બના જીવનકાળના સંદર્ભમાં, GEW ના આર્ક લેમ્પ્સ સામાન્ય રીતે 2,000 કલાક સુધી ચાલે છે. લેમ્પનું જીવનકાળ સંપૂર્ણ નથી, કારણ કે સમય જતાં યુવી આઉટપુટ ધીમે ધીમે ઘટે છે અને વિવિધ પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. લેમ્પની ડિઝાઇન અને ગુણવત્તા, તેમજ યુવી સિસ્ટમની કાર્યકારી સ્થિતિ અને ફોર્મ્યુલેશન મેટરની પ્રતિક્રિયાશીલતા. યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન કરેલી યુવી સિસ્ટમો ખાતરી કરે છે કે ચોક્કસ લેમ્પ (બલ્બ) ડિઝાઇન દ્વારા જરૂરી યોગ્ય શક્તિ અને ઠંડક પૂરી પાડવામાં આવે છે.

GEW દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા લેમ્પ (બલ્બ) હંમેશા GEW ક્યોરિંગ સિસ્ટમમાં ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે સૌથી લાંબુ આયુષ્ય પૂરું પાડે છે. ગૌણ પુરવઠા સ્ત્રોતો સામાન્ય રીતે નમૂનામાંથી લેમ્પને રિવર્સ એન્જિનિયર કરે છે, અને નકલોમાં સમાન છેડા ફિટિંગ, ક્વાર્ટઝ વ્યાસ, પારાની સામગ્રી અથવા ગેસ મિશ્રણ ન પણ હોય, જે બધા UV આઉટપુટ અને ગરમી ઉત્પાદનને અસર કરી શકે છે. જ્યારે સિસ્ટમ કૂલિંગ સામે ગરમી ઉત્પાદન સંતુલિત ન હોય, ત્યારે લેમ્પ આઉટપુટ અને જીવન બંનેમાં પીડાય છે. જે લેમ્પ ઠંડા ચાલે છે તે ઓછા UV ઉત્સર્જન કરે છે. જે લેમ્પ વધુ ગરમ ચાલે છે તે લાંબા સમય સુધી ટકી શકતા નથી અને ઉચ્ચ સપાટીના તાપમાને લપેટાય છે.

ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ્સનું આયુષ્ય લેમ્પના ઓપરેટિંગ તાપમાન, રન કલાકોની સંખ્યા અને શરૂ થવાની કે અથડાવાની સંખ્યા દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. સ્ટાર્ટ અપ દરમિયાન જ્યારે પણ લેમ્પને હાઇ-વોલ્ટેજ આર્કથી અથડાવામાં આવે છે, ત્યારે ટંગસ્ટન ઇલેક્ટ્રોડનો થોડો ભાગ ઘસાઈ જાય છે. આખરે, લેમ્પ ફરીથી અથડાશે નહીં. ઇલેક્ટ્રોડ આર્ક લેમ્પ્સમાં શટર મિકેનિઝમ્સનો સમાવેશ થાય છે જે, જ્યારે કાર્યરત હોય ત્યારે, લેમ્પ પાવરને વારંવાર સાયકલ કરવાના વિકલ્પ તરીકે યુવી આઉટપુટને અવરોધિત કરે છે. વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ શાહી, કોટિંગ્સ અને એડહેસિવ્સ લાંબા સમય સુધી લેમ્પ લાઇફમાં પરિણમી શકે છે; જ્યારે, ઓછા પ્રતિક્રિયાશીલ ફોર્મ્યુલેશન માટે વધુ વારંવાર લેમ્પ ફેરફારોની જરૂર પડી શકે છે.

UV-LED સિસ્ટમો પરંપરાગત લેમ્પ્સ કરતાં સ્વાભાવિક રીતે લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે, પરંતુ UV-LED લાઇફ પણ સંપૂર્ણ નથી. પરંપરાગત લેમ્પ્સની જેમ, UV LEDs ને કેટલી સખત રીતે ચલાવી શકાય તેની મર્યાદા હોય છે અને સામાન્ય રીતે 120 °C થી નીચેના જંકશન તાપમાન સાથે કામ કરવું પડે છે. ઓવર-ડ્રાઇવિંગ LEDs અને અંડર-કૂલિંગ LEDs જીવન સાથે ચેડા કરશે, જેના પરિણામે વધુ ઝડપી ડિગ્રેડેશન અથવા વિનાશક નિષ્ફળતા થશે. હાલમાં બધા UV-LED સિસ્ટમ સપ્લાયર્સ એવી ડિઝાઇન ઓફર કરતા નથી જે 20,000 કલાકથી વધુ સમય સુધી સ્થાપિત જીવનકાળને પૂર્ણ કરે છે. વધુ સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી અને જાળવણી કરાયેલ સિસ્ટમો 20,000 કલાકથી વધુ ચાલશે, અને ઓછી ગુણવત્તાવાળી સિસ્ટમો ઘણી ટૂંકી બારીઓમાં નિષ્ફળ જશે. સારા સમાચાર એ છે કે LED સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં સુધારો થતો રહે છે અને દરેક ડિઝાઇન પુનરાવર્તન સાથે લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે.

ઓઝોન
જ્યારે ટૂંકા UVC તરંગલંબાઇ ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O2) ને અસર કરે છે, ત્યારે તે ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O2) ને બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O2) માં વિભાજીત કરે છે. મુક્ત ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O) પછી અન્ય ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O2) સાથે અથડાય છે અને ઓઝોન (O3) બનાવે છે. ટ્રાયોક્સિજન (O3) ડાયોક્સિજન (O2) કરતા જમીનના સ્તરે ઓછું સ્થિર હોવાથી, ઓઝોન વાતાવરણીય હવામાંથી વહેતી વખતે સરળતાથી ઓક્સિજન પરમાણુ (O2) અને ઓક્સિજન પરમાણુ (O) માં પાછો ફરે છે. મુક્ત ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O) પછી એક્ઝોસ્ટ સિસ્ટમમાં એકબીજા સાથે ફરી જોડાઈને ઓક્સિજન પરમાણુઓ (O2) ઉત્પન્ન કરે છે.

ઔદ્યોગિક યુવી-ક્યુરિંગ એપ્લિકેશન્સ માટે, ઓઝોન (O3) ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે વાતાવરણીય ઓક્સિજન 240 nm થી ઓછી અલ્ટ્રાવાયોલેટ તરંગલંબાઇ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. બ્રોડબેન્ડ પારો વરાળ-ક્યુરિંગ સ્ત્રોતો 200 અને 280 nm વચ્ચે UVC ઉત્સર્જન કરે છે, જે ઓઝોન ઉત્પન્ન કરતા ક્ષેત્રના ભાગને ઓવરલેપ કરે છે, અને એક્સાઇમર લેમ્પ્સ 172 nm પર વેક્યુમ યુવી અથવા 222 nm પર UVC ઉત્સર્જન કરે છે. પારો વરાળ અને એક્સાઇમર ક્યુરિંગ લેમ્પ્સ દ્વારા બનાવેલ ઓઝોન અસ્થિર છે અને તે પર્યાવરણીય ચિંતાનો વિષય નથી, પરંતુ કામદારોની આસપાસના તાત્કાલિક વિસ્તારમાંથી તેને દૂર કરવું જરૂરી છે કારણ કે તે શ્વસન બળતરા અને ઉચ્ચ સ્તરે ઝેરી છે. વાણિજ્યિક યુવી-એલઇડી ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ 365 અને 405 nm વચ્ચે UVA આઉટપુટ ઉત્સર્જન કરે છે, તેથી ઓઝોન ઉત્પન્ન થતો નથી.

ઓઝોનમાં ધાતુ, સળગતા વાયર, ક્લોરિન અને વિદ્યુત તણખા જેવી ગંધ હોય છે. માનવ ઘ્રાણેન્દ્રિય સંવેદનાઓ 0.01 થી 0.03 ભાગો પ્રતિ મિલિયન (ppm) સુધી ઓઝોન શોધી શકે છે. જ્યારે તે વ્યક્તિ અને પ્રવૃત્તિ સ્તર પ્રમાણે બદલાય છે, 0.4 ppm થી વધુ સાંદ્રતા શ્વસન પર પ્રતિકૂળ અસરો અને માથાનો દુખાવો તરફ દોરી શકે છે. ઓઝોનના સંપર્કને મર્યાદિત કરવા માટે યુવી-ક્યોરિંગ લાઇન પર યોગ્ય વેન્ટિલેશન સ્થાપિત કરવું જોઈએ.

યુવી-ક્યોરિંગ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે લેમ્પ હેડ્સમાંથી બહાર નીકળતી એક્ઝોસ્ટ હવાને સમાવી રાખવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે જેથી તેને ઓપરેટરોથી દૂર અને ઇમારતની બહાર ડક્ટ કરી શકાય જ્યાં તે ઓક્સિજન અને સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં કુદરતી રીતે ક્ષીણ થઈ જાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, ઓઝોન-મુક્ત લેમ્પ્સમાં ક્વાર્ટઝ એડિટિવનો સમાવેશ થાય છે જે ઓઝોન ઉત્પન્ન કરતી તરંગલંબાઇને અવરોધે છે, અને છતમાં ડક્ટિંગ અથવા છિદ્રો કાપવાનું ટાળવા માંગતી સુવિધાઓ ઘણીવાર એક્ઝોસ્ટ ફેનના બહાર નીકળવા પર ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે.