বর্ণনা কর
UVC LED কর্মক্ষমতার উন্নতির সাথে, এই অপেক্ষাকৃত নতুন প্রযুক্তি গ্রহণ জীবন বিজ্ঞান এবং পরিবেশ পর্যবেক্ষণ যন্ত্রগুলিতে গতি অর্জন করছে। সমস্ত উদীয়মান প্রযুক্তির মতো, ডিজাইনারদের অবশ্যই" প্লাগ-ইন" প্রতিস্থাপন এটি ডিজাইনারদের UVC LEDs এর সম্পূর্ণ সুবিধা উপলব্ধি করতে সক্ষম করে। সাবধানে বিবেচনা করার পর, ইউভিসি এলইডি পদচিহ্ন এবং বিদ্যুৎ খরচ কমাতে পারে-শেষ ব্যবহারকারীর মালিকানার খরচ বাড়ায়।
যন্ত্রের মধ্যে UVC LED
স্পেকট্রোস্কোপির জন্য ইউভিসি এলইডির আগ্রহ বাড়ছে কারণ তারা ক্ষুদ্রায়ণ, খরচ কমানো এবং রিয়েল-টাইম পরিমাপের চারপাশে বাজারের প্রবণতাগুলি মোকাবেলা করতে পারে। ডিউটেরিয়াম বা জেনন ফ্ল্যাশ ল্যাম্পের বিপরীতে, LED দ্বারা নির্গত বর্ণালী খুবই সংকীর্ণ, এবং ডিভাইসের সমস্ত হালকা আউটপুট পরিমাপের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী ব্যবহারকারী আগ্রহের নির্দিষ্ট শিখর তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্বাচন করতে পারেন। নির্দিষ্ট কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, একটি প্রমিত পরিমাপ পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে, এবং পারদ প্রদীপের নির্গমন লাইন 254nm। উদাহরণস্বরূপ, ইপিএ স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ী পরিমাপ করা জল এবং বাতাসের মান 254 এনএম এর সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলিত হওয়ার জন্য LEDs প্রয়োজন। সারণি 1 জীবন বিজ্ঞান গবেষণা, ওষুধ উৎপাদন এবং পরিবেশ পর্যবেক্ষণে কিছু গুরুত্বপূর্ণ জৈব যৌগ দেখায়, যা বর্ণালী দ্বারা চিহ্নিত করা যায়।
সারণি 1 শিখর শোষণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সাধারণ জৈব যৌগ
আলোর উৎস নির্বাচনের জন্য আরেকটি প্রধান মান যন্ত্র হল শিখর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর আউটপুট। কারণ LED এর একক চূড়া আছে, অন্যান্য UV ল্যাম্পের মত নয়, আলোর আউটপুট একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কেন্দ্রীভূত হয়। শোষণ বর্ণালীবিজ্ঞান অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সাধারণত নিম্ন স্তরের হালকা আউটপুট -1 মেগাওয়াট বা তার কম প্রয়োজন হয়। যাইহোক, সেই ক্ষেত্রে যেখানে প্রবাহ কোষ আলোর উৎস থেকে বিচ্ছিন্ন হয়, সংকেত ব্যাটারিতে পৌঁছানোর আগে উল্লেখযোগ্য আলোর ক্ষয়ক্ষতির কারণে উচ্চতর আউটপুট প্রয়োজন। এটি LED দ্বারা প্রয়োজনীয় হালকা আউটপুট 1 মেগাওয়াটের বেশি বাড়িয়ে দিতে পারে। ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপিতে, সংকেতের তীব্রতা সরাসরি আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক। উত্তেজনা শক্তি ট্রেস ঘনত্ব স্তরের উপর নির্ভর করে যা সনাক্ত করা প্রয়োজন, তাই এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, একটি একক LED দ্বারা প্রয়োজনীয় হালকা আউটপুট 2 মেগাওয়াটের বেশি হতে পারে। চিত্র 1 যন্ত্রের সাধারণ ইউভি আলোর উত্সগুলির মধ্যে বিকিরণ তুলনা দেখায়। যদিও LED এর ইনপুট শক্তি অনেক ছোট, প্রয়োজনীয় UVC তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিকিরণ অন্যান্য আলোর উৎসের চেয়ে বেশি, যা নির্দিষ্ট পরিমাপের জন্য এটিকে আরও কার্যকর আলোর উৎস করে তোলে।
চিত্র 1 এই চার্টটি ইউভিসি এলইডি, জেনন ফ্ল্যাশ ল্যাম্প এবং ডিউটেরিয়াম ল্যাম্পের আলোকসজ্জার তুলনা করে।
তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং হালকা আউটপুট নির্বাচন করার পরে, আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার হল দেখার কোণ, কারণ এটি যন্ত্রের অপটিক্যাল সিস্টেমকে প্রভাবিত করবে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, দুটি বিকল্প রয়েছে-সরু কোণ বা প্রশস্ত কোণ। প্রথমটি একটি গোলাকার লেন্স দিয়ে অর্জন করা হয় এবং পরেরটির একটি সমতল জানালা থাকে। সংকীর্ণ দেখার কোণ একটি ছোট এলাকায় উচ্চ-তীব্রতা আলো পেতে অনুমতি দেয়। এই ধরনের প্যাকেজটি সাধারণত যন্ত্রের মধ্যে সরাসরি আলোক ফোকাস করার সময় ব্যবহার করা হয়।
প্লেন উইন্ডো প্যাকেজের একটি বিস্তৃত বিকিরণ প্যাটার্ন রয়েছে, এবং অপটিক্যাল ফাইবারের সাথে সারিবদ্ধতার জন্য আরও বড় সহনশীলতা রয়েছে এবং এটি দূরবর্তী সংযোগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি বিশেষভাবে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত যেখানে প্রবাহ কোষকে আলোর উৎস এবং ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি থেকে বিচ্ছিন্ন করতে হবে, যেমন উচ্চ তাপমাত্রার রাসায়নিক প্রক্রিয়া বা উচ্চ উদ্বায়ী দ্রাবক ক্রোমাটোগ্রাফি পর্যবেক্ষণ। ব্যবহারিক প্রয়োগে, সংকীর্ণ-কোণ গোলাকার লেন্স যন্ত্রের উপাদানগুলিকে ন্যূনতম রাখতে পারে, যখন সমতল জানালা নকশার নমনীয়তা উন্নত করতে পারে।
ড্রাইভের কারেন্ট অপটিমাইজ করুন, যাতে ডিজাইনার লাইট আউটপুট এবং অ্যাপ্লিকেশন লাইফের প্রয়োজনীয়তার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে পারেন। নির্মাতার' এর রেটযুক্ত কারেন্টের নীচে LED চালালে আলোর আউটপুট কমবে, কিন্তু আলোর উৎসের জীবনও বাড়বে। উচ্চ LED আউটপুট পাওয়ার প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, কিছু শেষ ব্যবহারকারী ডাটা শীট স্পেসিফিকেশনের চেয়ে উচ্চতর স্রোতে LED চালানো বেছে নেয়। এইভাবে ড্রাইভের কারেন্ট বাড়ালে লাইট আউটপুট বাড়তে পারে, কিন্তু এটি কিছু পারফরম্যান্সের ঝুঁকিও নিয়ে আসে।
অতিরিক্ত গরম একটি সাধারণ সমস্যা যা LED এর আলোর আউটপুট এবং জীবনকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করবে। LED এর তাত্ক্ষণিক স্যুইচিং ক্ষমতার কারণে, লোকেরা দ্রুত সময়ে সময়ে LED চালু এবং বন্ধ করতে পারে। ফ্লুরোসেন্সে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সাধারণত উচ্চতর হালকা আউটপুট প্রয়োজন এবং পালস মোড (ডিউটি চক্র) অপারেশন সাধারণত LED স্রোতকে আরও নিরাপদে বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। ডিউটি চক্র একটি নির্দিষ্ট সময়ের শতকরা বোঝায় যা LED চালু করা হয়; সময় হল একটি সুইচিং চক্র সম্পন্ন করার জন্য মোট সময়। উদাহরণস্বরূপ, 50% শুল্ক চক্রের উপর পরিচালিত একটি LED ঠিক অর্ধেক সময় এবং অর্ধেক সময় চালু করবে। চিত্র 2 বিভিন্ন ড্রাইভ স্রোত এবং ডিউটি চক্রের মানসম্মত আলো আউটপুট দেখায়।
চিত্র 2 এখানে, আমরা নরমালাইজড লাইট আউটপুটে বিভিন্ন ডিউটি চক্রের প্রভাব দেখি, যখন অন-টাইম 500μs এ স্থির থাকে। মানসম্মত শক্তি হল আপেক্ষিক অপটিক্যাল আউটপুট পাওয়ার, যা 100 এমএ -এর সর্বোচ্চ রেটযুক্ত অপারেটিং বর্তমানের অপটিক্যাল আউটপুটের তুলনায় উপযুক্ত হিট সিংক ব্যবহার করে।
উচ্চ স্রোতের অধীনে এলইডি পরিচালনা করলে এলইডি জংশনের তাপমাত্রা প্রভাবিত হবে, যা এলইডি জংশনের তাপমাত্রাকে প্রভাবিত করবে এবং জীবন ও আলোর আউটপুটকে প্রভাবিত করবে। ডিউটি চক্রকে অপ্টিমাইজ করলে জংশনের তাপমাত্রায় বর্ধিত ড্রাইভ কারেন্টের প্রভাব কমানো যায়, যার ফলে LED পারফরম্যান্স বজায় থাকে। চিত্র 3 LED এর জংশন তাপমাত্রা বজায় রাখার উপর দায়িত্ব চক্রকে প্রভাবিত করার প্রভাবকে ব্যাখ্যা করে। একটি 5% শুল্ক চক্রের সাথে কাজ করে, জংশনের তাপমাত্রায় ন্যূনতম প্রভাব সহ, তিনগুণেরও বেশি আলোর আউটপুট অর্জন করা যেতে পারে (চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে)।
চিত্র 3 এই গ্রাফটি জংশনের তাপমাত্রায় বিভিন্ন শুল্ক চক্রের প্রভাব দেখায় যখন অন-টাইম 500μs এ স্থির থাকে।
ওভারহ্যাটিং LED এর লাইট আউটপুট এবং জীবনে নেতিবাচক প্রভাব ফেলবে। দীর্ঘমেয়াদে, এই তাপ LED এর আয়ু কমিয়ে দেবে। ইউভিসি এলইডি দিয়ে ডিজাইন করার সময় তাপ ব্যবস্থাপনা খুবই গুরুত্বপূর্ণ কারণ তাপে রূপান্তরিত শক্তির অনুপাত দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য এলইডি-র তুলনায় বেশি। সঠিক তাপ ব্যবস্থাপনা একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন তাপমাত্রায় জংশনের তাপমাত্রা রাখতে পারে এবং LED এর কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে পারে। প্যাসিভ এবং সক্রিয় কুলিং পদ্ধতি ছাড়াও, নির্বাচিত পিসিবি আরও ভাল তাপ অপচয় আনতে পারে।
চিত্র 4 এই গ্রাফ দেখায় তাপ প্যাড তাপমাত্রা (ক) FR4 এবং অ্যালুমিনিয়াম কোর PCB তাপ সিংক ছাড়া তাপ প্যাড তাপমাত্রা (b) এর তুলনায় এবং তাপ সিংক ছাড়া অ্যালুমিনিয়াম কোর PCB- এর তাপীয় প্যাড তাপমাত্রা।
FR4 তুলনামূলকভাবে কম খরচের কারণে সর্বাধিক ব্যবহৃত পিসিবি উপকরণগুলির মধ্যে একটি, তবে এটির তাপ পরিবাহিতাও কম। একটি সিস্টেমের মধ্যে একটি উচ্চ তাপ লোড সঙ্গে একটি সিস্টেম, একটি ভাল তাপ পরিবাহিতা সঙ্গে একটি ধাতু কোর PCB একটি ভাল পছন্দ। তাপ অপচয়ের চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে, ডিজাইনাররা সাধারণত পিসিবি এলাকা বৃদ্ধি এবং উত্তম তাপ ব্যবস্থাপনা অর্জনের জন্য হিট সিঙ্ক যুক্ত করে। যদি আরও তাপ অপচয় প্রয়োজন হয়, ডিজাইনাররা আরও সক্রিয় কুলিং কৌশল ব্যবহার করতে পারেন। UVC LEDs এর কর্মক্ষমতা উন্নত হওয়ার সাথে সাথে ডিজাইনাররা বর্ণালী যন্ত্র এবং জীবাণুমুক্তকরণ চুল্লির নকশার নমনীয়তার সুবিধা নিচ্ছেন। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এলইডিগুলির সুবিধাগুলি আরও কমপ্যাক্ট, দক্ষ এবং প্রায়শই আরও সাশ্রয়ী ডিজাইনের অনুমতি দেয়। এই প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে, স্মার্ট ডিজাইনাররা এই বাজারের চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায় ইউভিসি এলইডি এর সুবিধাগুলি ব্যবহার করার আরও উপায় খুঁজে পাবে।
