पारा बाष्प, प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED), आणि एक्सायमर ही वेगवेगळी UV-क्युरिंग लॅम्प तंत्रज्ञानं आहेत. शाई, कोटिंग्ज, चिकट पदार्थ आणि एक्सट्रूझन्सना क्रॉसलिंक करण्यासाठी विविध फोटोपॉलिमरायझेशन प्रक्रियांमध्ये या तिन्हींचा वापर केला जात असला तरी, उत्सर्जित UV ऊर्जा निर्माण करणारी यंत्रणा, तसेच संबंधित स्पेक्ट्रल आउटपुटची वैशिष्ट्ये, पूर्णपणे भिन्न आहेत. हे फरक समजून घेणे ॲप्लिकेशन आणि फॉर्म्युलेशन विकास, UV-क्युरिंग स्रोताची निवड आणि एकत्रीकरण यासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे.
पारा वाष्प दिवे
इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प आणि इलेक्ट्रोड-विरहित मायक्रोवेव्ह लॅम्प हे दोन्ही मर्क्युरी व्हेपर प्रकारात मोडतात. मर्क्युरी व्हेपर लॅम्प हे मध्यम-दाबाचे, गॅस-डिस्चार्ज लॅम्प आहेत, ज्यात एका बंद क्वार्ट्झ ट्यूबमध्ये थोड्या प्रमाणात मूलद्रव्य पारा आणि निष्क्रिय वायूचे प्लाझ्मामध्ये बाष्पीभवन केले जाते. प्लाझ्मा हा अत्यंत उच्च तापमानाचा आयनीकृत वायू असून तो वीज वाहून नेण्यास सक्षम असतो. आर्क लॅम्पमधील दोन इलेक्ट्रोडमध्ये विद्युत व्होल्टेज लावून किंवा घरातील मायक्रोवेव्ह ओव्हनसारख्या संकल्पनेच्या आवरणात किंवा पोकळीत इलेक्ट्रोड-विरहित लॅम्पला मायक्रोवेव्ह करून तो तयार केला जातो. एकदा बाष्पीभवन झाल्यावर, मर्क्युरी प्लाझ्मा अतिनील, दृश्यमान आणि अवरक्त तरंगलांबीमध्ये विस्तृत-स्पेक्ट्रम प्रकाश उत्सर्जित करतो.
इलेक्ट्रिकल आर्क लॅम्पच्या बाबतीत, लागू केलेला व्होल्टेज बंद क्वार्ट्झ ट्यूबला ऊर्जा देतो. ही ऊर्जा पाऱ्याचे प्लाझ्मामध्ये बाष्पीभवन करते आणि बाष्पीभवन झालेल्या अणूंमधून इलेक्ट्रॉन मुक्त करते. इलेक्ट्रॉनचा (-) एक भाग लॅम्पच्या धन टंगस्टन इलेक्ट्रोड किंवा ॲनोड (+) कडे आणि UV सिस्टीमच्या इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये जातो. ज्या अणूंमधून नवीन इलेक्ट्रॉन कमी झाले आहेत, ते धन-ऊर्जित कॅटायन (+) बनतात, जे लॅम्पच्या ऋण-प्रभारित टंगस्टन इलेक्ट्रोड किंवा कॅथोड (-) कडे जातात. पुढे जाताना, कॅटायन वायू मिश्रणातील उदासीन अणूंवर आदळतात. या आघातामुळे उदासीन अणूंमधून इलेक्ट्रॉन कॅटायनकडे हस्तांतरित होतात. जसे कॅटायन इलेक्ट्रॉन मिळवतात, तसे ते कमी ऊर्जेच्या स्थितीत येतात. ऊर्जेतील हा फरक फोटॉनच्या रूपात क्वार्ट्झ ट्यूबमधून बाहेरच्या दिशेने उत्सर्जित होतो. जर दिव्याला योग्य वीजपुरवठा केला गेला, तो योग्यरित्या थंड केला गेला आणि त्याच्या उपयुक्त आयुष्यकाळात चालवला गेला, तर नव्याने तयार झालेल्या कॅटायन्सचा (+) सतत पुरवठा ऋण इलेक्ट्रोड किंवा कॅथोडकडे (-) गुरुत्वाकर्षणाने आकर्षित होतो, ज्यामुळे अधिक अणूंवर आघात होऊन अतिनील (UV) प्रकाशाचे सतत उत्सर्जन होते. मायक्रोवेव्ह दिवे अशाच प्रकारे कार्य करतात, फक्त फरक एवढाच की, विद्युत परिपथाऐवजी मायक्रोवेव्ह, ज्यांना रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (RF) असेही म्हणतात, वापरल्या जातात. मायक्रोवेव्ह दिव्यांमध्ये टंगस्टनचे इलेक्ट्रोड नसतात आणि ते केवळ पारा व निष्क्रिय वायू असलेली एक सीलबंद क्वार्ट्झ नळी असल्यामुळे, त्यांना सामान्यतः इलेक्ट्रोडविरहित म्हटले जाते.
ब्रॉडबँड किंवा ब्रॉड-स्पेक्ट्रम मर्क्युरी व्हेपर दिव्यांमधून बाहेर पडणाऱ्या अतिनील (UV) किरणांमध्ये अल्ट्राव्हायोलेट, दृश्यमान आणि इन्फ्रारेड तरंगलांबींचा समावेश असतो, जो अंदाजे समान प्रमाणात असतो. अल्ट्राव्हायोलेट भागामध्ये UVC (२०० ते २८० nm), UVB (२८० ते ३१५ nm), UVA (३१५ ते ४०० nm) आणि UVV (४०० ते ४५० nm) या तरंगलांबींचे मिश्रण असते. जे दिवे २४० nm पेक्षा कमी तरंगलांबीमध्ये UVC उत्सर्जित करतात, ते ओझोन तयार करतात आणि त्यांना एक्झॉस्ट किंवा फिल्ट्रेशनची आवश्यकता असते.
पारा बाष्प दिव्याचे स्पेक्ट्रल आउटपुट, लोह (Fe), गॅलियम (Ga), शिसे (Pb), कथील (Sn), बिस्मथ (Bi) किंवा इंडियम (In) यांसारख्या डोपंट्सचे अल्प प्रमाण टाकून बदलता येते. टाकलेले धातू प्लाझ्माची रचना बदलतात आणि परिणामी, जेव्हा कॅटायन्स इलेक्ट्रॉन मिळवतात तेव्हा मुक्त होणारी ऊर्जा बदलते. धातू टाकलेल्या दिव्यांना डोप्ड, ॲडिटिव्ह आणि मेटल हॅलाइड असे संबोधले जाते. बहुतेक UV-फॉर्म्युलेटेड शाई, कोटिंग्ज, चिकट पदार्थ आणि एक्सट्रूझन्स हे मानक पारा- (Hg) किंवा लोह- (Fe) डोप्ड दिव्यांच्या आउटपुटशी जुळण्यासाठी डिझाइन केलेले असतात. लोह-डोप्ड दिवे UV आउटपुटचा काही भाग लांब, दृश्यमान तरंगलांबीकडे सरकवतात, ज्यामुळे जाड, जास्त रंगद्रव्य असलेल्या फॉर्म्युलेशन्समधून चांगले भेदन होते. टायटॅनियम डायऑक्साइड असलेले UV फॉर्म्युलेशन्स गॅलियम (GA)-डोप्ड दिव्यांसोबत अधिक चांगल्या प्रकारे क्युअर होतात. याचे कारण असे की गॅलियम दिवे UV आउटपुटचा एक महत्त्वपूर्ण भाग 380 nm पेक्षा जास्त तरंगलांबीकडे सरकवतात. टायटॅनियम डायऑक्साइड अॅडिटिव्ह्ज साधारणपणे 380 nm पेक्षा जास्त प्रकाश शोषत नसल्यामुळे, पांढऱ्या फॉर्म्युलेशनसह गॅलियम दिवे वापरल्याने अॅडिटिव्ह्जऐवजी फोटोइनिशिएटर्सद्वारे अधिक UV ऊर्जा शोषली जाऊ शकते.
स्पेक्ट्रल प्रोफाइल फॉर्म्युलेटर आणि अंतिम वापरकर्त्यांना, एका विशिष्ट लॅम्प डिझाइनमधून उत्सर्जित होणारे आउटपुट इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमवर कसे वितरित होते याचे दृश्य स्वरूप प्रदान करतात. बाष्पीकृत पारा आणि अतिरिक्त धातूंची किरणोत्सर्गाची वैशिष्ट्ये निश्चित असली तरी, क्वार्ट्झ ट्यूबमधील मूलद्रव्ये आणि निष्क्रिय वायूंचे अचूक मिश्रण, तसेच लॅम्पची रचना आणि क्युरिंग सिस्टीमची रचना, हे सर्व घटक UV आउटपुटवर प्रभाव टाकतात. लॅम्प पुरवठादाराद्वारे खुल्या हवेत पॉवर दिलेल्या आणि मोजल्या गेलेल्या नॉन-इंटिग्रेटेड लॅम्पचे स्पेक्ट्रल आउटपुट, योग्यरित्या डिझाइन केलेल्या रिफ्लेक्टर आणि कूलिंगसह लॅम्प हेडमध्ये बसवलेल्या लॅम्पच्या स्पेक्ट्रल आउटपुटपेक्षा वेगळे असेल. स्पेक्ट्रल प्रोफाइल UV सिस्टीम पुरवठादारांकडून सहज उपलब्ध असतात आणि ते फॉर्म्युलेशन डेव्हलपमेंट व लॅम्पच्या निवडीसाठी उपयुक्त ठरतात.
एका सामान्य स्पेक्ट्रल प्रोफाइलमध्ये y-अक्षावर स्पेक्ट्रल इरेडियन्स आणि x-अक्षावर तरंगलांबी दर्शविली जाते. स्पेक्ट्रल इरेडियन्स अनेक प्रकारे प्रदर्शित केला जाऊ शकतो, ज्यामध्ये निरपेक्ष मूल्य (उदा. W/cm2/nm) किंवा अनियंत्रित, सापेक्ष किंवा सामान्यीकृत (एकक-रहित) मापांचा समावेश असतो. हे प्रोफाइल सामान्यतः माहिती लाइन चार्ट किंवा बार चार्टच्या स्वरूपात दर्शवतात, जे आउटपुटला १० nm बँडमध्ये गटबद्ध करतात. खालील मर्क्युरी आर्क लॅम्प स्पेक्ट्रल आउटपुट आलेख GEW च्या सिस्टीमसाठी तरंगलांबीच्या संदर्भात सापेक्ष इरेडियन्स दर्शवतो (आकृती १).
आकृती १ »पारा आणि लोहासाठी स्पेक्ट्रल आउटपुट चार्ट.
युरोप आणि आशियामध्ये अतिनील किरणे उत्सर्जित करणाऱ्या क्वार्ट्झ ट्यूबसाठी 'लॅम्प' ही संज्ञा वापरली जाते, तर उत्तर आणि दक्षिण अमेरिकेत 'बल्ब' आणि 'लॅम्प' या संज्ञा अदलाबदलीने वापरल्या जातात. 'लॅम्प' आणि 'लॅम्प हेड' या दोन्ही संज्ञा संपूर्ण रचनेला सूचित करतात, ज्यामध्ये क्वार्ट्झ ट्यूब आणि इतर सर्व यांत्रिक व विद्युत घटक बसवलेले असतात.
इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प्स
इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प सिस्टीममध्ये लॅम्प हेड, कूलिंग फॅन किंवा चिलर, पॉवर सप्लाय आणि ह्युमन-मशीन इंटरफेस (HMI) यांचा समावेश असतो. लॅम्प हेडमध्ये लॅम्प (बल्ब), रिफ्लेक्टर, धातूचे आवरण किंवा हाउसिंग, शटर असेंब्ली आणि कधीकधी क्वार्ट्ज विंडो किंवा वायर गार्ड यांचा समावेश असतो. GEW आपल्या क्वार्ट्ज ट्यूब्स, रिफ्लेक्टर्स आणि शटर मेकॅनिझम कॅसेट असेंब्लीमध्ये बसवते, जे बाहेरील लॅम्प हेडच्या आवरणातून किंवा हाउसिंगमधून सहजपणे काढता येतात. GEW कॅसेट काढण्याचे काम साधारणपणे एकाच ॲलन रेंचचा वापर करून काही सेकंदात पूर्ण होते. UV आउटपुट, लॅम्प हेडचा एकूण आकार आणि स्वरूप, सिस्टीमची वैशिष्ट्ये आणि सहायक उपकरणांची आवश्यकता ही अनुप्रयोग आणि बाजारपेठेनुसार बदलत असल्यामुळे, इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प सिस्टीम सामान्यतः विशिष्ट प्रकारच्या अनुप्रयोगांसाठी किंवा समान प्रकारच्या मशीनसाठी डिझाइन केल्या जातात.
मर्क्युरी व्हेपर लॅम्प्स क्वार्ट्झ ट्यूबमधून ३६०° प्रकाश उत्सर्जित करतात. आर्क लॅम्प सिस्टीममध्ये, दिव्याच्या बाजूला आणि मागे असलेल्या रिफ्लेक्टर्सचा वापर केला जातो, जेणेकरून अधिक प्रकाश पकडून तो लॅम्प हेडच्या समोर एका विशिष्ट अंतरावर केंद्रित करता येईल. या अंतराला फोकस म्हणतात आणि याच ठिकाणी इरेडियन्स (प्रकाशाची तीव्रता) सर्वाधिक असते. आर्क लॅम्प्स सामान्यतः फोकसवर ५ ते १२ वॅट/सेमी² या श्रेणीत प्रकाश उत्सर्जित करतात. लॅम्प हेडमधून बाहेर पडणाऱ्या UV प्रकाशापैकी सुमारे ७०% प्रकाश रिफ्लेक्टरमधून येत असल्यामुळे, रिफ्लेक्टर्स स्वच्छ ठेवणे आणि ते ठराविक कालावधीने बदलणे महत्त्वाचे आहे. रिफ्लेक्टर्स स्वच्छ न करणे किंवा न बदलणे हे अपुऱ्या क्युरिंगचे एक सामान्य कारण आहे.
गेली ३० वर्षांहून अधिक काळ, GEW ने आपल्या क्युरिंग सिस्टीमची कार्यक्षमता सुधारली आहे, विशिष्ट अनुप्रयोग आणि बाजारपेठांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी वैशिष्ट्ये आणि आउटपुट सानुकूलित केले आहेत, आणि इंटिग्रेशन ॲक्सेसरीजचा एक मोठा पोर्टफोलिओ विकसित केला आहे. परिणामी, GEW च्या आजच्या व्यावसायिक उत्पादनांमध्ये कॉम्पॅक्ट हाउसिंग डिझाइन, अधिक UV परावर्तन आणि कमी इन्फ्रारेडसाठी अनुकूलित केलेले रिफ्लेक्टर्स, शांत एकात्मिक शटर यंत्रणा, वेब स्कर्ट्स आणि स्लॉट्स, क्लॅम-शेल वेब फीडिंग, नायट्रोजन इनर्शन, पॉझिटिव्हली प्रेशराइज्ड हेड्स, टच-स्क्रीन ऑपरेटर इंटरफेस, सॉलिड-स्टेट पॉवर सप्लाय, अधिक कार्यक्षम कार्यप्रणाली, UV आउटपुट मॉनिटरिंग आणि रिमोट सिस्टीम मॉनिटरिंग यांचा समावेश आहे.
जेव्हा मध्यम-दाबाचे इलेक्ट्रोड लॅम्प चालू असतात, तेव्हा क्वार्ट्झच्या पृष्ठभागाचे तापमान ६००°C ते ८००°C च्या दरम्यान असते आणि अंतर्गत प्लाझ्माचे तापमान अनेक हजार अंश सेल्सिअस असते. लॅम्पचे योग्य कार्यकारी तापमान राखण्यासाठी आणि उत्सर्जित होणारी काही इन्फ्रारेड ऊर्जा काढून टाकण्यासाठी सक्तीची हवा (forced air) हे प्राथमिक साधन आहे. GEW ही हवा नकारात्मक पद्धतीने पुरवते; याचा अर्थ हवा केसिंगमधून, रिफ्लेक्टर आणि लॅम्पच्या बाजूने खेचली जाते आणि असेंब्लीमधून बाहेर काढून मशीन किंवा क्युअर पृष्ठभागापासून दूर सोडली जाते. E4C सारख्या काही GEW सिस्टीममध्ये लिक्विड कूलिंगचा वापर केला जातो, ज्यामुळे UV आउटपुट किंचित जास्त मिळतो आणि लॅम्प हेडचा एकूण आकार कमी होतो.
इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प्समध्ये वॉर्म-अप आणि कूल-डाउनची चक्रे असतात. कमीतकमी थंड करून लॅम्प्स सुरू केले जातात. यामुळे मर्क्युरी प्लाझ्माला इच्छित कार्यकारी तापमानापर्यंत वाढण्यास, मुक्त इलेक्ट्रॉन आणि कॅटायन तयार करण्यास, आणि विद्युत प्रवाहास सक्षम करण्यास मदत होते. जेव्हा लॅम्प हेड बंद केला जातो, तेव्हा क्वार्ट्झ ट्यूबला समान रीतीने थंड करण्यासाठी शीतकरण प्रक्रिया काही मिनिटे चालू राहते. जास्त गरम झालेला लॅम्प पुन्हा सुरू होत नाही आणि त्याला थंड होत राहावे लागते. स्टार्ट-अप आणि कूल-डाउन चक्राचा कालावधी, तसेच प्रत्येक व्होल्टेज स्ट्राइक दरम्यान इलेक्ट्रोड्सची होणारी झीज, या कारणांमुळे GEW इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प असेंब्लीमध्ये नेहमी न्यूमॅटिक शटर यंत्रणा समाविष्ट केली जाते. आकृती २ मध्ये एअर-कूल्ड (E2C) आणि लिक्विड-कूल्ड (E4C) इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प्स दाखवले आहेत.
आकृती २ »द्रव-शीतित (E4C) आणि हवा-शीतित (E2C) इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प.
UV LED दिवे
अर्धवाहक हे घन, स्फटिकमय पदार्थ आहेत जे काही प्रमाणात विद्युतवाहक असतात. विद्युत प्रवाह अर्धवाहकामधून विसंवाहकापेक्षा चांगला वाहतो, परंतु धातूच्या विद्युतवाहकाइतका चांगला नाही. नैसर्गिकरित्या आढळणाऱ्या परंतु तुलनेने अकार्यक्षम अर्धवाहकांमध्ये सिलिकॉन, जर्मेनियम आणि सेलेनियम या मूलद्रव्यांचा समावेश होतो. आउटपुट आणि कार्यक्षमतेसाठी डिझाइन केलेले कृत्रिमरित्या तयार केलेले अर्धवाहक हे असे संयुक्त पदार्थ आहेत, ज्यांच्या स्फटिक संरचनेत अशुद्धी अचूकपणे अंतर्भूत केलेल्या असतात. UV LED च्या बाबतीत, ॲल्युमिनियम गॅलियम नायट्राइड (AlGaN) हा एक सामान्यपणे वापरला जाणारा पदार्थ आहे.
सेमी-कंडक्टर हे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्सचा पाया आहेत आणि त्यांचा वापर ट्रान्झिस्टर, डायोड, प्रकाश-उत्सर्जक डायोड आणि मायक्रो-प्रोसेसर बनवण्यासाठी केला जातो. सेमी-कंडक्टर उपकरणे विद्युत सर्किट्समध्ये एकत्रित केली जातात आणि मोबाईल फोन, लॅपटॉप, टॅब्लेट, उपकरणे, विमाने, गाड्या, रिमोट कंट्रोलर आणि अगदी मुलांच्या खेळण्यांसारख्या उत्पादनांमध्ये बसवली जातात. हे लहान पण शक्तिशाली घटक दैनंदिन उत्पादनांना कार्यक्षम बनवतात, तसेच वस्तूंना अधिक संक्षिप्त, पातळ, हलके आणि किफायतशीर बनवतात.
एलईडीच्या विशेष बाबतीत, अचूकपणे डिझाइन केलेले आणि तयार केलेले सेमी-कंडक्टर मटेरियल डीसी पॉवर सोर्सला जोडल्यावर प्रकाशाचे तुलनेने अरुंद तरंगलांबीचे पट्टे उत्सर्जित करतात. प्रत्येक एलईडीच्या पॉझिटिव्ह ॲनोड (+) पासून निगेटिव्ह कॅथोड (-) पर्यंत विद्युत प्रवाह वाहतो तेव्हाच प्रकाश निर्माण होतो. एलईडीचा प्रकाश जलद आणि सहजपणे नियंत्रित करता येत असल्यामुळे आणि तो जवळजवळ एकरंगी (quasi-monochromatic) असल्यामुळे, एलईडी खालील उपयोगांसाठी अत्यंत योग्य आहेत: सूचक दिवे (indicator lights); इन्फ्रारेड कम्युनिकेशन सिग्नल्स (infrared communication signals); टीव्ही, लॅपटॉप, टॅब्लेट आणि स्मार्ट फोनसाठी बॅकलाइटिंग; इलेक्ट्रॉनिक साइन्स, बिलबोर्ड आणि जंबोट्रॉन; आणि यूव्ही क्युरिंग (UV curing).
एलईडी हे एक पॉझिटिव्ह-निगेटिव्ह जंक्शन (पीएन जंक्शन) आहे. याचा अर्थ असा की, एलईडीच्या एका भागावर धन प्रभार असतो, ज्याला ॲनोड (+) म्हणतात, आणि दुसऱ्या भागावर ऋण प्रभार असतो, ज्याला कॅथोड (-) म्हणतात. दोन्ही बाजू तुलनेने सुवाहक असल्या तरी, जिथे या दोन बाजू मिळतात ती जंक्शनची सीमा, जिला डिप्लेशन झोन (क्षीणता क्षेत्र) म्हणतात, ती सुवाहक नसते. जेव्हा डायरेक्ट करंट (डीसी) पॉवर सोर्सचे पॉझिटिव्ह (+) टर्मिनल एलईडीच्या ॲनोडला (+) जोडले जाते आणि सोर्सचे निगेटिव्ह (-) टर्मिनल कॅथोडला (-) जोडले जाते, तेव्हा कॅथोडमधील ऋण प्रभारित इलेक्ट्रॉन आणि ॲनोडमधील धन प्रभारित इलेक्ट्रॉन व्हॅकन्सी (रिक्त जागा) पॉवर सोर्सद्वारे दूर ढकलल्या जातात आणि डिप्लेशन झोनच्या दिशेने ढकलल्या जातात. याला फॉरवर्ड बायस म्हणतात आणि त्याचा परिणाम म्हणजे सुवाहक नसलेल्या सीमेवर मात करणे. याचा परिणाम असा होतो की, एन-टाइप प्रदेशातील मुक्त इलेक्ट्रॉन सीमा ओलांडून पी-टाइप प्रदेशातील रिक्त जागा भरतात. इलेक्ट्रॉन सीमा ओलांडून वाहत असताना, ते कमी ऊर्जेच्या स्थितीत जातात. ऊर्जेतील संबंधित घट अर्धसंवाहकामधून प्रकाशाच्या फोटॉनच्या स्वरूपात बाहेर पडते.
क्रिस्टलाइन एलईडी संरचना तयार करणारे पदार्थ आणि डोपंट्स स्पेक्ट्रल आउटपुट निश्चित करतात. आज, व्यावसायिकरित्या उपलब्ध असलेल्या एलईडी क्युरिंग स्रोतांचे अल्ट्राव्हायोलेट आउटपुट ३६५, ३८५, ३९५ आणि ४०५ एनएमवर केंद्रित असते, त्यात ±५ एनएमची सामान्य सहनशीलता (टॉलरन्स) असते आणि त्याचे स्पेक्ट्रल वितरण गॉसियन असते. पीक स्पेक्ट्रल इरेडियन्स (W/cm²/nm) जितका जास्त असतो, तितकेच बेल कर्व्हचे शिखर उंच असते. २७५ ते २८५ एनएम दरम्यान UVC चा विकास चालू असला तरी, क्युरिंग सिस्टीम आणि ॲप्लिकेशन्ससाठी आउटपुट, आयुर्मान, विश्वसनीयता आणि किंमत अद्याप व्यावसायिकदृष्ट्या व्यवहार्य नाहीत.
सध्या UV-LED आउटपुट लांब UVA तरंगलांबीपुरते मर्यादित असल्याने, UV-LED क्युरिंग सिस्टीम मध्यम-दाबाच्या मर्क्युरी व्हेपर लॅम्प्सचे वैशिष्ट्यपूर्ण ब्रॉडबँड स्पेक्ट्रल आउटपुट उत्सर्जित करत नाही. याचा अर्थ असा की, UV-LED क्युरिंग सिस्टीम UVC, UVB, बहुतेक दृश्य प्रकाश आणि उष्णता निर्माण करणाऱ्या इन्फ्रारेड तरंगलांबी उत्सर्जित करत नाहीत. यामुळे UV-LED क्युरिंग सिस्टीमचा वापर अधिक उष्णता-संवेदनशील अनुप्रयोगांमध्ये करणे शक्य होत असले तरी, मध्यम-दाबाच्या मर्क्युरी लॅम्प्ससाठी तयार केलेल्या सध्याच्या शाई, कोटिंग्ज आणि चिकट पदार्थांना UV-LED क्युरिंग सिस्टीमसाठी पुन्हा तयार करणे आवश्यक आहे. सुदैवाने, रसायन पुरवठादार अधिकाधिक उत्पादने ड्युअल क्युअर म्हणून डिझाइन करत आहेत. याचा अर्थ असा की, UV-LED लॅम्पने क्युअर करण्यासाठी तयार केलेले ड्युअल-क्युअर फॉर्म्युलेशन मर्क्युरी व्हेपर लॅम्पने देखील क्युअर होईल (आकृती ३).
आकृती ३ »एलईडीसाठी स्पेक्ट्रल आउटपुट चार्ट.
GEW च्या UV-LED क्युरिंग सिस्टीम एमिटिंग विंडोवर ३० W/cm² पर्यंत प्रकाश उत्सर्जित करतात. इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्प्सच्या विपरीत, UV-LED क्युरिंग सिस्टीममध्ये प्रकाश किरणांना एका केंद्रित बिंदूवर निर्देशित करणारे रिफ्लेक्टर्स समाविष्ट नसतात. परिणामी, UV-LED ची सर्वोच्च प्रदीप्ती (पीक इरेडियन्स) एमिटिंग विंडोच्या जवळ आढळते. लॅम्प हेड आणि क्युर पृष्ठभागामधील अंतर वाढल्याने उत्सर्जित UV-LED किरण एकमेकांपासून विचलित होतात. यामुळे क्युर पृष्ठभागावर पोहोचणाऱ्या प्रकाशाची घनता आणि प्रदीप्तीची तीव्रता कमी होते. क्रॉसलिंकिंगसाठी सर्वोच्च प्रदीप्ती महत्त्वाची असली तरी, वाढती उच्च प्रदीप्ती नेहमीच फायदेशीर नसते आणि ती अधिक क्रॉसलिंकिंग घनतेला अडथळा देखील आणू शकते. तरंगलांबी (nm), प्रदीप्ती (W/cm²) आणि ऊर्जा घनता (J/cm²) हे सर्व क्युरिंगमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात आणि UV-LED स्रोताची निवड करताना क्युरवरील त्यांच्या एकत्रित परिणामाबद्दल योग्य प्रकारे समजून घेणे आवश्यक आहे.
एलईडी हे लॅम्बर्टियन स्रोत आहेत. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे झाल्यास, प्रत्येक यूव्ही एलईडी संपूर्ण ३६०° x १८०° गोलार्धात एकसमान फॉरवर्ड आउटपुट उत्सर्जित करतो. प्रत्येक मिलीमीटर स्क्वेअरच्या आकाराचे असंख्य यूव्ही एलईडी एका ओळीत, ओळी आणि स्तंभांच्या मॅट्रिक्समध्ये किंवा इतर काही संरचनेत मांडलेले असतात. मॉड्यूल किंवा अॅरे म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या या उप-घटकांची रचना एलईडीमधील अंतरासह केली जाते, जे रिकाम्या जागांमध्ये एकजीवता सुनिश्चित करते आणि डायोड थंड करण्यास मदत करते. त्यानंतर अनेक मॉड्यूल किंवा अॅरे मोठ्या घटकांमध्ये रचले जातात, ज्यातून विविध आकारांच्या यूव्ही क्युरिंग सिस्टीम तयार होतात (आकृती ४ आणि ५). यूव्ही-एलईडी क्युरिंग सिस्टीम तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या अतिरिक्त घटकांमध्ये हीट सिंक, एमिटिंग विंडो, इलेक्ट्रॉनिक ड्रायव्हर्स, डीसी पॉवर सप्लाय, लिक्विड कूलिंग सिस्टीम किंवा चिलर आणि ह्युमन मशीन इंटरफेस (HMI) यांचा समावेश होतो.
आकृती ४ »वेबसाठी लिओएलईडी प्रणाली.
आकृती ५ »उच्च-गती बहु-दिवे प्रतिष्ठापनांसाठी लिओएलईडी प्रणाली.
UV-LED क्युरिंग सिस्टीम इन्फ्रारेड तरंगलांबी उत्सर्जित करत नसल्यामुळे, त्या स्वाभाविकपणे मर्क्युरी व्हेपर लॅम्पच्या तुलनेत क्युरिंगच्या पृष्ठभागावर कमी औष्णिक ऊर्जा हस्तांतरित करतात, परंतु याचा अर्थ असा नाही की UV LEDs ला कोल्ड-क्युरिंग तंत्रज्ञान मानले पाहिजे. UV-LED क्युरिंग सिस्टीम अत्यंत उच्च शिखर किरणोत्सर्ग उत्सर्जित करू शकतात आणि अल्ट्राव्हायोलेट तरंगलांबी हे ऊर्जेचेच एक रूप आहे. जी काही ऊर्जा रासायनिक प्रक्रियेद्वारे शोषली जात नाही, ती खालील भाग किंवा सब्सट्रेट तसेच आजूबाजूच्या मशीनच्या घटकांना गरम करते.
UV LEDs हे असे विद्युत घटक आहेत, ज्यांची कार्यक्षमता कच्च्या सेमी-कंडक्टरची रचना आणि निर्मिती, तसेच LEDs ना मोठ्या क्युरिंग युनिटमध्ये पॅकेज करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उत्पादन पद्धती आणि घटकांमुळे कमी होते. मर्क्युरी व्हेपर क्वार्ट्झ ट्यूबचे तापमान कार्यादरम्यान ६०० ते ८०० °C दरम्यान ठेवणे आवश्यक असते, तर LED pn जंक्शनचे तापमान १२० °C च्या खाली राहिले पाहिजे. UV-LED ॲरेला ऊर्जा देणाऱ्या विजेपैकी केवळ ३५-५०% वीज अल्ट्राव्हायोलेट आउटपुटमध्ये रूपांतरित होते (जे तरंगलांबीवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते). उर्वरित वीज औष्णिक उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते, जी अपेक्षित जंक्शन तापमान राखण्यासाठी आणि निर्दिष्ट सिस्टीम इरेडियन्स, ऊर्जा घनता, एकसमानता, तसेच दीर्घायुष्य सुनिश्चित करण्यासाठी काढून टाकणे आवश्यक असते. LEDs हे मुळातच दीर्घकाळ टिकणारे सॉलिड-स्टेट उपकरणे आहेत, आणि दीर्घायुष्याची वैशिष्ट्ये साध्य करण्यासाठी LEDs ना योग्यरित्या डिझाइन केलेल्या आणि देखरेख केलेल्या कूलिंग सिस्टीमसह मोठ्या असेंब्लीमध्ये समाकलित करणे महत्त्वाचे आहे. सर्व UV-क्युरिंग सिस्टीम सारख्या नसतात, आणि अयोग्यरित्या डिझाइन केलेल्या व थंड केलेल्या UV-LED क्युरिंग सिस्टीममध्ये जास्त गरम होण्याची आणि गंभीरपणे निकामी होण्याची शक्यता अधिक असते.
आर्क/एलईडी हायब्रीड दिवे
ज्या कोणत्याही बाजारपेठेत विद्यमान तंत्रज्ञानाच्या जागी अगदी नवीन तंत्रज्ञान सादर केले जाते, तिथे ते स्वीकारले जाण्याबद्दल धाकधूक आणि त्याच्या कार्यक्षमतेबद्दल साशंकता असू शकते. संभाव्य वापरकर्ते अनेकदा ते स्वीकारण्यास विलंब करतात, जोपर्यंत एक प्रस्थापित वापरकर्ता वर्ग तयार होत नाही, यशस्वी उदाहरणे प्रकाशित होत नाहीत, सकारात्मक अनुभव मोठ्या प्रमाणावर प्रसारित होऊ लागत नाहीत, आणि/किंवा त्यांना त्यांच्या ओळखीच्या आणि विश्वासू व्यक्ती व कंपन्यांकडून प्रत्यक्ष अनुभव किंवा संदर्भ मिळत नाहीत. संपूर्ण बाजारपेठ जुने तंत्रज्ञान पूर्णपणे सोडून नव्या तंत्रज्ञानाकडे पूर्णपणे वळण्यापूर्वी अनेकदा ठोस पुराव्याची आवश्यकता असते. यशोगाथा अत्यंत गुप्त ठेवल्या जातात, ही गोष्ट परिस्थिती सुधारण्यास मदत करत नाही, कारण सुरुवातीच्या वापरकर्त्यांना स्पर्धकांना तशाच प्रकारचे फायदे मिळावेत असे वाटत नाही. परिणामी, निराशेच्या खऱ्या आणि अतिरंजित दोन्ही प्रकारच्या कथा कधीकधी संपूर्ण बाजारपेठेत घुमतात, ज्यामुळे नवीन तंत्रज्ञानाचे खरे गुण झाकले जातात आणि ते स्वीकारण्यास आणखी विलंब होतो.
इतिहासात, अनिच्छेने होणाऱ्या स्वीकृतीला तोंड देण्यासाठी, प्रचलित आणि नवीन तंत्रज्ञानामधील एक संक्रमणकालीन दुवा म्हणून हायब्रीड डिझाइनचा वारंवार स्वीकार केला गेला आहे. हायब्रीड प्रणाली वापरकर्त्यांना आत्मविश्वास मिळवण्यास आणि सध्याच्या क्षमतांशी तडजोड न करता, नवीन उत्पादने किंवा पद्धती कशा आणि केव्हा वापराव्यात हे स्वतः ठरवण्यास मदत करतात. UV क्युरिंगच्या बाबतीत, हायब्रीड प्रणाली वापरकर्त्यांना मर्क्युरी व्हेपर लॅम्प्स आणि LED तंत्रज्ञानामध्ये जलद आणि सहजपणे अदलाबदल करण्याची सुविधा देते. अनेक क्युरिंग स्टेशन्स असलेल्या लाइन्ससाठी, हायब्रीड प्रणाली प्रेसना १००% LED, १००% मर्क्युरी व्हेपर, किंवा दिलेल्या कामासाठी आवश्यक असलेले दोन्ही तंत्रज्ञानांचे कोणतेही मिश्रण वापरण्याची परवानगी देतात.
GEW वेब कन्व्हर्टर्ससाठी आर्क/एलईडी हायब्रीड सिस्टीम उपलब्ध करून देते. हे सोल्यूशन GEW च्या सर्वात मोठ्या बाजारपेठेसाठी, म्हणजेच नॅरो-वेब लेबलसाठी, विकसित केले गेले होते, परंतु या हायब्रीड डिझाइनचा उपयोग इतर वेब आणि नॉन-वेब ॲप्लिकेशन्समध्येही होतो (आकृती ६). आर्क/एलईडीमध्ये एक कॉमन लॅम्प हेड हाउसिंग समाविष्ट आहे, ज्यामध्ये मर्क्युरी व्हेपर किंवा एलईडी कॅसेट बसवता येते. दोन्ही कॅसेट्स एका युनिव्हर्सल पॉवर आणि कंट्रोल सिस्टीमवर चालतात. सिस्टीममधील इंटेलिजन्समुळे कॅसेटच्या प्रकारांमध्ये फरक करता येतो आणि आपोआप योग्य पॉवर, कूलिंग व ऑपरेटर इंटरफेस पुरवला जातो. GEW च्या मर्क्युरी व्हेपर किंवा एलईडी कॅसेट्सपैकी कोणतीही कॅसेट काढणे किंवा बसवणे हे सहसा एकाच ॲलन रेंचचा वापर करून काही सेकंदात पूर्ण होते.
आकृती ६ »वेबसाठी आर्क/एलईडी प्रणाली.
एक्सायमर दिवे
एक्सायमर दिवे हे गॅस-डिस्चार्ज दिव्यांचा एक प्रकार आहेत जे अर्ध-एकवर्णी अतिनील ऊर्जा उत्सर्जित करतात. एक्सायमर दिवे अनेक तरंगलांबींमध्ये उपलब्ध असले तरी, सामान्यतः आढळणारी अतिनील ऊर्जा १७२, २२२, ३०८ आणि ३५१ नॅनोमीटरवर केंद्रित असते. १७२-नॅनोमीटरचे एक्सायमर दिवे निर्वात अतिनील पट्टीत (१०० ते २०० नॅनोमीटर) येतात, तर २२२ नॅनोमीटरची श्रेणी केवळ UVC (२०० ते २८० नॅनोमीटर) आहे. ३०८-नॅनोमीटरचे एक्सायमर दिवे UVB (२८० ते ३१५ नॅनोमीटर) उत्सर्जित करतात आणि ३५१ नॅनोमीटरची श्रेणी पूर्णपणे UVA (३१५ ते ४०० नॅनोमीटर) आहे.
१७२-एनएम व्हॅक्यूम यूव्ही तरंगलांबी यूव्हीसी पेक्षा लहान आणि अधिक ऊर्जावान असतात; तथापि, त्यांना पदार्थांमध्ये खूप खोलवर प्रवेश करणे कठीण जाते. खरे तर, यूव्ही-फॉर्म्युलेटेड केमिस्ट्रीच्या वरच्या १० ते २०० एनएम थरातच १७२-एनएम तरंगलांबी पूर्णपणे शोषली जाते. परिणामी, १७२-एनएम एक्सायमर लॅम्प्स केवळ यूव्ही फॉर्म्युलेशन्सच्या सर्वात बाहेरील पृष्ठभागालाच क्रॉसलिंक करतात आणि त्यांना इतर क्युरिंग उपकरणांसोबत एकत्रितपणे वापरावे लागते. व्हॅक्यूम यूव्ही तरंगलांबी हवेद्वारे देखील शोषली जात असल्यामुळे, १७२-एनएम एक्सायमर लॅम्प्स नायट्रोजन-इनर्टेड वातावरणात चालवणे आवश्यक आहे.
बहुतेक एक्सायमर दिव्यांमध्ये एक क्वार्ट्झ ट्यूब असते जी डायलेक्ट्रिक बॅरियर म्हणून काम करते. ही ट्यूब एक्सायमर किंवा एक्सायप्लेक्स रेणू तयार करण्यास सक्षम असलेल्या दुर्मिळ वायूंनी भरलेली असते (आकृती ७). वेगवेगळे वायू वेगवेगळे रेणू तयार करतात आणि हे वेगवेगळे उत्तेजित रेणू ठरवतात की दिव्याद्वारे कोणत्या तरंगलांबी उत्सर्जित होतील. क्वार्ट्झ ट्यूबच्या आतील लांबीवर एक उच्च-व्होल्टेज इलेक्ट्रोड असतो आणि बाहेरील लांबीवर ग्राउंड इलेक्ट्रोड असतात. दिव्यामध्ये उच्च वारंवारतेवर व्होल्टेज स्पंदित केले जातात. यामुळे इलेक्ट्रॉन अंतर्गत इलेक्ट्रोडमध्ये वाहू लागतात आणि वायू मिश्रणातून बाहेरील ग्राउंड इलेक्ट्रोडच्या दिशेने डिस्चार्ज होतात. या वैज्ञानिक घटनेला डायलेक्ट्रिक बॅरियर डिस्चार्ज (DBD) म्हणून ओळखले जाते. इलेक्ट्रॉन वायूमधून प्रवास करत असताना, ते अणूंशी संवाद साधतात आणि ऊर्जावान किंवा आयनीकृत प्रजाती तयार करतात, ज्यातून एक्सायमर किंवा एक्सायप्लेक्स रेणू तयार होतात. एक्सायमर आणि एक्सायप्लेक्स रेणूंचे आयुष्य अत्यंत कमी असते आणि जेव्हा ते उत्तेजित अवस्थेतून मूळ अवस्थेत विघटित होतात, तेव्हा जवळजवळ एकवर्णी वितरणाचे फोटॉन उत्सर्जित होतात.
आकृती ७ »एक्सायमर दिवा
मर्क्युरी व्हेपर लॅम्पच्या विपरीत, एक्सायमर लॅम्पच्या क्वार्ट्झ ट्यूबचा पृष्ठभाग गरम होत नाही. परिणामी, बहुतेक एक्सायमर लॅम्प कमीतकमी किंवा कोणत्याही कूलिंगशिवाय चालतात. इतर काही प्रकरणांमध्ये, कमी प्रमाणात कूलिंगची आवश्यकता असते, जे सामान्यतः नायट्रोजन वायूद्वारे पुरवले जाते. लॅम्पच्या औष्णिक स्थिरतेमुळे, एक्सायमर लॅम्प त्वरित 'चालू/बंद' होतात आणि त्यांना वॉर्म-अप किंवा कूल-डाउन सायकलची आवश्यकता नसते.
जेव्हा १७२ एनएमवर विकिरण करणारे एक्सायमर दिवे, अर्ध-एकवर्णी UVA-LED-क्युरिंग प्रणाली आणि ब्रॉडबँड मर्क्युरी व्हेपर दिवे या दोन्हींसोबत एकत्रितपणे वापरले जातात, तेव्हा पृष्ठभागावर मॅटिंग परिणाम साधले जातात. सर्वप्रथम, रसायनांना जेलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी UVA LED दिवे वापरले जातात. त्यानंतर, पृष्ठभागाचे पॉलिमरायझेशन करण्यासाठी अर्ध-एकवर्णी एक्सायमर दिवे वापरले जातात आणि शेवटी, ब्रॉडबँड मर्क्युरी दिवे उर्वरित रसायनांना क्रॉसलिंक करतात. वेगवेगळ्या टप्प्यांमध्ये वापरलेल्या या तीन तंत्रज्ञानांचे अद्वितीय स्पेक्ट्रल आउटपुट, फायदेशीर ऑप्टिकल आणि कार्यात्मक पृष्ठभाग-क्युर परिणाम देतात, जे यापैकी कोणत्याही एका UV स्रोताद्वारे स्वतंत्रपणे साध्य करता येत नाहीत.
172 आणि 222 nm च्या एक्सायमर तरंगलांबी धोकादायक सेंद्रिय पदार्थ आणि हानिकारक जीवाणू नष्ट करण्यासाठी देखील प्रभावी आहेत, ज्यामुळे एक्सायमर दिवे पृष्ठभाग स्वच्छता, निर्जंतुकीकरण आणि पृष्ठभाग ऊर्जा उपचारांसाठी व्यावहारिक ठरतात.
दिव्याचे आयुष्य
लॅम्प किंवा बल्बच्या आयुर्मानाबद्दल बोलायचे झाल्यास, GEW चे आर्क लॅम्प साधारणपणे २,००० तासांपर्यंत चालतात. लॅम्पचे आयुर्मान निश्चित नसते, कारण UV आउटपुट कालांतराने हळूहळू कमी होते आणि त्यावर विविध घटकांचा परिणाम होतो. लॅम्पची रचना आणि गुणवत्ता, तसेच UV सिस्टीमची कार्यस्थिती आणि फॉर्म्युलेशनची अभिक्रियाशीलता या गोष्टी महत्त्वाच्या ठरतात. योग्यरित्या डिझाइन केलेल्या UV सिस्टीममुळे, विशिष्ट लॅम्प (बल्ब) डिझाइनसाठी आवश्यक असलेली योग्य पॉवर आणि कूलिंग पुरवली जाते.
GEW क्युरिंग सिस्टीममध्ये वापरल्यास, GEW-पुरवठा केलेले दिवे (बल्ब) नेहमी सर्वात जास्त काळ टिकतात. दुय्यम पुरवठा स्त्रोतांनी सामान्यतः नमुन्यावरून दिव्याचे रिव्हर्स इंजिनिअरिंग केलेले असते, आणि या प्रतींमध्ये समान एंड फिटिंग, क्वार्ट्झचा व्यास, पाऱ्याचे प्रमाण किंवा वायू मिश्रण असेलच असे नाही, ज्यामुळे UV आउटपुट आणि उष्णता निर्मितीवर परिणाम होऊ शकतो. जेव्हा उष्णता निर्मिती सिस्टीमच्या कूलिंगशी संतुलित नसते, तेव्हा दिव्याच्या आउटपुट आणि आयुष्य या दोन्हीवर परिणाम होतो. जे दिवे कमी तापमानावर चालतात ते कमी UV उत्सर्जित करतात. जे दिवे जास्त तापमानावर चालतात ते जास्त काळ टिकत नाहीत आणि पृष्ठभागाच्या उच्च तापमानामुळे वाकतात.
इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्पचे आयुष्य हे लॅम्पचे कार्यरत तापमान, चालण्याचे तास आणि सुरू करण्याच्या किंवा प्रज्वलित करण्याच्या संख्येवर अवलंबून असते. प्रत्येक वेळी जेव्हा लॅम्प सुरू करताना उच्च-व्होल्टेज आर्कने प्रज्वलित केला जातो, तेव्हा टंगस्टन इलेक्ट्रोडचा थोडा भाग झिजतो. अखेरीस, लॅम्प पुन्हा प्रज्वलित होणार नाही. इलेक्ट्रोड आर्क लॅम्पमध्ये शटर यंत्रणा असते, जी कार्यान्वित केल्यावर, लॅम्पची पॉवर वारंवार चालू-बंद करण्याऐवजी एक पर्याय म्हणून अतिनील (UV) किरणांना अवरोधित करते. अधिक क्रियाशील शाई, कोटिंग्ज आणि चिकट पदार्थांमुळे लॅम्पचे आयुष्य वाढू शकते; तर, कमी क्रियाशील फॉर्म्युलेशनमुळे अधिक वेळा लॅम्प बदलण्याची आवश्यकता भासू शकते.
UV-LED प्रणाली पारंपरिक दिव्यांपेक्षा स्वाभाविकपणे जास्त काळ टिकतात, परंतु UV-LED चे आयुष्यही निश्चित नसते. पारंपरिक दिव्यांप्रमाणेच, UV LEDs किती तीव्रतेने चालवता येतात याला मर्यादा असतात आणि त्यांना साधारणपणे १२०°C पेक्षा कमी जंक्शन तापमानात चालवावे लागते. LEDs जास्त चालवल्यास किंवा कमी थंड केल्यास त्यांच्या आयुष्यावर परिणाम होतो, ज्यामुळे त्यांची झीज अधिक वेगाने होते किंवा ते पूर्णपणे निकामी होतात. सध्या सर्वच UV-LED प्रणाली पुरवठादार २०,००० तासांपेक्षा जास्त आयुष्यमानाचे सर्वोच्च स्थापित निकष पूर्ण करणारे डिझाइन देत नाहीत. उत्तम प्रकारे डिझाइन केलेल्या आणि चांगल्या प्रकारे देखभाल केलेल्या प्रणाली २०,००० तासांपेक्षा जास्त काळ टिकतात, तर निकृष्ट प्रणाली खूपच कमी कालावधीत निकामी होतात. चांगली बातमी ही आहे की प्रत्येक नवीन डिझाइन आवृत्तीसोबत LED प्रणालींच्या डिझाइनमध्ये सतत सुधारणा होत आहे आणि त्या जास्त काळ टिकत आहेत.
ओझोन
जेव्हा कमी तरंगलांबीचे UVC किरण ऑक्सिजनच्या रेणूंवर (O2) आदळतात, तेव्हा ते ऑक्सिजनच्या रेणूंना (O2) दोन ऑक्सिजन अणूंमध्ये (O) विभाजित करतात. हे मुक्त ऑक्सिजन अणू (O) नंतर इतर ऑक्सिजनच्या रेणूंशी (O2) टक्कर होऊन ओझोन (O3) तयार करतात. ट्रायऑक्सिजन (O3) जमिनीच्या पातळीवर डायऑक्सिजनपेक्षा (O2) कमी स्थिर असल्यामुळे, वातावरणातील हवेतून वाहत असताना ओझोन सहजपणे एका ऑक्सिजन रेणू (O2) आणि एका ऑक्सिजन अणूमध्ये (O) रूपांतरित होतो. त्यानंतर हे मुक्त ऑक्सिजन अणू (O) एक्झॉस्ट सिस्टीममध्ये एकमेकांशी पुन्हा संयोग पावतात आणि ऑक्सिजनचे रेणू (O2) तयार करतात.
औद्योगिक UV-क्युरिंग अनुप्रयोगांमध्ये, जेव्हा वातावरणातील ऑक्सिजन 240 nm पेक्षा कमी असलेल्या अतिनील तरंगलांबीशी संवाद साधतो, तेव्हा ओझोन (O3) तयार होतो. ब्रॉडबँड मर्क्युरी व्हेपर-क्युरिंग स्रोत 200 ते 280 nm दरम्यान UVC उत्सर्जित करतात, जे ओझोन निर्मिती क्षेत्राच्या काही भागावर आच्छादित होते, आणि एक्सायमर दिवे 172 nm वर व्हॅक्यूम UV किंवा 222 nm वर UVC उत्सर्जित करतात. मर्क्युरी व्हेपर आणि एक्सायमर क्युरिंग दिव्यांद्वारे तयार होणारा ओझोन अस्थिर असतो आणि पर्यावरणासाठी तो एक मोठी चिंता नाही, परंतु तो श्वसनसंस्थेसाठी त्रासदायक आणि उच्च पातळीवर विषारी असल्यामुळे कामगारांच्या सभोवतालच्या तात्काळ परिसरातून तो काढून टाकणे आवश्यक आहे. व्यावसायिक UV-LED क्युरिंग सिस्टीम 365 ते 405 nm दरम्यान UVA आउटपुट उत्सर्जित करत असल्यामुळे, ओझोन तयार होत नाही.
ओझोनचा वास धातू, जळणारी तार, क्लोरीन आणि विजेच्या ठिणगीसारखा असतो. मानवी घ्राणेंद्रिये ०.०१ ते ०.०३ पार्ट्स पर मिलियन (ppm) इतक्या कमी प्रमाणातही ओझोन ओळखू शकतात. हे प्रमाण व्यक्तीनुसार आणि कामाच्या पातळीनुसार बदलत असले तरी, ०.४ ppm पेक्षा जास्त प्रमाणामुळे श्वसनावर विपरीत परिणाम होऊ शकतो आणि डोकेदुखी होऊ शकते. कामगारांचा ओझोनशी होणारा संपर्क मर्यादित ठेवण्यासाठी UV-क्युरिंग लाईन्सवर योग्य वायुवीजनाची व्यवस्था केली पाहिजे.
UV-क्युरिंग सिस्टीम सामान्यतः अशा प्रकारे डिझाइन केलेल्या असतात की, लॅम्प हेडमधून बाहेर पडणारी एक्झॉस्ट हवा रोखली जाते, जेणेकरून ती ऑपरेटर्सपासून दूर आणि इमारतीच्या बाहेर डक्टद्वारे नेली जाऊ शकते, जिथे ऑक्सिजन आणि सूर्यप्रकाशाच्या उपस्थितीत तिचे नैसर्गिकरित्या विघटन होते. याव्यतिरिक्त, ओझोन-मुक्त दिव्यांमध्ये क्वार्ट्झ नावाचा एक पदार्थ असतो जो ओझोन निर्माण करणाऱ्या तरंगलांबींना रोखतो, आणि ज्या आस्थापनांना डक्टिंग किंवा छतामध्ये छिद्रे पाडणे टाळायचे असते, त्या अनेकदा एक्झॉस्ट फॅनच्या बाहेरच्या बाजूस फिल्टर्स वापरतात.
पोस्ट करण्याची वेळ: १९ जून २०२४
