Kaasseisv on üldne term, mis tähistab igat ainet, mis võib emiteerida valgust, kui seda eksposeeritakse kiirgusele või elektriväljale. See on tuletatud kreeka sõnast “phosphoros”, mis tähendab “valguse toonija”. Kaasseisvad on tavaliselt pooljuhid, millel on kolm energiatasandit: välineeritasand, joontasand ja keelatud tasand.
Välineeritasand on madalaim energiaüksus, kus elektronid on tavaliselt olemas. Joontasand on kõrgeim energiaüksus, kus elektronid saavad vabadalt liikuda. Keelatud tasand on vahepealne lõhed välineeritasandi ja joontasandi vahel, kus elektronid ei saa olla.
Kaasseisveid saab aktiveerida lisades impuriteid või dopantse, mis loovad lisaenergieüksusi keelatud tasandis. Need energiaüksused toimivad elektroonide või auke (positiivsed laengud) trapidega, mis on eksponeeritud kiirgusele või elektriväljale. Kui need elektronid või aukud naasevad oma algsele olekule, nad vabastavad energiat fotonide kujul valgusena.
Kuidas kaasseisv põhi teisendab UV-kiirguse nähtavaks valguseks
Protsess, millega kaasseisv põhi teisendab UV-kiirguse nähtavaks valguseks, on nimetatud fluorentsiooniks. Fluorentsioon toimub, kui aatomi või molekuli absorpbeerib kõrgeenergia kiirguse fotoni ja emiteerib madalama energia fioni. Absorbeeritud ja emiteeritud fotoni vaheline energiaerinevus libiseb välja kui soojus.
Järgmine diagramm illustreerib, kuidas fluorentsioon toimub kaasseisvas põhis, mis on valmistatud sinksi sulfidist (ZnS) ning aga (Ag) aktivatsiooniga.
Sinksi sulfidi kaasseisv mudel
A – B :- Elektroni hüpp
B – E :- Elektroni migratsioon
E – D :- Elektroni hüpp
D – C :- Elektroni hüpp
A – C :- Auka migratsioon
253,7 nm pikkusega UV-kiirguse foton tabab kaasseisvat põhja ja eksponeerib elektroni sinki (Zn) aatomile sülfürilt (S). See loob positiivse auka välineeritasandis ja negatiivse ioni (Zn^-) lisaelektroniga joontasandis.
Lisaelektron migreerib ühest Zn^- ionist teise kriistaadil joontasandis.
Samal ajal positiivne auk liigub ühest S aatomist teise välineeritasandis, kuni see jõuab Ag aatomini, mis toimib trapina.
Ag aatom kogub elektroni lähedal olevast Zn^- ionist ja muutub neutraalseks (Ag^0). See vabastab pikema pikkusega nähtava valguse fioni kui UV-foton.
Elektron Ag^0 aatomist hüppab tagasi S aatomile, kus auk tekkis, lõpetades tsükli.
Nähtava valguse värv sõltub Ag trapitasandite ja Zn^- tasandite vahelist energiavahet. Erinevad dopandid võivad luua erinevaid trapitasandeid ja nii erinevaid värve. Näiteks võib kupar (Cu) toota rohelise valguse, mangaan (Mn) oranži valguse ja kadmi (Cd) punase valguse.
Kaasseisva põhja tüübid ja rakendused
On palju erinevat kaasseisvat põhi, mida saab kasutada fluoreseentslampides, sõltuvalt soovitavast valguse värvist ja kvaliteedist. Mõned tavalised tüübid on:
Halofosfaat: See on kalsiumhalofosfaadi (Ca5(PO4)3X) ja magneesiumtungstaadi (MgWO4) segane, kus X võib olla fluori (F), kloori (Cl) või bromi (Br). See toodab valget valgust, millel on kollane või sinine värvitoon, sõltuvalt F suhte CL või Br. Selle värvirenduse indeks on madal, mis tähendab, et see ei suuda värvide täpselt väljendada. Lampi efektiivsus on umbes 60–75 lm/W.
Triifosfaat: See on kolme erineva fosfaadi segu, millest igaüks emiteerib primäärvärvi: punase, roheline ja sinine. Nende värvid kombinatsioon toodab valget valgust, millel on kõrge värvirenduse indeks 80–90 ja lampi efektiivsus umbes 80–100 lm/W. Triifosfaatlampted on kallimad kui halofosfaatlampted, kuid need pakuvad paremat värvikvaliteeti ja energiatõhusust.
Mitme-fosfaat: See on nelja või enama fosfaadi segu, millest igaüks emiteerib erinevat nähtavate spektri värvit. Eesmärk on luua siled ja jätkuv spektraalne jaotus, mis imiteerib loodust päikesevalgust. Mitme-fosfaatlampidel on kõrgeim värvirenduse indeks üle 90 ja lampi efektiivsus umbes 90–110 lm/W. Nad on ka kõige kallimad fluoreseentslampide tüübid, kuid need pakuvad parimat värvikvaliteeti ja visuaalset mugavust.
Kaasseisvat põhja saab rakendada mitmel viisil, nagu pritsimine, dipimine või elektroforeetiline deponeerimine. Põhja paksus ja ühtlane mõjutavad lampi valguse väljundit ja kvaliteeti. Kaasseisv põhi võib kaaja aja jooksul degradoonida, kuna see on väljakutseks soojuse, niiskuse ja UV-kiirgusele, mis tulemuslikult vähendab heledust ja värvi muutub.
Kaasseisvat põhja kasutatakse laialdaselt erinevates rakendustes, mis nõuavad kõrget kvaliteediga ja energiatõhusat valgust, näiteks:
Üldine valgustus: Kaasseisv põhi võib pakkuda valget valgust erinevatel värvitemperatuuridel ja värvirenduse indeksitel, sõltuvalt kasutajate vajadustest ja eelistustest. Näiteks soodsad valgus (2700–3000 K) on sobivad elamukeskkondadele ja hotellidele, samas kui külm valgus (4000–5000 K) eelistatakse kontorites ja kaubanduses.
Kuva valgustus: Kaasseisv põhi võib tugevdada toodete ja kunstiteoste ilmet ja atraktiivsust, pakkudes elus ja täpseid värve. Näiteks triifosfaat või mitme-fosfaatlampid saavad kasutada puuviljade, köögiviljade, liha, lillede, maalinnaide jms näitamiseks.
Meditsiiniline valgustus: Kaasseisv põhi võib parandada meditsiiniliste tingimuste nähtavust ja diagnoosimist, pakkudes kõrget kvaliteediga ja looduslikku valgust. Näiteks mitme-fosfaatlampid saavad kasutada kirurgilistes protseduurides, hambaravi uurimistes, nahahoolduses jms.
Erivalgustus: Kaasseisv põhi võib luua erinevaid efekte ja funktsioone, emiteerides erinevaid värve või valguse lainepikkusi. Näiteks mustvalglampid kasutavad fosfaate, mis emiteerivad UV-kiirgust, mis võib teha mõned materjalid hoolduma pimeduses. Germitsidilampid kasutavad fosfaate, mis emiteerivad UV-C-kiirgust, mis võib tapa bakteerid ja viirused. Kasvulampid kasutavad fosfaate, mis emiteerivad punast ja sinist valgust, mis stimuleerib taimede kasvu.
Järeldus
Kaasseisv põhi on oluline osa fluoreseentslampidest, mis teisendab UV-kiirguse nähtavaks valguseks. See määrab lampi poolt toodud valguse värvi ja kvaliteedi. On erinevat tüüpi kaasseisvaid põhjasid, mida saab kasutada erinevateks rakendusteks ja eesmärkideks. Kaasseisv põhi võib pakkuda energiatõhusat ja kõrgetehnoloogilist valgustusratumeid erinevateks vajadusteks ja eelistusteks.
Deklaratsioon: Respekti originaali, head artiklid on väärt jagamist, kui on autoriõiguse rikkumine, palun võta ühendust eemaldamiseks.
