האם UVC-LED אולטרה סגול עמוק מייצר אוזון בזמן העבודה?

האם UVC-LED אולטרה סגול עמוק מייצר אוזון בזמן העבודה?

לא מייצר.

1. איך אור אולטרה סגול מייצר אוזון?

תיאורטית, אנרגיית הפוטון גבוהה מאנרגיית הקשר כדי לשבור את הקשר הכימי. לכן, קרניים אולטרה סגולות באורך גל קצר מ-243 ננומטר יכולות לעורר חמצן באוויר או במים כדי לייצר אוזון. נוריות UVC עם אורכי גל גבוהים מ-243 ננומטר אינם מייצרים אוזון.

מנורות כספית בלחץ נמוך מייצרות אוזון, מכיוון שללחץ האדים של מנורות כספית בלחץ נמוך של 1.3 ~ 13P יש באופן טבעי קרני ואקום אולטרה סגולות של 185 ננומטר בספקטרום פליטת האור. אור אולטרה סגול זה יגרה את החמצן באוויר לייצר תגובה כימית ולהפוך אותו לאוזון. זה בעצם אומר שקרני אולטרה סגול שוברות את הקשר הקוולנטי חמצן-חמצן במולקולת החמצן, ואז מתאחדות עם מולקולת החמצן ליצירת O3. UVC-LED לא יפיק אוזון, מכיוון שאנרגיית הקשר הקוולנטי של חמצן וחמצן גבוהה כמו 5.1eV, מה שמצריך להפסיק קרניים אולטרה סגולות באורך גל של לפחות מ-243 ננומטר, ובסופו של דבר נוצר אוזון.

2. מדוע'לא LED מייצר אוזון?

מנורת הכספית בלחץ נמוך מגדילה את ההסתברות למעבר רמת האנרגיה של אולטרה סגול בגלים קצרים על ידי שליטה בלחץ האדים, אך היא תלווה גם במעברים אחרים, בעיקר פולטים אור ב-254 ו-185nm. ההסתברות למעבר ברמת האנרגיה הראשונה של UVC-LED היא דומיננטית, ולכן הוא פולט אור טהור, ואורך הגל הנפוץ של UVC-LED גבוה מ-255 ננומטר.

מנורת הכספית בלחץ נמוך היא מקור אור גז, ומיקום רמת האנרגיה במצב הנרגש נקבע על ידי החומר של כספית. אז למרות שיש מנורות כספית בלחץ גבוה, בלחץ בינוני ובלחץ נמוך, ההבדל בלחץ האדים הוא בעיקר כדי להתאים את ההסתברות למעבר בין מצבים נרגשים שונים, כלומר, העוצמה היחסית של פסגות אופייניות שונות. לכן, מנורות כספית בלחץ נמוך פולטות בעיקר אור במהירות של 254 ו-185 ננומטר. UVC-LED היא דיודה פולטת אור מוליכים למחצה AlGaN עם מבנה באר קוונטי. המעבר E0 הוא דומיננטי, ויש רק אורך גל שיא אחד, כמו 275 ננומטר. ניתן למצוא שה-FWHM של הפסגה הראשית של ספקטרום ה-LED האולטרה-סגול העמוק נמוך משמעותית מזה של האור הכחול, וזה נובע גם מהזוהר הקוונטית בהשוואה למכשירים פולטי אור נקודות קוונטיות בגדלים רבים, המעבר האלקטרוני הוא יותר אחדותי. מכיוון שלנוריות ה-UVC-LED הנוכחיות הניתנות לייצור המוני יש אורכי גל זוהרים שאינם נמוכים מ-243nm, נוריות ה-UVC-LED העמוקות באולטרה סגול המשמשות לעיקור וחיטוי אינן מייצרות אוזון.