Как добиться правильной спектральной структуры: борьба за концентрацию энергии 0,5%
Большинство УФ-ламп, которые можно найти на рынке, являются обычными лампами – они излучают свет во все стороны. Во время процесса разработки мы сосредоточились на чем-то другом: на достижении концентрации спектральной энергии 0,5%.
Речь не идет о том, чтобы сделать лампу более яркой. Речь идет о точности. Мы хотели сосредоточить всю энергию в узком диапазоне частот, чтобы фотоны попадали именно на ту длину волны, необходимую для разрыва химических связей в процессе отверждения материала.
Сложность заключается в физике.
Лампы с высоким давлением ртути работают за счет создания электрического дугового разряда в испаренной ртути. Чтобы добиться желаемой концентрации энергии, нам пришлось установить высокое давление газа внутри лампы и использовать кварцевый корпус высокой чистоты.
Если давление изменится даже немного, спектральная линия расширится. Тогда энергия будет тратиться впустую на длины волн, которые не приносят никакой пользы. Чтобы этого избежать, мы ужесточили требования к диаметру электродной трубки. Это помогает сохранять стабильность плазмы. Это сложно, но это работает.
Но есть еще одна проблема.
Мы используем высококачественный синтетический кварц, чтобы предотвратить затуманивание стекла под действием ультрафиолета. Но когда так много энергии сосредотачивается в узком диапазоне частот, температура в лампе растет до очень высоких значений.
Это приводит к огромному выходу ультрафиолета, но также и к значительному количеству инфракрасного тепла. Поэтому нельзя просто использовать такие лампы в обычных устройствах. Необходимы специальные системы охлаждения. Если они не справляются, тепло может повредить кварцовый корпус.
Зачем все это делать?
Это сделано для инженеров, которые сталкиваются с проблемами недостаточного отверждения материала или с проблемами с поверхностью изделия, даже когда они увеличивают мощность лампы.
Путем концентрации энергии мы сокращаем время, в течение которого изделие находится под действием лампы. Это позволяет избежать нагрева материала и его деформации.
Мы разработали эти лампы как замену стандартным лампам, при условии, что блок питания может выдерживать необходимое напряжение. Важно также поддерживать стабильное напряжение. Если напряжение нестабильно, дуговой разряд будет мерцать, и мы потеряем всю точность, которую так усердно старались достичь.