Як досягти правильної спектральної концентрації: боротьба за рівень 0,5%
Більшість УФ-ламп, які можна знайти на ринку, є звичайними – вони випромінюють світло в усі боки. Ми присвятили останній етап розробки тому, щоб досягти рівня спектральної концентрації 0,5%.
Йдеться не про те, щоб зробити лампу „яскравішою“. Йдеться про точність. Ми хотіли сконцентрувати енергію в дуже вузькому діапазоні, щоб фотони потрапляли саме на ту довжину хвилі, яка необхідна для розриву хімічних зв’язків під час процесу загартовування.
Яка ж є складність? Фізика.
Лампи з високим тиском ртуті працюють за принципом створення електричної дуги в парах ртуті. Щоб досягти рівня концентрації 0,5%, нам довелося подбати про правильний тиск газу всередині та про чистоту кварцевої оболонки.
Якщо тиск змінюється навіть трохи, спектральна лінія розширюється. Тоді енергія витрачається марно на довжини хвиль, які не є корисними. Щоб цього уникнути, ми зменшили допуски щодо діаметра електричної дуги. Це допомагає зберегти стабільність плазми. Це складно, але це ефективно.
Але є ще одна проблема.
Ми використовуємо високоякісний синтетичний кварц, щоб запобігти затуманенню скла. Але коли стільки енергії сконцентровано в такому вузькому діапазоні, все нагрівається дуже сильно.
Це призводить до високої ефективності УФ-випромінювання, але водночас до значного накопичення інфрачервоного тепла. Це означає, що такі лампи не можна просто встановлювати в звичайні пристрої. Необхідні спеціальні системи охолодження. Якщо вони не справляються зі своїми функціями, тепло може пошкодити кварцову оболонку.
Чому взагалі варто так старатися?
Це для інженерів, які стикаються з проблемами недостатнього загартовування матеріалу чи проблемами з поверхнею матеріалу, навіть коли вони підвищують потужність лампи.
Шляхом концентрації енергії ми скорочуємо час, протягом которого матеріал знаходиться під дією лампи. Це допомагає уникнути накопичення тепла в матеріалі, що може призвести до його деформації.
Ми розробили ці лампи як замінники для стандартних ламп, за умови, що блок живлення може витримати необхідну напругу. Тільки одна порада: потрібно стежити за стабільністю напруги. Якщо напруга нестабільна, електрична дуга буде мерехтіти, і ми втратимо ту точність, яку так старалися досягти.