उचित तरंगदैर्घ्य प्राप्त करना: यूवी डिज़ाइन संबंधी वास्तविक भौतिकी
बाजार में उपलब्ध अधिकांश यूवी लैंप “व्यापक स्पेक्ट्रम” वाले होते हैं। ऐसे लैंप विभिन्न प्रकार का प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो सामान्य उद्देश्यों हेतु ठीक है। लेकिन यदि आप उच्च-स्तरीय अनुसंधान/विकास कार्य कर रहे हैं, तो ऐसे लैंप पर्याप्त नहीं होंगे। ऐसी स्थितियों में आपको संकीर्ण, विशिष्ट तरंगदैर्घ्य वाला प्रकाश ही आवश्यक है; ताकि रासायनिक अभिक्रियाएँ सही तरीके से हो सकें, एवं सब्सट्रेट को कोई नुकसान न पहुँचे।
हम प्रकाश की तरंगदैर्घ्य को कैसे समायोजित करते हैं?
यह सब क्वार्ट्ज कवर के अंदर ही होता है। वांछित तरंगदैर्घ्य प्राप्त करने हेतु, हम गैसों के मिश्रण एवं इलेक्ट्रोड सामग्रियों में बदलाव करते हैं।
इसे एक “रेसिपी” की तरह ही समझें – दबाव एवं पारा वाष्प एवं निष्क्रिय गैसों के अनुपात में बदलाव करके हम प्रकाश के तरंगदैर्घ्य को नियंत्रित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कीटाणुनाश हेतु 254 नैनोमीटर तरंगदैर्घ्य आवश्यक हो सकता है; जबकि फोटो-इनिशिएटर्स हेतु विशिष्ट यूवी-ए तरंगदैर्घ्य आवश्यक होता है।
हम सिर्फ आशा ही नहीं करते… हम स्पेक्ट्रोफोटोमीटरों का उपयोग करके यह सुनिश्चित करते हैं कि आउटपुट वास्तव में आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप हो।
ऊष्मा एवं काँच
हम उच्च-शुद्धता वाले सिंथेटिक क्वार्ट्ज का ही उपयोग करते हैं। क्यों? क्योंकि सामान्य काँच समय के साथ धुंधला हो जाता है, जिससे यूवी प्रकाश रुक जाता है।
इसके अलावा, यदि छोटी ट्यूब में अधिक ऊर्जा डाली जाए, तो वहाँ बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न हो जाती है… ऐसी स्थिति में क्वार्ट्ज टूट सकता है।
इसलिए हमें अपने कूलिंग सिस्टम को ऐसा ही डिज़ाइन करना होता है, जिससे वह उस ऊष्मा को दूर कर सके।
अनुकूलन एवं त्याग
कोई भी व्यक्ति बस लैंप बदलने हेतु अपनी पूरी सिस्टम को फिर से व्यवस्थित करना नहीं चाहेगा… इसीलिए हम आपकी मौजूदा सिस्टम के अनुरूप ही लैंपों को डिज़ाइन करते हैं… ऐसा करने से लैंप बदलना आसान हो जाता है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… जब आप स्पेक्ट्रल बैंड को संकीर्ण करते हैं, तो आपको कुछ ऊर्जा खोनी पड़ती है… आपको तो उच्च तीव्रता ही चाहिए… लेकिन ऐसी स्थिति में आपको कुछ त्याग करना ही पड़ता है।
यदि आपकी प्रक्रिया में उच्च तीव्रता एवं संकीर्ण तरंगदैर्घ्य दोनों ही आवश्यक हैं, तो हमें कुछ रचनात्मक उपाय करने ही होंगे… हम ट्यूब की लंबाई बढ़ा सकते हैं, या कई ट्यूबों का उपयोग कर सकते हैं।