نظرًا لعمرها الطويل، والاقتصاد في الطاقة، والتنوع، تُستخدم لوحات LED على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من تطبيقات الإضاءة. ما إذا كانت لوحات LED تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية أم لا هي مشكلة يتم طرحها بشكل متكرر. سنقوم بفحص العلاقة بين انبعاث الأشعة فوق البنفسجية وألواح LED في هذه المقالة.
مقدمة إلى لوحات LED
الثنائيات الباعثة للضوء، أو مصابيح LED، هي عبارة عن أشباه موصلات تنتج الضوء من الطاقة الكهربائية. لإنشاء مصدر ضوء ثابت، يتم تجميع عدة مصابيح LED منفصلة معًا فيلوحة LED. اللمعان الكهربائي هو العملية التي ينبعث بها الضوء في مصابيح LED. تطلق مادة أشباه الموصلات الخاصة بمصابيح LED الطاقة على شكل فوتونات عندما تتحد الإلكترونات مع فتحات الإلكترون عندما يتدفق تيار كهربائي عبرها.
الأطوال الموجية للضوء الناتجة عن مصابيح LED
يمكن تصميم مصابيح LED لإصدار العديد من الأطوال الموجية الضوئية، يمثل كل منها لونًا معينًا. يتراوح نطاق الطول الموجي للضوء المرئي بين 380 و780 نانومتر. على سبيل المثال، عادةً ما تبعث مصابيح LED الحمراء ضوءًا يتراوح بين 620 و750 نانومتر، ومصابيح LED خضراء بين 500 و570 نانومتر، ومصابيح LED زرقاء بين 450 و495 نانومتر.
خصائص الأشعة فوق البنفسجية
يتراوح الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية بين 10 و400 نانومتر، وهو أقصر من الضوء المرئي. يتم التمييز أيضًا بين ثلاث فئات فرعية: الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (315-400 نانومتر)، والأشعة فوق البنفسجية المتوسطة (280-315 نانومتر)، والأشعة فوق البنفسجية الطويلة (100-280 نانومتر). تمتص طبقة الأوزون الموجودة على الأرض غالبية الطاقة العالية للأشعة فوق البنفسجية. في حين أن الأشعة فوق البنفسجية فئة A يمكن أن تخترق الجلد بشكل أعمق وتساهم أيضًا في تلف الجلد، فمن المعروف أن الأشعة فوق البنفسجية فئة B تسبب حروق الشمس ولها دور في شيخوخة الجلد وتطور سرطان الجلد.
هل الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من لوحات LED؟
بشكل عام، يتم تصنيع لوحات LED المتميزة لإصدار أقل قدر ممكن من الأشعة فوق البنفسجية. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى حقيقة أن مصابيح LED مصممة وتعمل على إنتاج الضوء المرئي. يتم تحويل الجزء الأكبر من الطاقة إلى فوتونات طيف مرئي من خلال هندسة غالبية لوحات LED الاستهلاكية والتجارية-.
ومع ذلك، في ظروف معينة، قد تحتوي لوحات LED على كمية ضئيلة من الأشعة فوق البنفسجية:
تحويل الفوسفور غير الكامل: لإنتاج الضوء الأبيض أو نطاق أوسع من الضوء المرئي، تستخدم مصابيح LED في كثير من الأحيان الفوسفور لتغيير الضوء الأزرق إلى ألوان أخرى. قد يتم أحيانًا إطلاق جزء صغير جدًا من الطاقة على شكل إشعاع فوق بنفسجي إذا لم تكن عملية تحويل الفوسفور فعالة بنسبة 100%. ومع ذلك، فإن الكمية منخفضة بشكل لا يصدق، وعادة ما تكون أقل بكثير من الحدود التي يمكن أن تكون ضارة للغاية بصحة الفرد.
مصابيح LED المعيبة أو ذات الجودة الرديئة: جودة{{0}منخفضةلوحات LEDيمكن أن تستخدم مكونات رديئة أو بها عيوب في التصنيع. قد تؤدي الصفات غير الملائمة لمواد أشباه الموصلات أو المشكلات المتعلقة بطبقة الفوسفور والتغليف إلى جعل مصابيح LED المعيبة هذه أكثر عرضة لإنتاج بعض الأشعة فوق البنفسجية.
جوانب السلامة والصحة
على الرغم من أن لوحات LED تطلق أحيانًا ضوءًا فوق بنفسجي، إلا أن الكميات عادة ما تكون منخفضة جدًا بحيث لا تعرض صحة الإنسان لخطر كبير. عندما يتعلق الأمر بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية، فإن لوحات LED أكثر أمانًا بكثير من مصادر الضوء التقليدية مثل مصابيح الفلورسنت، والتي يمكن أن تنتج مستويات أعلى نسبيًا من الأشعة فوق البنفسجية بسبب عملية تفريغ بخار الزئبق.
وضعت الوكالات التنظيمية قيودًا على مقدار الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تطلقها عناصر الإضاءة من أجل ضمان السلامة العامة. لضمان أن بضائعهم آمنة للاستخدام الاستهلاكي، يجب على الشركات المصنعة لألواح LED الالتزام بهذه المعايير.
الأفكار النهائية
في الختام، على الرغم من أنه قد يتم من الناحية النظرية إطلاق كمية صغيرة جدًا من الأشعة فوق البنفسجية بواسطة لوحات LED، خاصة في المواقف التي تنطوي على تصنيع دون المستوى أو تحويل غير كافٍ للفوسفور، إلا أن الكميات غالبًا ما تكون ضئيلة. لتقليل أي انبعاثات محتملة للأشعة فوق البنفسجية،-تم تصنيع لوحات LED عالية الجودة لتحويل كل الطاقة الكهربائية تقريبًا إلى ضوء مرئي. عندما يتعلق الأمر بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية،لوحات LEDتعد خيارًا أكثر أمانًا بكثير من العديد من مصادر الإضاءة التقليدية الأخرى من وجهة نظر الصحة والسلامة. قد نتوقع أن يقوم صانعو لوحات LED بتحسين تصميماتهم بشكل أكبر مع تطور التكنولوجيا، مما يقلل حتى من أصغر كميات الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تكون موجودة في الوقت الحالي. ولهذا السبب، تعد لوحات LED خيارًا موثوقًا وآمنًا وموفرًا للطاقة-لمجموعة متنوعة من تطبيقات الإضاءة في المستقبل.
