Вестник МГТУ. 2020, Т. 23. №4.

Журавлева Ю. А. и др. Разработка светодиодной ультрафиолетовой лампы. Введение В настоящее время светодиодные источники излучения (ИИ) благодаря их высокой энергоэффективности и большому сроку службы широко используются в различных областях экономики. Разработка светодиодов, излучающих в ультрафиолетовой (УФ) области спектра, позволила создавать светодиодные УФ-ИИ специального назначения. Разрядные источники УФ-излучения в диапазоне длин волн 315-400 нм - люминесцентные ультрафиолетовые лампы трубчатые (ЛУФТ) - применяются в медицине, промышленности, косметологии, криминалистике и банковском деле. Лампы специального назначения предназначены для работы в различных облучательных установках, использующих фотохимическое и биологическое действие ультрафиолетового излучения (например, приборах для фототерапии воспалительных кожных заболеваний, в частности псориаза (Николаева и др., 2014), получения искусственного загара; аппаратах для фотолитографии, фотополимеризации лакокрасочных покрытий (Heathcote, 2019); оборудовании для изготовления печатных плат и интегральных микросхем, а также исследования различных материалов и проверки ценных бумаг с помощью люминесценции). Анализ характеристик светодиодов, излучающих в УФ-области спектра ( Udhaya, 2016), позволил выбрать светодиоды, имеющие достаточную выходную оптическую мощность при длине волны 370 нм. Целью исследования являлась разработка светодиодного УФ-ИИ с максимумом интенсивности излучения, приходящимся на 370 нм, и энергетическим потоком, равным 700 мВт, предназначенного для замены ламп специального назначения ЛУФТ-10, имеющих низкую энергоэффективность и относительно короткий срок службы. Материалы и методы Исследование характеристик светодиодной лампы осуществлялось в лаборатории центра коллективного пользования "Светотехническая метрология" (Институт электроники и светотехники МГУ им. Н. П. Огарёва)1. Измерения электрических характеристик, энергетического потока и спектра излучения выполнялись согласно ГОСТ2 в помещении с неподвижным воздухом при температуре (25 ± 2) °C, атмосферном давлении 101 кПа и относительной влажности не менее 70 % в условиях отсутствия дыма и пыли. Измерения проводились при номинальном напряжении сети на фотоколориметрической измерительной установке фирмы Gooch & Housego, содержащей фотометрический шар OL IS7600, многоканальный спектрорадиометр OL 770 UV/VIS, оптоволоконный кабель 770-7G-3.0, прецизионный источник постоянного тока 0L410-200 PRECISION LAMP SOURCE (для питания вспомогательной лампы AUX LAMP A180), арматуру (для крепления ламп), компьютер (Микаева и др., 2012). Результаты и обсуждение В качестве источника излучения в разрабатываемой лампе была выбрана УФ-светодиодная лента с оптической мощностью одного SMD светодиода 65 мВт китайской компании LightingWill3. Характеристики светодиодной ленты представлены в табл. 1. Таблица 1. Характеристики светодиодной ленты Table 1. Characteristics o f LED strip Параметр Значение Напряжение питания, В 12 Мощность, Вт/м 4,8 Длина волны излучения, нм 370 Угол рассеивания, град 120 Диапазон рабочих температур, град От -1 0 до +60 Количество светодиодов на ленте, необходимое для достижения заданного энергетического потока, определено по формуле n = ^ , с о бсдт где n - количество светодиодов, шт.; Q - энергетический поток лампы, Вт; 2 сд - энергетический поток одного светодиода; т - коэффициент пропускания излучения колбы. 1Центр коллективного пользования научным оборудованием "Светотехническая метрология" [Электронный ресурс]. URL: http://www.mrsu.ru/ru/sci/labs.php? ELEMENT_ID=57865&sphrase_id=1149162. 2 См.: ГОСТ Р 54350-2015. Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний. М., 2015. 41 с.; ГОСТ Р 55702-2013. Источники света электрические. Методы измерения электрических и световых параметров. М., 2014. 43 с. 3LightingWill [Электронный ресурс]. URL: https://lightingwill.com/. 320