Разное

Уф диоды: Светодиоды ультрафиолетовые (УФ) SeoulVioSys — SeoulVioSys, SVS

Содержание

Светодиоды ультрафиолетовые (УФ) SeoulVioSys — SeoulVioSys, SVS

Мощные светодиоды ближнего и дальнего УФ спектра излучения. Решения для обеззараживания и дезодорации. Светодиодные модули для полимеризации лаков, красок и компаундов для промышленного и медицинского применений.

 

 

Компания SeoulVioSys основана в 2002, на сегодняшний день является одним из мировых лидеров по производству светодиодов.

Основные направления деятельности компании

  • ультрафиолетовые светодиоды (UV LEDs)
  • вертикально излучающие лазеры и ИК приемники (IR / VCSEL)
  • ОЕМ устройства

УФ диоды:

UVС | UVB (200-320нм)

Модель λ, нм Ф е , мВт I max, мА Vf, В 2Θ½, ° Габариты, мм
CUD7GF1A 275 3 40
6.2
120 3.5 x 3.5 x 1.1
CUD1GF1A 310 1,2 5.5
CUD7GF1B 275 11.5 150 6.3 125
CUD8AF1C 275 3.3 30 6.5 115 6.35 x 6.35 x 1.4
CUD8AF1D 275 19 250 6.0 120
CUD4AF1B 275 55 500 4.3 110
CUD8AF4D 275 60 800 6.5 118
CUD7QF1A 275 1.6 20
6
120 3.0 x 3.0 x  1.05

UVA (320-400нм)

 

вертикально излучающие лазеры и ИК приемники (IR / VCSEL)

Модель λ, нм P , мВт I max, мА Vf, В 2Θ½, ° Излучаемая мощность, мВт\срад Габариты, мм
SFNF28CAA 950 1,155 1000 3.1 120 360 2.75×2.0x0.63
SFNF35HFA 950 880 1000 3.1 80 550 3.5×3.5×1.4
SREFS38AC 860 790 1000 1.8 90 330 3.85×3.85×2.29

 

УФ светодиоды UVC диапазона (200-280 нм)

В данном разделе вы можете найти описание и характеристики на УФ светодиоды диапазона 200-280 нм. 
Основное применение светодиодов данного диапазона —  ультрафиолетовое обеззараживание воды, стерилизация воздуха, а также удаление неприятных запахов.
Предлагаемые нами УФ светодиоды обладают высокими жизненными и эксплуатационными характеристиками. Отличаются высокой надежностью и длительным сроком службы.

 

 

Наименование Пиковая длина волны (nm) Выходная оптическая мощность (mW) Прямое напряжение (V) Прямой ток, макс (mA) Размер корпуса (мм) Угол Рассеяния (град) Изображение Наличие Заявка
GG-3535UVAC-2002 270-280 / 390-410 2-4 / 20-60 5-8 / 3-3.8 70 / 60 3,5×3,5 100 На складе  ЗАКАЗАТЬ
GG-3535UV2-1005 270-280 7-10 4,5-6,5 150 3,5×3,5 100 На складе ЗАКАЗАТЬ
KL265-50V-SM-WD  260 nm — 270 70 5-9 700 3,5×3,5 100 На складе ЗАКАЗАТЬ

В таблице ниже показаны различные значения расстояния (H) между светодиодом и поверхностью, время экспозиции, необходимое для достижения дозы облучения 5 мДж / см2  в каждой из трех областей. В данной таблице оптическая мощность светодиода принята за 35 мВт.  Уровень облучения 5 мДж / см2  является эталоном, т.к. это значение является достаточным для общей дезинфекции поверхности.

Эскалация вспышки Коронавируса привела к росту спроса на ультрафиолетовые светодиоды UVC диапазона во всем мире. UVC УФ светодиоды, как бактерицидный источник света может инактивировать микроорганизмы, разрушая нуклеиновые кислоты и разрушая их ДНК своей короткой длиной волны. Эффективная бактерицидная длина волны составляет от 200 нм до 290 нм; более короткая длина волны более эффективна, но она также более вредна для человеческого организма. Основные производители микросхем имеют длину основной волны 265-285 нм, поскольку это может улучшить радиометрическую мощность одного чипа и повысить эффективность стерилизации.

UVC УФ светодиоды можно использовать в различных областях, таких как дезинфекция воды, воздуха и продуктов питания. Обеззараживание воды — широко известное применение в быту, когда в очистителе воды ранее использовалась УФ-лампа в качестве метода дезинфекции для архивирования стандарта питьевой воды. Но в соответствии с текущей тенденцией рынка, UVC LED становятся все более популярными при замене ультрафиолетовых ламп не только в водоочистителях, но и в таких областях, как посудомоечная машина, холодильник и коробка для дезинфекции молочных бутылок.

 

Ваш запрос вы можете отправить на электронную почту [email protected] или связавшись с нами по тел:
+7 (800) 300-60-26
А также через форму обратной связи 

Светодиоды LITE-ON Opto

Lite-ON Technology Corp, один из ведущих мировых производителей оптоэлектроники, стабильно развивается с момента своего основания на Тайване в 1975 году и активно внедряет новые продукты. Благодаря постоянным усилиям и вложениям в исследования и разработки LITE-ON непрерывно расширяет ряд оптоэлектронной продукции, который в настоящее время включает в себя:

  • белые и цветные светодиоды;
  • светодиоды ультрафиолетового и инфракрасного диапазона;
  • индикаторы и дисплеи, предназначенные для использования в автомобильной технике, электронике и освещении;
  • оптоэлектронные компоненты, такие как оптопары, фототранзисторы и твердотельные реле.
Сигнальные светодиоды

Традиционная для производителей потребительской электроники линейка цветных и белых чип-светодиодов для поверхностного монтажа — один из примеров продукции LITE-ON массового изготовления. Такие светодиоды вы встретите практически в каждом изделии электроники — от телевизора до стиральной машины. Они используются для подсветки кнопок или индикации состояния устройства. Двух- и трехцветные светодиоды позволяют сделать индикацию более информативной и одновременно компактной благодаря тому, что один и тот же индикатор может отображать различные состояния устройства.

 
Двухцветные светодиоды для поверхностного монтажа серий 0603, 0606 и 1211

Среди SMD-светодиодов отдельно можно выделить RGB-светодиоды с интегрированной микросхемой для управления по протоколу I2C. В данном случае следует говорить уже не о светодиоде, а о цифровом пикселе, пригодном для создания как многоцветных индикаторов, так и цветных дисплеев, в которых каждый из RGB-каналов регулируется по яркости на 256 шагов.

 
RGB-светодиод с интегрированным чипом для управления по I

2C

Светодиоды для подсветки дисплеев.

Светодиоды для торцевого ввода излучения в дисплеи выпускаются, как правило, в пластиковых корпусах с металлическими выводами (PLCC) и являются логическим продолжением и усовершенствованием чип-светодиодов. Наличие белого пластика, из которого выполнены корпуса таких устройств, повышает их эффективность за счет того, что излучение отражается от стенок корпуса почти без потерь и световой поток сфокусирован в требуемом направлении: либо вверх, либо вбок. По такой же технологии изготавливаются светодиоды применяемые в качестве источника света в светильниках — например, светодиоды средней мощности в корпусе 2835 со световой отдачей 200 лм/Вт при мощности 0,2 Вт.


Светодиоды для торцевой подсветки дисплеев

Ультрафиолетовые светодиоды

УФ-светодиоды можно условно разделить на две категории:

  • светодиоды ближнего УФ диапазона (UVA) (360–400 нм) для применения в различных технологических процессах, в частности для отверждения фотополимеров;
  • светодиоды дальнего УФ диапазона (UVC) (275 нм) для использования в качестве источников бактерицидного излучения, например в системах обеззараживания воды. LITE-ON предоставляет решения для обеих категорий.

Для диапазона UVA компания предлагает светодиоды типоразмеров 1616 и 3535 средней и большой мощности соответственно, а также светодиод типоразмера 6565, рассчитанный на 7 Вт. В диапазоне UVC производитель LITE-ON выпускает светодиоды в керамическом корпусе с кварцевым стеклом. Последняя разработка в этой области — светодиод типоразмера 3535 серии W35 — имеет мощность излучения до 220 мВт на длине волны 275 нм при потребляемой мощности 4 Вт.

 
УФ-диод с длиной волны 275 нм

Инфракрасные светодиоды

Инфракрасные светодиоды широко распространены в системах видеонаблюдения для освещения наблюдаемых объектов. Для этих целей LITE-ON выпускает как традиционные выводные и SMD ИК-диоды малой мощности, так и высокомощные ИК-диоды для поверхностного монтажа с различной первичной оптикой. Длина волны у подобных светодиодов составляет 850 или 940 нм. Разнообразие видов первичной оптики расширяет возможности при конструировании осветителей и позволяет экономить за счет вторичной оптики. Помимо видеонаблюдения ИК-диоды LITE-ON находят применение в пожарных датчиках, сенсорных системах, системах передачи данных и т. п

 
ИК-диод типоразмера 3838

Оптоэлектронное подразделение LITE-ON кроме светодиодов выпускает и целый ряд сенсоров и оптоэлектронных компонентов, таких как фототранзисторы, оптопары, твердотельные реле, датчики света, датчики приближения. Такие устройства широко применяются, например, в коммуникаторах и бесконтактных сенсорных системах.

SMD-светодиоды Lite-ON Technology Corp, поставляемые Промэлектроникой.

Новые поступления светодиодов в SMD-исполнении приведены в таблице:

Открытие предполагает, что технологии могут быть установлены в системах кондиционирования воздуха, вакуума и водоснабжения — ScienceDaily

Исследователи из Тель-Авивского университета (ТАУ) доказали, что коронавирус можно эффективно, быстро и дешево убить с помощью ультрафиолетового (УФ) света. излучающие диоды (УФ-светодиоды). Они считают, что технология УФ-светодиодов скоро будет доступна для частного и коммерческого использования.

Это первое исследование эффективности дезинфекции УФ-светодиодами на разных длинах волн или частотах в отношении вируса из семейства коронавирусов.Исследованием руководили профессор Хадас Мамане, руководитель программы инженерной защиты окружающей среды Школы машиностроения ТАУ, инженерный факультет Иби и Аладар Флейшман. Статья была опубликована в ноябрьском выпуске журнала Photochemistry and Photobiology B: Biology за ноябрь 2020 года.

«Весь мир в настоящее время ищет эффективные решения для дезинфекции коронавируса», — сказал профессор Мамане. «Проблема в том, что для дезинфекции автобуса, поезда, спортивного зала или самолета химическим распылением нужны физические силы, а для того, чтобы распыление было эффективным, нужно дать химическому средству время подействовать на поверхность. .Однако системы дезинфекции на основе светодиодных ламп могут быть установлены, например, в системе вентиляции и кондиционера и стерилизовать всасываемый, а затем выбрасываемый в помещение воздух.

«Мы обнаружили, что убить коронавирус довольно просто с помощью светодиодных ламп, излучающих ультрафиолетовый свет», — пояснила она. «Мы убили вирусы, используя более дешевые и доступные светодиодные лампы, которые потребляют мало энергии и не содержат ртути, как обычные лампы. Наше исследование имеет коммерческие и социальные последствия, учитывая возможность использования таких светодиодных ламп во всех сферах нашей жизни. безопасно и быстро.»

Исследователи проверили оптимальную длину волны для уничтожения коронавируса и обнаружили, что длина волны 285 нанометров (нм) была почти такой же эффективной для дезинфекции вируса, как и длина волны 265 нм: для уничтожения более 99,9% вируса требуется менее полминуты. коронавирусы. Этот результат важен, потому что стоимость светодиодных ламп 285 нм намного ниже, чем у ламп 265 нм, а первые также более доступны.

Со временем, по мере развития науки, промышленность сможет вносить необходимые коррективы и устанавливать лампы в роботизированные системы или системы кондиционирования воздуха, вакуумные и водные системы и, таким образом, сможет эффективно дезинфицировать большие поверхности и пространства.Профессор Мамане считает, что технология будет доступна для использования в ближайшем будущем.

Важно отметить, что очень опасно пытаться использовать этот метод для дезинфекции поверхностей внутри домов. Чтобы быть полностью эффективной, система должна быть спроектирована таким образом, чтобы человек не подвергался прямому воздействию света.

В будущем исследователи будут тестировать свою уникальную комбинацию встроенных механизмов повреждения и другие недавно разработанные идеи по комбинированному эффективному прямому и косвенному повреждению бактерий и вирусов на различных поверхностях, в воздухе и в воде.

Исследование проводилось в сотрудничестве с профессором Йорамом Герчманом из колледжа Ораним; д-р Михал Мандельбойм, директор Национального центра гриппа и респираторных вирусов Медицинского центра Шиба в Тель-ха-Шомер; и Нехемия Фридман из Тель ха-Шомер.

Источник истории:

Материалы предоставлены American Friends of Tel Aviv University . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

УФ-светодиодный модуль, высокоэффективный для инактивации коронавирусов человека и ВИЧ-1 | Virology Journal

Клеточная культура и вирусы

Клеточная линия TZM-bl была получена в рамках программы NIH AIDS Reagent Program (номер по каталогу ARP-8129) и поддерживалась в среде с высоким содержанием глюкозы (4.5 г L −1 ) DMEM (зубр, кат. № 319005-CL). MRC-5 поддерживали в EMEM (кат. номер ATCC 30-2003), а Huh7 — в DMEM с низким содержанием глюкозы (1 г л -1 ) (кат. номер Gibco 11885-084). Во все среды добавляли 10% (об./об.) инактивированной нагреванием фетальной бычьей сыворотки (FBS; Wisent кат. № 098150), 100 ед. мл -1 пенициллина и 100 мкг мл -1 стрептомицина (Fisher Scientific кат. № 15140122). ), и все клеточные линии хранили при 37 °C во влажном инкубаторе с 5% CO 2 .

Запасы ВИЧ-1 IIIB были получены в результате инфицирования A3R5.7 Т-клеточная линия (NIH ARP, кат. № 12386). Вкратце, клетки осаждали и ресуспендировали в 1 мл изолятов ВИЧ-1 IIIB в течение 4 ч перед добавлением свежей среды. Вируссодержащие супернатанты собирали через 10–12 дней, делили на аликвоты и замораживали при  – 80 °C. Для количественной оценки концентрации вируса и стандартизации исходных данных для анализов инфекции уровни капсидного белка p24 ВИЧ-1 измеряли с использованием набора для обнаружения p24 AlphaLISA в соответствии с инструкциями производителя (PerkinElmer). Поглощение измеряли на многорежимном планшет-ридере Synergy NEO 2 (BioTek), оснащенном программным обеспечением Gen 5 (v.3.08).

Коронавирус человека 229E дикого типа (hCoV-229E) и экспрессирующий EGFP (229E-EGFP) 229E был получен путем заражения клеток MRC-5 в течение 48 ч (hCoV-229E) или клеток Huh7 в течение 72 ч (229E-EGFP) при 34 °C, после чего бесклеточные супернатанты разделяли на аликвоты и хранили при  - 80 °C. Оба штамма вируса титровали на клетках Huh7 (2 × 10 4 клеток/лунку; 96-луночный планшет) путем наложения 50 мкл серийных разведений 1:10 вируссодержащих супернатантов в бессывороточной среде DMEM в течение 1 ч адсорбции при 34 °C, как описано аналогично [14].После этого инокулят удаляли и заменяли 200 мкл DMEM + 2% (об./об.) FBS, и инфекцию отслеживали в течение 5 дней при 34 °C. Расчеты TCID 50 , основанные на наблюдаемом цитопатическом эффекте, проводились, как описано ранее [15].

Характеристики УФ-светодиодов

УФ-светодиоды поставлялись в виде двух комплектов: девять светодиодов 275 нм в массиве 3 × 3 и двадцать светодиодов 380 нм в массиве 4 × 5. Светодиоды находились примерно в 5 см от облучаемого образца, при этом каждая матрица давала от 0,4 до 0,0.6 мВт/см 2 УФ-излучения. Максимальное время облучения составляло 30 с, в результате чего общая доставляемая доза для комбинированных массивов составляла от 8 мДж/см 2 до 20 мДж/см 2 для облученных образцов. Облучаемая площадь была значительно больше, чем облучаемый образец, при этом общая освещенная площадь устройства составляла приблизительно 10 см на 20 см, или в общей сложности 200 см 2 , в результате чего общая площадная доза составляла от 1,6 Дж до 4 Дж.

Анализ инактивации Bacillus pumilus

Диски из нержавеющей стали, инокулированные спорами Bacillus pumilus , были получены через Mesa Labs (кат. № DPSSC/3).Диски подвергали воздействию УФ-излучения с обеих сторон в течение заданного времени и оба культивировали в триптической сое (каталожный номер Fisher Scientific № DF0370-17-3). Культуры инкубировали в течение семи дней при 33 °C в аэробных условиях. Для измерения мутности образцы переносили в 96-луночные планшеты (FroggaBio, кат. № 92096) в двух повторностях, а измерения оптической плотности (OD, 600 нм) определяли с помощью многорежимного планшет-ридера Synergy Neo2. Окончательное представление данных было сделано на Prism (GraphPad, v.9.1.2) для всех экспериментов.

Анализ инактивации ВИЧ-1

Для воздействия УФ исходный вирус (82 нг мл −1 p24) разводили и диспергировали в капли по 7 мкл, подвергали воздействию УФ в течение 30 с, а затем повторно объединяли для анализа с помощью TZM -бл титрование. Клетки TZM-bl накладывали в количестве 1,5 × 10 4 клеток/лунку на разведения вируса в 96-луночных планшетах. Через 4 дня культивирования клетки лизировали и инкубировали в BriteLite Plus (Perkin Elmer, кат. № 6066766) в течение 10 минут при комнатной температуре, переносили в непрозрачные белые планшеты Opti (Perkin Elmer) для считывания люминесценции на многорежимном планшет-ридере Synergy Neo2. оснащен Gen5 (v.3.08) (БиоТек).

Анализы инактивации hCoV-229E

Для УФ-облучения hCoV-229E дикого типа образцы готовили в среде DMEM без сыворотки (MOI 0,1, 0,01 и 0,0001), распределяли по каплям объемом 7 мкл и подвергали воздействию УФ-излучения в течение 30 с. После воздействия капли вируса собирали и разбавляли до 700 мкл в бессывороточной среде DMEM. Весь инокулят наносили на монослои из 6 × 10 5 клеток Huh7, высеянные в 6-луночные планшеты за 24 часа до этого. Инокулированные клетки инкубировали в течение 1 часа при 34 °C, чтобы обеспечить адсорбцию, прежде чем добавляли DMEM + 2% (об./об.) FBS до конечного объема 2 мл/лунку.Через 48 часов после инфицирования монослои обрабатывали трипсином, собирали и выделяли общую РНК с использованием набора GENEzol TriRNA (Geneaid Biotech, кат. № 12183020). Чистоту РНК и количественный анализ проводили на многорежимном планшет-ридере BioTek Synergy Neo2 с использованием адаптера Take3. ПЦР в реальном времени проводили с использованием одностадийной мастер-микса TaqMan Fast Virus (кат. номер Thermo Fisher 4444432). Оптимизированные анализы TaqMan с праймером и зондом были получены от Thermo Fisher для обнаружения эукариотической 18S рРНК (кат. № 4453320, идентификатор анализа: Hs99999901_s1) и hCoV-229E (кат. № 4331182, идентификатор анализа: Vi06439671_s1).ПЦР проводили в Quant Studio 3, а для анализа данных использовался облачный модуль Relative Quantitation от Thermo Fisher.

Для экспериментов с EGFP-экспрессирующим hCoV-229E исходный вирус разбавляли 1:30 (приблизительно MOI 0,01) и облучали, как описано выше, и использовали для заражения монослоев 2 × 10 4 клеток Huh7 в 96-луночных планшетах. Инокулированные клетки инкубировали в течение 1 часа при 34 °C для обеспечения адсорбции перед добавлением DMEM + 2% (об./об.) FBS до конечного объема 0,2 мл/лунку.Через 72 часа после заражения клетки собирали, фиксировали (2% об./об. PFA) и анализировали флуоресценцию GFP на BD LSR Fortessa с анализами, выполненными в FlowJo (v.10.7.2).

littleBits o15 UV LED | Игрушки STEM для детей

Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства. Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений.Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение.
Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования. Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ.
Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом? Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.
Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства.
Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение.
Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ.
Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом?
Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.
Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства.
Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение.
Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ.
Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом?
Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.

Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства.

Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение. Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ. Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом? Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства. Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение. Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ. Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом? Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства. Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение. Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ. Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом? Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства. Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение. Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ. Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом? Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства. Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение. Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ. Рисковать, прыгать, снова пытаться и терпеть неудачи — часть нашего генетического материала. Без него люди не заселили бы каждый уголок этой планеты. Часто мы можем воспринимать неудачи, особенно на экзаменах, как нечто негативное — это одна из худших вещей, которые мы можем позволить ученикам испытать. Но что, если мы позволим учащимся ошибаться в безопасном пространстве и сделаем обучение личным делом? Пройдите #BeyondCode и обогатите свой учебный опыт увлекательными заданиями STEAM, которые способствуют творчеству и сотрудничеству.Sphero производит удивительно крутых программируемых роботов и образовательные инструменты на основе STEAM, которые меняют способы обучения, творчества и изобретения детей с помощью программирования, науки, музыки и искусства. Использование доступной информации в сочетании с приобретенными навыками может помочь в принятии правильных решений. Это основной процесс критического мышления. Критически мыслящие люди могут решать проблемы, сохраняя ясный ум и рациональные мысли, которые помогут вам проанализировать ситуацию и принять правильное решение. Преподавание STEM — это практическое изучение концепций науки, технологий, инженерии и математики, и оно становится все более важной частью современного образования.Навыки STEM дают учащимся способности 21-го века, необходимые для выполнения широкого круга как основных, так и высококвалифицированных работ.

Технология УФ-светодиодов для новых применений в сельском хозяйстве — светодиоды для профессионалов

В связи с бурным развитием сельского хозяйства в закрытых помещениях и в городских условиях привлекательной является не только экономия энергии с помощью светодиодов, но и усовершенствования, достигнутые в области УФ-светодиодов, которые позволяют получить дополнительные преимущества. ультрафиолетового излучения, особенно УФ-А и УФ-В, для выращивания в закрытых помещениях.Было показано, что УФ-свет способствует увеличению производства активных веществ в лекарственных растениях, включая антиоксидантные свойства многих растений или уровни ТГК в каннабисе. Ультрафиолетовый свет также может помочь поддерживать здоровую среду для выращивания, уменьшая количество плесени, грибка и некоторых вредителей растений, которым нужны альтернативы химическим веществам из-за повышения устойчивости к фунгицидам. В то время как многие из ведущих светильников, используемых в сельском хозяйстве в помещении, излучают некоторый уровень УФ-спектра (пусть даже небольшой), материалы их внешних линз блокируют большую часть, если не весь, этот УФ-свет от фактического попадания на растения.По мере того, как цена УФ-светодиодов продолжает снижаться, возможность рентабельно включать целевое УФ-излучение в процесс выращивания с правильной длиной волны, правильной дозировкой и в нужное время в жизненном цикле конкретных видов растений будет улучшаться. Тем не менее, УФ-светодиоды по-прежнему необходимо комбинировать с соответствующей линзой, которая обеспечивает передачу УФ-света без риска ухудшения качества или разрушения линзы и/или самого светодиода.

Рисунок 1: Спектр УФ и видимого света с классификацией УФ

Введение

История и длины волн

Ультрафиолетовый (УФ) свет является ключевой частью электромагнитного спектра с длиной волны от 10 до 400 нм.Эта часть спектра лежит за пределами видимого диапазона для человеческого глаза, хотя некоторые части УФ-света воспринимаются насекомыми и птицами [1]. Большая часть УФ-спектра, включая весь экстремальный ультрафиолет (10–100 нм) и большую часть спектра ниже 280 нм, поглощается атмосферой. Тем не менее, по-прежнему важно понимать преимущества каждой части УФ-спектра, учитывая нашу способность искусственно создавать эти длины волн.

Классификация УФ-спектров, их использование и преимущества:
• УФ-С (200–280 нм): Почти полностью поглощается земной атмосферой,
  УФ-С обычно используется из-за его бактерицидного действия
• УФ-В (280-280 нм): 320 нм): примерно 95% УФ-В поглощается атмосферой
  Земли и часто ассоциируется с
повышенным риском рака кожи, однако также было показано
 противомикробное действие, в том числе при борьбе с сельскохозяйственными инфекциями. и вредители,
 , такие как мучнистая роса или паутинный клещ;
    , а также запускает реакцию растений, которая увеличивает содержание флавоноидов и каннабиноидов
• УФ-А (320–400 нм): Часто называемый «черным светом», УФ-А имеет
самую длинную длину волны в УФ-спектре и считается минимум
 вредный; он наиболее известен своими применениями в УФ-отверждении, обнаружении подделок
и судебной экспертизе, но также имеет применение в сельском хозяйстве, учитывая его
способность вызывать желаемые реакции растений

Последние достижения

В большей части индустрии УФ-освещения преобладают источники, отличные от светодиодов, в частности, ртутные лампы.Тем не менее, в последние годы УФ-светодиоды добились значительного прогресса не только благодаря достижениям в производстве твердотельных УФ-устройств, но и в результате возросшего спроса на поиск более экологически чистых и энергосберегающих вариантов производства УФ-излучения.

Тем не менее, светодиоды только недавно смогли эффективно использовать все диапазоны УФ-излучения. Светодиоды, пропускающие УФ-свет в верхней части диапазона УФ-А (390-420 нм), доступны с конца 1990-х годов и обычно используются для обнаружения подделок или проверки водительских прав или документов, а также в криминалистике [2].На самом деле, большая часть рынка УФ-светодиодов занята промышленными и коммерческими применениями для отверждения, такими как чернила, покрытия или клеи, которые обычно выполняются с помощью УФ-света с длиной волны 350–390 нм [3].

По мере того, как вы переходите к более коротким длинам волн УФ-В и УФ-С, приложения превращаются в дезинфекцию продуктов питания, воздуха, воды и поверхностей. Это одни из новейших длин волн, доступных в светодиодах (первая коммерческая система обеззараживания воды на основе светодиодов УФ-С была представлена ​​​​в 2012 году [4]), хотя ультрафиолетовый свет имеет долгую, хорошо зарекомендовавшую себя историю бактерицидных эффектов.Мало того, что энергосбережение светодиодов привлекательно для многих отраслей, таких как очистка воды, но и их чрезвычайно малые размеры делают их очень гибкими, включая возможность создания портативных систем дезинфекции.

Учитывая эти достижения, рынок УФ-светодиодов за последнее десятилетие вырос в пять раз и, как ожидается, вырастет до 1,3 млрд долларов к 2025 году. Ключевой тенденцией, которая, как ожидается, повлияет на рынок, является возможность дальнейшего расширения за счет новых приложений, включая солнечные продукты. , пищевой промышленности и сельском хозяйстве [5].Тем не менее, по-прежнему необходимы дополнительные усовершенствования, особенно в том, что касается компонента линзы этих продуктов, чтобы гарантировать, что технология может достичь желаемых результатов для каждой отрасли экономически эффективным способом.

Преимущества УФ-излучения для садоводства

В связи с бурным ростом выращивания в помещении и в городских условиях растет желание продолжать совершенствовать процесс выращивания экономически эффективным способом, который по-прежнему будет давать положительные результаты для целевых растений.Большая часть существующих исследований по использованию светодиодов в сельском хозяйстве сосредоточена на длинах волн видимого света и спектре, необходимом растениям для различных процессов. В ходе обширных исследований «НАСА определило, что светодиодные лампы являются лучшим источником света для выращивания растений как на Земле, так и в космосе [6]». На самом деле, было проведено много исследований, чтобы определить взаимосвязь между различными длинами волн и их влиянием на рост растений. Эта информация позволит в дальнейшем разработать индивидуальное спектральное освещение, обеспечивающее более высокие результаты для предприятия при меньших затратах на электроэнергию.Например, было определено, что спектр красного света (630–660 нм) необходим для роста стеблей и расширения листьев. Это также длина волны, которая регулирует периоды цветения и покоя.

В то время как ранние светодиоды заставляли большинство растений (и производителей) желать большего, новейшие современные светодиоды обеспечивают более жизнеспособные варианты для выращивания в помещении, что приведет к существенной экономии средств (в сочетании с правильным материалом линз), особенно по сравнению с традиционные варианты освещения, такие как натриевая лампа высокого давления (HPS).

Дальнейшие усовершенствования в области УФ-светодиодов позволяют целенаправленно использовать дополнительные преимущества ультрафиолетового излучения, особенно УФ-А и УФ-В, в процессе выращивания в помещении. Исследователи обнаружили, что в отсутствие ультрафиолетового света у некоторых видов растений может «развиваться каллюсоподобный набухающий рост на листьях и тканях побегов [7]». Обычное стекло, например, блокирует более 90% УФ-В излучения [8], поэтому растения, выращенные в теплицах или других подобных условиях без дополнительного освещения, могут испытывать неблагоприятные последствия.

Ультрафиолетовый свет также способствует увеличению выработки растительными активными веществами в лекарственных растениях, включая антиоксидантные свойства многих растений или уровни ТГК в каннабисе. У растений есть химические процессы, которые позволяют им идентифицировать различные длины волн света, которые вызывают определенные реакции, включая реакции на УФ-свет, которые могут изменить форму растения и изменить химический состав [9]. Однако эта область фотоники по-прежнему требует гораздо большего внимания к исследованиям, чтобы по-настоящему понять все последствия, включая лучшие методы развертывания.

Рисунок 2: УФ-излучение может увеличить количество активных веществ в лекарственных растениях, таких как антиоксидантные свойства розмарина или ТГК

Одним из наиболее распространенных способов реакции растений на УФ-излучение является синтез и накопление соединений, поглощающих УФ-излучение. Эти соединения, в том числе фенольные вещества, действуют как форма солнцезащитного крема для растений, чтобы предотвратить повреждение, которое может вызвать чрезмерное воздействие ультрафиолетового света. Тем не менее, преимущества фенольных соединений не только помогают защитить растения, но и имеют значительные преимущества для здоровья человека, включая антиоксидантные свойства и профилактику различных хронических заболеваний, включая некоторые виды рака и сердечно-сосудистые заболевания.Ресвератрол, содержащийся в винограде и красном вине, изучался на предмет его воздействия на сердце, иммунную систему и даже функции мозга [10]. Исследование розмарина показало, что его общее количество фенолов примерно удвоилось при выращивании с использованием УФ-В-излучения. Аналогичные результаты были получены для увеличения производства эфирных масел Mentha spicata (мята колосистая) [11].

Другим видом растений, известным своей повышенной выработкой лекарственных соединений под действием УФ-излучения, является Cannabis sativa. Исследования показали, что более высокие уровни каннабиноидов обнаруживаются в растениях в самых низких экваториальных широтах и ​​на больших высотах (на 32% больше на высоте 3350 м, чем на 1500 м).Было установлено, что в этих районах мира уровень УФ-В выше. Последующие исследования показали, что воздействие УФ-В на растения может привести к повышению уровня Δ9-тетрагидроканнабинола (Δ9-ТГК), обладающего обширными лечебными свойствами, на 48% в тканях листьев и на 32% в тканях цветков [12].

Ультрафиолетовый свет

также может помочь поддерживать здоровую среду для выращивания, уменьшая количество плесени, грибка и некоторых вредителей растений, которым требуются альтернативы химическим веществам из-за повышения устойчивости к фунгицидам.Соединения, поглощающие УФ-излучение, вырабатываемые растениями для защиты их от слишком большого количества УФ-излучения, также могут помочь в защите растений от инфекций, травм и некоторых вредителей растений. Как будто эти соединения меняют «привлекательность» растений для этих вредителей.

Одной из основных угроз для выращивания в помещении является мучнистая роса. Тем не менее, было продемонстрировано, что УФ-излучение значительно уменьшает количество плесени на таких растениях, как виноград, розы, огурцы, розмарин и клубника. Исследователи успешно снизили тяжесть мучнистой росы на 90-99%, используя надлежащие дозы УФ-В [13].

УФ-излучение

также доказало свою эффективность в снижении выживаемости клещей, вредителей, которые, как известно, уничтожают целые посевы. В исследовании Ohtsuka и Osakabe менее 6% личинок, подвергшихся воздействию доз УФ-В, выжили ко второму дню, а все личинки погибли к 3-му дню их эксперимента [14].

Третьей серьезной угрозой является Botrytis cinerea, разновидность серой плесени, которую часто называют серой гнилью, поражающей около 200 различных видов, как правило, с фруктами или цветами, включая клубнику, виноград и каннабис.Этот вредитель обычно заносится с улицы, а затем распространяется в помещении для выращивания через воздух или через обувь и одежду. Поэтому для борьбы с этим вредителем может потребоваться дезинфекция воздуха во всем помещении и/или дезинфекция полов. Исследования показали, что споры Botrytis cinerea наиболее эффективно лечатся с помощью УФ-излучения. Мерсье и др. al (2001) добился степени дезинфекции более 90% при дозах УФ-С 440-2200 Дж/м² [15].

За последние несколько десятилетий количество доказательств, подтверждающих преимущества УФ-излучения для защиты сельскохозяйственных культур от плесени, мучнистой росы и других вредителей растений, а также способность усиливать лечебные свойства растений, значительно возросло.Тем не менее, по-прежнему существуют серьезные проблемы с тем, как успешно внедрить УФ-излучение в помещение для выращивания в помещении.

Рисунок 3: Мучнистая роса и клещи представляют значительную угрозу для многих сельскохозяйственных культур, но их можно значительно уменьшить с помощью УФ-излучения

Рекомендации по интеграции УФ-излучения в сельскохозяйственное освещение внутри помещений

Говоря об УФ-светодиодах, нельзя останавливаться только на светодиодах. УФ-светодиодная система должна учитывать конкретные светодиоды в зависимости от требуемой дозы УФ-излучения, длины волны, необходимой для применения, и расположения освещения относительно растительного покрова.Однако затем вы также должны добавить управление температурой, оптическую конструкцию, источник питания и драйвер [16] и, что наиболее важно, материал линзы.

Определение дозы и длины волны, необходимых для применения

При выращивании в помещении очень важно определить спектр, который лучше всего соответствует потребностям ваших растений, поскольку воздействие различных длин волн зависит от того, на каком этапе цикла выращивания вы находитесь, и от конкретных видов растений. Например, в видимом спектре небольшой процент зеленого света (до 24 % для определенных видов) может быть полезен для поддержки роста растений, но исследования показали, что он зависит от вида и что более 50 % могут оказывать вредное воздействие. эффекты [17].То же самое верно и при включении ультрафиолетового излучения в сельскохозяйственное освещение — вы должны четко понимать, чего вы пытаетесь добиться для своих растений.

В нескольких сценариях может потребоваться интеграция УФ-излучения в основной источник освещения для выращивания в помещении. Например, ресвератрол, лекарственное вещество, вырабатываемое растениями в ответ на стресс, образуется в результате химической реакции, для которой требуется излучение УФ-А с длиной волны менее 360 нм. Производители, заинтересованные в повышении уровня определенных флавоноидов или каннабиноидов, вероятно, захотят ориентироваться на УФ-А, УФ-В или их комбинацию для достижения целевого эффекта.

Если растениевод заинтересован в предотвращении заражения определенными вредителями растений, такими как мучнистая роса, паутинные клещи, дополнительное освещение, предназначенное для доставки определенных доз УФ-В света, имеет решающее значение для борьбы с этими вредителями растений. Для лечения Botrytis cinerea ультрафиолетовое излучение можно интегрировать в методы, предназначенные для дезинфекции воздуха во всем помещении, или в качестве целевого дополнительного освещения, которое можно использовать для подачи нужной дозы УФ-С света в регулярном цикле лечения. Учитывая различные потребности и области применения УФ-излучения в сельском хозяйстве, важно сотрудничать с осветительной компанией, которая понимает применение УФ-излучения как для ускорения роста, так и для дезинфекции/борьбы с вредителями.

Измерение светоотдачи

При оценке осветительного прибора или отдельных светодиодных компонентов обычная методология включает сравнение показателей светоотдачи, заявленных различными производителями. Тем не менее, нужно проявлять крайнюю осторожность, чтобы убедиться, что вы действительно сравниваете одни и те же измерения для различных вариантов, и помнить, что многие продукты/компании не раскрывают должным образом параметры своего тестирования, включая критический параметр, называемый расстоянием.Без учета различий в этих параметрах сравнение чисел бессмысленно.

Кроме того, многие датчики на рынке предназначены для измерения только определенных частей электромагнитного спектра и могут не улавливать должным образом выбранные части, часто включая дальний красный конец видимого спектра и УФ-конец невидимого спектра. . Например, при конкретной оценке вариантов освещения с использованием плотности фотосинтетического потока фотонов (PPFD) важно понимать, что датчик улавливает любую энергию на длинах волн, на которые откалиброван датчик.Однако не все длины волн несут одинаковую энергию, и не все длины волн одинаково ценны или привлекательны для растения, и многие из ключевых длин волн могут быть исключены из-за ограничений измерительных возможностей датчика.

Энергия каждого фотона обратно пропорциональна длине волны связанной с ним электромагнитной волны. Чем короче длина волны, тем более энергичен фотон, чем длиннее длина волны, тем менее энергичен фотон. Следовательно, красный свет имеет меньше энергии, чем желтый или зеленый свет, хотя красный свет более желателен для растений с точки зрения фотосинтеза и других химических процессов растений.Другими словами, лампы, излучающие большое количество желтого и зеленого света, могут давать более высокие показания PPFD, но могут не давать света, необходимого растениям.

При исключительной оценке вариантов УФ-освещения следует отметить, что, хотя существует широкий спектр УФ-радиометров, предназначенных для измерения УФ-излучения, генерируемого традиционными широкополосными ртутно-дуговыми системами, которые в основном производят УФ-C, они не могут должным образом измерять генерируемое УФ-излучение. с помощью УФ-светодиодов, особенно если ваш дизайн освещения включает в себя несколько пиков УФ-излучения, которые не совпадают с целевым спектром используемого датчика.Многие производители микросхем УФ-светодиодов будут измерять УФ-излучение своих светодиодов в интегрирующей сфере, также известной как сфера Ульбрихта [18], которая может быть или не быть хорошим показателем того, что на самом деле будет испытывать растение.

Даже если вы соблюдаете надлежащую осторожность при использовании соответствующих датчиков для измерения светоотдачи, сами растения, в конечном счете, являются лучшим судьей о характеристиках вашего освещения и способности достигать желаемых результатов, и вам следует серьезно подумать о тестировании в условиях окружающей среды, чтобы помочь подтвердить претензии производителей продукции.

Ударная линза

При выборе светодиодного освещения для растений крайне важно помнить, что хотя растения могут не получать слишком много света, они, безусловно, могут получать слишком много тепла. Хотя светодиоды более эффективны, чем ртутные лампы, исследования показывают, что УФ-светодиоды передают в свет только около 15-25% [19] полученной входной мощности. Остальное передается в виде тепла, поэтому управление температурным режимом должно быть важной частью системы.

Кроме того, когда свет создает длины волн в областях спектра, которые не нужны растениям, фотоны, не поглощаемые растением, в конечном итоге преобразуются в тепло в окружающей среде, что требует более значительных затрат на охлаждение — как с точки зрения текущих потребностей в электроэнергии, так и первоначальные затраты на инфраструктуру.

Подобно покрытиям в теплицах, некоторые типы линз, такие как внешняя стеклянная оболочка от ламп HPS, фактически блокируют большую часть УФ-излучения от попадания на растения, превращая этот свет в тепло.

Еще одним фактором использования УФ- или даже темно-синих светодиодов является то, что большинство материалов линз со временем будут подвергаться значительной деградации, что приведет к снижению эффективности, и это может даже привести к тому, что останется достаточно тепла, чтобы в конечном итоге разрушить сам светодиод.

Тем не менее, новые достижения, такие как запатентованная технология от Violet Gro, позволяют сочетать источник УФ-излучения с особым классом материалов, пропускающих ультрафиолет, при прямом и непосредственном контакте, не вызывая этих вредных эффектов.Эта уникальная линза и связанный с ней прямой контакт с УФ-светодиодами позволяют передавать и проецировать большее количество УФ-излучения через линзу к предполагаемому источнику, тем самым еще больше повышая эффективность и снижая тепловыделение. Это выгодно как для срока службы светодиодов, так и для существенного снижения требований к охлаждению в помещении для выращивания.

Рис. 4: Пример светодиода, разрушенного из-за перегрева линзы

Что дальше

Поскольку цены на УФ-светодиоды продолжают снижаться, возможности эффективного включения УФ-излучения в процесс выращивания с правильной длиной волны, правильной дозировкой и в нужное время в жизненном цикле конкретных видов растений резко возрастут.Эта реальность позволит проводить дальнейшие исследования и разработку УФ-решений, включая определение оптимальных комбинаций длин волн и доз УФ-излучения для достижения желаемых эффектов для конкретных видов растений.

Независимо от желаемых результатов роста растений или борьбы с вредителями, для эффективности и долговечности ламп УФ-светодиоды по-прежнему необходимо сочетать с соответствующей линзой, пропускающей ультрафиолет, которая обеспечивает передачу УФ-света без риска деградации или разрушения линзы и /или сам светодиод.

Каталожные номера:
[1] «УФ-излучение». Стэнфордский центр солнечной энергетики, solar-center.stanford.edu/about/uvlight.html
[2] Форте, Винсент С. Понимание применения ультрафиолетовых светодиодов и меры предосторожности
    . 4 апреля 2014 г., 9:47, www.ecnmag.com/blog/2014/infinding-ultraviolet-led-applications-and-precautions
[3] Форте, Винсент С. Понимание применения ультрафиолетовых светодиодов и
     Меры предосторожности. 4 апреля 2014 г., 9:47, www.ecnmag.com/blog/2014/underning-ultraviolet-led-applications-and-precautions
[4] AquiSense Technologies — УФ-светодиоды для дезинфекции воды, воздуха и поверхностей,
     www .aquisense.com/water-treatment
[5] ltd, исследования и рынки. «Рынок УФ-светодиодов до 2025 года, глобальный анализ
     и прогнозы по технологиям (светодиоды UV-A, светодиоды UV-B, светодиоды UV-C),
     приложения (отверждение, медицина, электронные устройства, очистка воды,
     безопасность и другие)». Research and Markets, ноябрь 2017 г.,
     www.researchandmarkets.com/research/7khkvm/global_uv_led?w=5.
[6] «Исследования НАСА определяют, что светодиоды обеспечивают оптимальную длину волны света
     для роста растений.” Advanced LED Lights, 17 декабря 2016 г.,
     advancedledlights.com/blog/technology/nasa-research-optimum-light-wavelengths-plant-growth
[7] «Исследования НАСА определяют, что светодиоды обеспечивают оптимальный свет
     Длины волн для роста растений ». Advanced LED Lights, 17 декабря 2016 г.,
     advancedledlights.com/blog/technology/nasa-research-optimum-light-wavelengths-plant-growth
[8] «УФ-излучение и эффективность ТГК». California Lightworks, 22 июля 2016 г.,
     californialightworks.com/uvb-light-and-thc-potency
[9] Gaberscik, Alenka, et al.«Все, что вы хотели знать об УФ-излучении
     и растениях». UV 4 Plants, Международная ассоциация исследований растений UV
, октябрь 2014 г., www.uv4plants.org/wp-content/uploads/2014/10/UV-web-opt.pdf
[10] Ozcan, T., et др. «Фенолы в здоровье человека». Международный журнал
      Chemical Engineering and Applications, vol. 5, нет. 5, Oct. 2014,
      стр. 393-396
[11] Zhang, Wen Jing, and Lars Olof Björn. «Влияние ультрафиолетового излучения
      на накопление лекарственных соединений в растениях.
      Фитотерапия, том. 80, нет. 4, 2009, стр. 207-218.,
      doi:10.1016/j.fitote.2009.02.006
[12] Lydon, John, et al. «ВЛИЯНИЕ УФ-Б ИЗЛУЧЕНИЯ НА
      ФОТОСИНТЕЗ, РОСТ И ПРОИЗВОДСТВО КАННАБИНОИДОВ
      ДВУХ ХЕМОТИПОВ Cannabis Sativa». Фотохимия и
      Фотобиология, том. 46, нет. 2, 1987, стр. 201-206.,
      doi:10.1111/j.1751-1097.1987.tb04757.x
[13] Suthaparan, A., et al. «Подавление мучнистой росы с помощью УФ-В:
      Частота и время применения, доза, отражательная способность и автоматизация.”
      Болезни растений, том. 100, нет. 8, 2016, стр. 1643-1650.,
      doi:10.1094/pdis-12-15-1440-re
[14] Оцука, Кейко и Масахиро (Mh.) Осакабе. «Вредное воздействие
       УФ-излучения на травоядных паутинных клещей: они могут избежать его,
       Оставаясь на нижней поверхности листьев». Экологическая энтомология,
       vol. 38, нет. 3, 2009, стр. 920-929., doi: 10.1603/022.038.0346
[15] Ковальски, Владислав Дж. «Ультрафиолетовое излучение для борьбы с плесенью в закрытых медицинских учреждениях
       Сады марихуаны.” Aerobiological Engineering Report 16414, Apr. 2016
[16] Developpement, Yole. «УФ-светодиоды — технология, производство и тенденции применения
       Application Trends 2016», LinkedIn SlideShare, 27 июля 2016 г.,
       www.slideshare.net/Yole_Developpement/uv-leds-technology-manufacturing-and-application-trends-2016-report-by- yole-development
[17] Massa, Gioia D, et al. «Производительность растений в ответ на светодиодное освещение».
       HortScience, vol. 43, нет. 7, декабрь 2008 г., стр. 1951-1956
[18] Хиткот, Дженнифер.«Обзор УФ-светодиодов, часть I. Эксплуатация и измерение
      ». Отчет Radtech, 2010 г., стр. 23-33.,
       www.radtech.org/magazinearchives/Publications/RadTechReport/jul-aug-2010/UV-LED%20Basics%20Part%20I-Operation%20and%20Measurement.pdf
[ 19] Развитие, Йоле. «УФ-светодиоды — технология, производство и тенденции применения
       Application Trends 2016», LinkedIn SlideShare, 27 июля 2016 г.,
       www.slideshare.net/Yole_Developpement/uv-leds-technology-manufacturing-and-application-trends-2016-report-by- yole-development

Покупать или не покупать? Понимание и выбор УФ-светодиодов » UV Solutions

Статья предоставлена ​​Laser Components USA

В 1992 году японский лауреат Нобелевской премии Исаму Акасаки разработал первый светоизлучающий диод (LED) для ультрафиолетового спектра.С тех пор эта сравнительно молодая технология постоянно завоевывает новые области применения. Особенно в коротких длинах волн УФ-излучения от 280 нм до 100 нм, где техническое развитие в настоящее время идет быстрыми темпами, трудно идти в ногу с текущими изменениями рынка. Эта статья предлагает обзор и практические советы по поиску подходящего УФ-светодиода для приложений.

Вопрос длины волны

При поиске подходящего УФ-светодиода область применения и, следовательно, желаемая длина волны, безусловно, имеют первостепенное значение.Ультрафиолетовое излучение представляет собой диапазон длин волн между видимым спектром и рентгеновскими лучами (т. е. высокоэнергетическими коротковолновыми лучами примерно от 400 до 100 нм). Так же, как видимый свет можно разделить на разные цвета, невидимое УФ-излучение традиционно делится на разные диапазоны длин волн. Было показано, что эта классификация также может быть применена к промышленному и коммерческому использованию УФ-излучения.

УФ-А

UV-A описывает диапазон длин волн между концом видимого света (приблизительно 400 нм) и 320 нм.В диапазоне длин волн от 420 нм до 390 нм первые светодиоды появились в конце 90-х годов. Этот так называемый «черный свет» в основном используется для возбуждения флуоресценции и используется, например, для защиты от подделки банкнот, удостоверений личности и документов. Все эти приложения требуют только низких уровней выходной мощности. УФ-излучение с длиной волны от 390 до 350 нм используется в промышленности для отверждения клеев, покрытий, чернил и многих других материалов. Благодаря высокому КПД, низким эксплуатационным расходам и компактной конструкции диоды все чаще вытесняют другие технологии, такие как ртутные лампы.

УФ-Б

УФ-В — это длина волны от 320 до 280 нм. Универсальные светоизлучающие диоды с длиной волны от 340 нм до 300 нм — новейшая разработка на рынке в сегменте длин волн УФ-А/В. Они предлагают большой потенциал для множества различных применений, таких как УФ-отверждение, анализ ДНК, дерматология и сенсорная техника.

УФ-С

UV-C начинается при 280 нм и заканчивается при 200 нм. Поскольку свет УФ-С полностью поглощается атмосферой, ни одно из живых существ на Земле не выработало естественной защиты от этого высокоэнергетического излучения.Это относится как к человеку, так и к бактериям и вирусам. Излучение поглощается цепями ДНК и РНК организмов и обеспечивает «слипание» нуклеотидных последовательностей. Это разрушает генетическую информацию клетки; таким образом, он больше не может воспроизводиться или даже погибает.

Бактерицидные светодиоды с длиной волны 270 нм очень близки к максимуму поглощения нуклеиновых кислот (265 нм) и поэтому могут использоваться особенно целенаправленно в борьбе с микроорганизмами. В дополнение к длине волны и выходной мощности при дезинфекции также необходимо учитывать специфические свойства различных микробов.Достаточный уровень дезинфекции 99,9999% часто достигается только после более длительных периодов облучения.

Меньше и эффективнее, чем предыдущие решения

Длина волны излучения и мощность светодиода играют решающую роль в его успехе на рынке. Коротковолновые светодиоды УФ-С добились значительного прогресса в последние годы.

Ртутные лампы, которые десятилетиями использовались в качестве источников излучения, все чаще заменяются светодиодами из-за их преимуществ по сравнению с этой традиционной технологией, включая следующие:

  • В то время как ртутные лампы требуют высокого напряжения и выделяют тепло, светодиоды могут работать при низком постоянном напряжении и токе.Это также делает возможным мобильное использование.
  • Поскольку светодиоды излучают очень мало тепла в направлении луча, их также можно использовать для обработки термочувствительных материалов.
  • В отличие от ртутных ламп светодиоды не требуют времени на прогрев и сразу готовы к полноценному использованию. Это также позволяет работать излучателям импульсно, с импульсами в миллисекундном и наносекундном диапазоне.
  • Длину волны, интенсивность излучения и форму луча можно сравнительно легко отрегулировать в процессе производства.В то время как ртутные лампы излучают только определенные длины волн, светодиоды могут быть изготовлены для широкого диапазона длин волн за счет изменения состава полупроводниковых материалов. Интенсивность луча можно легко контролировать с помощью источника питания.
  • Светодиоды маленькие, компактные и могут быть интегрированы практически в любую конструкцию. В отличие от ртутных ламп они не хрупкие и не содержат токсичных веществ.

Насыщенные рынки и высокий потенциал роста

Ситуация на рынке УФ-светодиодов сильно зависит от длины волны.Состояние технического развития имеет решающее значение, поскольку здесь также применяется цикл адаптации технологии. Все начинается с технического нововведения, открывающего новый рынок: объемы по-прежнему невелики, а цены высоки. Со временем новая технология закрепится на рынке. По мере увеличения спроса растут и количества, и соответственно падают цены.

Результатом является насыщенный рынок с промышленным массовым производством, большими объемами и низкими ценами. Различные рынки УФ-светодиодов находятся на разных этапах этого цикла развития.Эмпирическое правило: чем короче длина волны, тем дороже светодиод.

Технология светодиодов черного света отрабатывалась десятилетиями. Затраты на производство соответственно низкие, и многие производители предлагают продукцию по низким ценам.

Стремление к инновациям в диапазоне длин волн от 390 нм до 350 нм привело к быстрому росту этого сегмента рынка в последние годы. Затраты на производство по-прежнему значительно выше, чем в сегменте черного света; однако все более эффективные методы производства и растущие объемы ведут к постоянному снижению цен.

В сегменте УФ-В в последние годы удалось увеличить мощность отдельных светодиодов; однако значение квантовой эффективности, то есть количество генерируемых фотонов, для большинства коммерческих продуктов очень низкое. Поэтому пройдет еще некоторое время, прежде чем светодиоды вытеснят с рынка устоявшиеся технологии. 1

Рынок дезинфицирующих средств в настоящее время является самым захватывающим и динамичным сегментом. В нем по-прежнему преобладают традиционные ртутные лампы; однако эти лампы громоздки и хрупки.Поэтому они не подходят для мобильных приложений. Лишь несколько лет назад были разработаны светодиоды УФ-C с уровнем производительности, который делает возможными эффективные решения для дезинфекции. Поэтому аналитики ожидают, что рынок УФ-С-светодиодов будет быстро развиваться в ближайшие несколько лет.

Технические инновации запускают новые стимулы роста

Значительный технический прорыв для роста рынка светодиодов УФ-C был достигнут несколько лет назад калифорнийским стартапом Bolb, Inc., где был разработан материал с p-легированием, прозрачный для длин волн УФ-С и в то же время обеспечивающий желаемый выход фотонов. Эта компания использует квантовые электрические эффекты для повышения квантовой эффективности до 14%. При классической конструкции светодиодов это значение для спектра УФ-С ранее было ниже 6%. Представители Bolb, Inc. указывают, что в ближайшем будущем будет достигнута квантовая эффективность 75%.

Теперь, когда технические основы заложены, можно впервые сделать прогноз относительно дальнейшего развития рынка.Эксперты сравнивают его с рынком синих светодиодов, который был создан в конце 80-х с аналогичным техническим прорывом. Кроме того, нынешний кризис с коронавирусом обеспечивает устойчивый импульс рынку. Еще до COVID-19 аналитики предсказывали, что рынок УФ-светодиодов превысит отметку в 1 миллиард долларов США всего за несколько лет. Гиганты рынка, такие как Nishia или San’an, инвестируют большие суммы в светодиоды UV-C, поскольку они ожидают высокой прибыли от этого быстрорастущего сегмента. В то же время небольшие инновационные стартапы работают над расширением своего технологического лидерства, чтобы влиять на дальнейшее развитие рынка.

Так, дорожная карта Bolb, Inc., например, уже показывает цель по достижению мощности 400 мВт и квантового выхода 20% через несколько лет. При такой скорости выход фотонов может вырасти до более чем 50% к 2030 году. Тогда цена будет около одного доллара за оптический ватт.

Принимая во внимание многочисленные преимущества светодиодов перед ртутными лампами, вполне вероятно, что светодиоды начнут вытеснять с рынка устоявшиеся решения гораздо раньше, тем более что некоторые новые сегменты рынка не могут быть охвачены традиционными технологиями (например,г., в мобильной очистке воды). Повышение осведомленности о гигиене и дезинфекции в результате нынешней пандемии будет способствовать дальнейшему росту спроса и технического развития.

Несколько крупных автопроизводителей объявили, что вложат миллионы в решения для УФ-дезинфекции салонов автомобилей. Это можно реализовать только с помощью соответствующих светодиодов. Аналогичные приложения разрабатываются для общественного транспорта и перевозки пациентов.

Статья была первоначально опубликована Photoniques , журналом Société Française d’Optique, www.photoniques.com . Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт www.lasercomponents.com/us .

УФ-светодиод — Everlight Americas Inc.

ELUA2016OGB-P0010Q53038020-VA1M 2016 2,0 мм 2,0 мм 0,6 мм 0.75 мм 400/410 нрм 120 мкм. 25MW / SR 3.0V 3,0 В 3,8 В 20 мА 0,08 Вт
ELUA2016OGB-P8090Q53038020-VA1M 2016 2.0 мм 1,6 мм 0,75 мм 380/390 нм 120 град. 25mW / ср 3.0V 3.8V 20 мА 0.08W
ELUA2016OGB-P8090R53038060-V21M 2016 2.04mm 1.64mm 0.75mm 380/390 нм 120 град. N / A N / A 3.0V 3,8 В N / A 0,02 Вт
ELUA2016OGB-P9000Q53038020-VA1M 2016 2.0 мм 1,6 мм 0,75 мм 390/400 нм 120 град. 25mW / ср 3.0V 3.8V 20 мА 0.08W
ELUA2016OGB-P9000R53038060-V21M 2016 2.04mm 1.64mm 0.75mm 390/400 нм 120 град. N / A 3.0V 3.8V N / A 0,02 Вт
ELUA3535NU3-P0010U5136481K0-P0010U5136481K0-V41G 3535 3.75 мм 3,75 мм 3,2 мм 400/410 нм 30 град. 1350mW 3.6V 4.8V 1250mA N / A
ELUA3535NU3-P6070U23648700-V41G 3535 3.75mm 3.75mm 3,2 мм 360 /370нм 30 град. 1000 МВт 3,6 В 4,8 В 700 мА 700 мА N / A
ELUA3535NU3-P8090U5136481K0-V41G 3535 3.75 мм 3,75 мм 3,2 мм 380/390 нм 30 град. 1350mW 3.6V 4.8V 1000mA N / A
ELUA3535NU3-P9000U5136481K0-V41G 3535 3.75mm 3.75mm 3,2 мм 390 /400нм 30 град. 1350 МВт 3.6V 4,8V 1000 мА N / A
ELUA3535NU6-P0010U5136481K0-V41G 3535 3.75 мм 3,75 мм 2,6 мм 400/410 нм 60 град. 1350mW 3.6V 4.8V 1000mA N / A
ELUA3535NU6-P6070U23648700-V41G 3535 3.75mm 3.75mm 2.6mm 360 /370нм 60 град. 1000MW 3.6V 4,8V 700 мА N / A N / A
ELUA3535NU6-P8090U5136481K0-V41G 3535 3.75 мм 3,75 мм 2,6 мм 380/390 нм 60 град. 1350mW 3.6V 4.8V 1000mA N / A
ELUA3535NU6-P9000U5136481K0-V41G 3535 3.75mm 3.75mm 2.6mm 390 /400нм 60 град. 1350MW 3.6V 4,8V 1000 мА N / A
ELUA3535OG5-P0010U23240500-VD1M 3535 3.5 мм 3,5 мм 3,5 мм 400/410 нм 30 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1.8W
ELUA3535OG5-P6070U13240500-VD1M 3535 3,5 мм 3,5 мм 3,5 мм 360/370 нм 30 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1,8W
ELUA3535OG5-P8090U23240500-VD1M 3535 3.5 мм 3,5 мм 3,5 мм 380/390 нм 30 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1.8W
ELUA3535OG5-P9000U23240500-VD1M 3535 3,5 мм 3,5 мм 3,5 мм 390/400 нм 30 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1,8 Вт
ELUA3535OGB-P0010U23240500-VD1M 3535 3.5 мм 3,5 мм 2,35 мм 400/410 нм 120 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1.8W
ELUA3535OGB-P6070T33240250-V31M 3535 3,5 мм 3,5 мм 2,35 360/370 нм 120 град. 400 МВт 3.2V 4.0V 250A 250 мА 1,8 Вт
ELUA3535OGB-P6070U23240500-VD1M 3535 3.5 мм 3,5 мм 2,35 мм 360/370 нм 120 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1.8W
ELUA3535OGB-P8090U23240500-VD1M 3535 3,5 мм 3,5 мм 2,35 380/390 нм 120 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1,8 Вт
ELUA353500-P9000U23240500-VD1M 3535 3.5 мм 3,5 мм 2,35 мм 390/400 нм 120 град. N / A 3.2V 4.0V N / A 1.8W
ELUA4545OG3-P0010U23241500-VD1M 4545 4.5mm 4.5mm 4.5mm 400/410 нм 30 град. 1000MW / SR 3.2V 4.1V 4.1V 500 мА 1.8w
ELUA4545OG3-P6070U13241500-VD1M 4545 4.5 мм 4,5 мм 4,5 мм 360/370 нм 30 град. 900 МВт / ср 3.2V 4.1V 500mA 1.8W
ELUA4545OG3-P8090U23241500-VD1M 4545 4.5mm 4.5mm 4.5mm 380/390 нм 30 град. 1000MW / SR 3.2V 4.1V 4.1V 500 мА 1,8 Вт
ELUA4545OG3-P9000U23241500-VD1M 4545 4.5 мм 4,5 мм 4,5 мм 390/400 нм 30 град. 1000mW / ср 3.2V 4.1V 500mA 1.8W
ELUC3535NUB-P7085Q05075020-S21Q 3535 3,5 мм 3,5 мм 1.3mm 270/285 нм 120 град. N / A 5/5598 5/5598 5/598 5.5 / 6 / 6.5 / 7 / 7.5V N / A N / A
ELUC3535NUB-P7085Q15070100-S22Q 3535 3.5 мм 3,5 мм 0,8 мм 270/285 нм 120 град. 8MW 5/5598 5/55 / ​​6 / 6.5V 5.5 / 6 / 6.5 / 7V N / A N / A
UVC1414CZ0115-HUC7080004X70040-2T 1414 1,4 мм 1,4 мм 0,8 мм Н/Д 90 град. 8 мВт 5,5 В 7 В Н/Д Н/Д    
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.