UVA-, UVB- en UVC-leds: technologie en meting
UVA-, UVB- en UVC-leds verschillen in meer dan alleen hun piekgolflengte. Materiaalsysteem, efficiëntie, thermische belasting, spectrale bandbreedte, veroudering en beschikbaar optisch vermogen veranderen allemaal aanzienlijk over het UV-bereik. Voor een betrouwbare toepassing moeten led-gegevens daarom worden beoordeeld onder gedefinieerde stroom- en temperatuuromstandigheden en aangevuld met een geschikte radiometrische meting op de plaats van gebruik.
UV-leds genereren ultraviolette straling in halfgeleiders van aluminium-, gallium- en indiumnitride. De samenstelling bepaalt de emissiegolflengten in UVA (315–400 nm), UVB (280–315 nm) en UVC (200–280 nm); 365 en 385 nm in UVA, 285 en 295 nm in UVB en 265 nm in UVC komen veel voor. Gemeten spectra van afzonderlijke ledtypes zijn te downloaden via de spectrale database voor UV-lampen en UV-leds.
De Europese RoHS-richtlijn beperkt kwikbevattende lampen; de actuele stand van zaken is beschreven onder RoHS en UV-lampen. Welke instrumenten Opsytec als gevolg daarvan aanbiedt, is te zien onder UV-LED-lichtbronnen.
Productie van ultraviolet licht-emitterende diodes
Elektromagnetische straling wordt over het algemeen opgewekt in III-V-halfgeleiders, d.w.z. halfgeleiders gemaakt van elementen uit de derde en vijfde hoofdgroep van het periodiek systeem, waarbij de golflengte van de emissiepiek van UV-LED's voornamelijk wordt bepaald door de samenstelling van de vaste oplossing van het materiaal.
Door de halfgeleiders aluminiumnitride (AlN), galliumnitride (GaN) en indiumnitride (InN) te legeren, kunnen emissiegolflengtes in UVA (400 nm - 315 nm), UVB (315 nm - 280 nm) en UVC (280 nm - 200 nm) worden bereikt.
De productie van UV-LED's omvat een aantal stappen:
Ontwerp van de LED-heterostructuur en chiplay-out, groei van de substraten en basislagen, epitaxie van de halfgeleiderheterostructuur, verwerking van LED-devices op wafelniveau en tenslotte het scheiden van de wafels in LED-chips en de assemblage ervan in behuizingen. UV-LED's bestaan daarom uit vele honderden halfgeleiderlagen waarvan de samenstelling en dotering moeten worden aangepast aan de betreffende functionaliteit.
De emissiegolflengte van de LED's wordt bepaald door de samenstelling en dotering waarin de UV-straling wordt opgewekt. Voor alle stappen is het belangrijk dat het elektrische vermogen efficiënt wordt omgezet in optisch stralingsvermogen. De wall-plug efficiency (WPE) is een bijzonder belangrijke parameter voor de toepassing. De totale efficiëntie van UV-LED's geeft de verhouding aan tussen het optische stralingsvermogen en het toegevoerde elektrische vermogen.
UVA-emitterende UV-LED's behalen nu een WPE van ongeveer 30–40 %, terwijl blauw-emitterende LED's al een zeer hoge WPE van ongeveer 80 % bereiken. LED's met emissies in het lage UVB- en UVC-bereik hebben daarentegen aanzienlijk lagere WPE's van minder dan 5 % tot 10 %. Om deze reden zijn UVB- en UVC-LED's onderhevig aan voortdurende optimalisatie en technologische ontwikkeling. Als gevolg hiervan moeten beschikbare LED-types na verloop van tijd worden vervangen door opvolgtypes.
Vergelijking van UV-LED's voor UVA, UVB & UVC
Vergeleken met oudere UV-LED's vertonen de nieuwste UVB- en UVC-LED's een aanzienlijk hogere efficiëntie en verbeterde prestaties. Oudere UV-LED's kampten vaak met hoge bedrijfstemperaturen en snelle degradatie, wat door de nieuwste ontwikkelingen aanzienlijk is verbeterd. De huidige generatie UVB- en UVC-LED's maakt gebruik van geavanceerde koeltechnologieën en verbeterde halfgeleiderstructuren en optische koppelingen, die niet alleen de levensduur verlengen maar ook de efficiëntie verhogen.
UVB- en UVC-LED's bereiken nog niet de prestaties en output van UVA-LED's, maar hebben de afgelopen jaren aanzienlijk kunnen inhalen.
UVB- en UVC-LED's evenals UVA-LED's worden vervaardigd uit verschillende substraten en met verschillende epitaxieprocessen die specifiek zijn afgestemd op de gewenste golflengtes en prestatie-eisen. De keuze van substraat en epitaxiemethode heeft een aanzienlijke invloed op de efficiëntie, prestaties en kosten van de LED's.
Hieronder wordt een technische vergelijking getoond tussen UVA-LED's met golflengtes van 365 nm en 385 nm en kortgolvige LED's bij 265 nm (UVC) evenals 285 nm en 295 nm (UVB). Deze tabel houdt rekening met algemene parameters zoals efficiëntie, output, levensduur en typische toepassingen.
| Parameters | UVA LED 365 nm | UVA LED 385 nm | UVC LED 265 nm | UVB LED 285 nm | UVB LED 295 nm |
| Piekgolflengte | 365 nm | 385 nm | 265 nm | 285 nm | 295 nm |
| Optisch vermogen | 10–1000 mW | 10–1000 mW | 1–30 mW | 1–30 mW | 1–30 mW |
| Rendement (WPE) | 20–40% | 20–40% | 5–15% | 5–15% | 5–15% |
| Levensduur | Tot 10.000 h | Tot 10.000 h | Tot 5.000 h | Tot 5.000 h | Tot 5.000 h |
| Bedrijfstemperatuur | -20 °C tot +60 °C | -20 °C tot +60 °C | -10 °C tot +50 °C | -10 °C tot +50 °C | -10 °C tot +50 °C |
| Typische toepassingen | Uitharding, testen | Uitharding, testen | Desinfectie, sterilisatie | Desinfectie, sterilisatie | Desinfectie, sterilisatie |
Toelichting:
Piekgolflengte: De golflengte waarbij de LED de hoogste emissie heeft.
Optisch vermogen: Het totale vermogen van het door de LED uitgestraalde licht in milliwatt.
Efficiëntie: De verhouding tussen het uitgestraalde optische vermogen en het opgenomen elektrische vermogen.
Levensduur: De verwachte bedrijfstijd van de LED tot het punt waarop de output daalt tot een bepaald percentage van de oorspronkelijke waarde, meestal 70% (L70).
Bedrijfstemperatuur: Het temperatuurbereik waarin de LED veilig en effectief kan werken.
Typische toepassingen: De meest voorkomende toepassingen voor de specifieke LED's.
Deze waarden in de tabel zijn algemeen en kunnen variëren afhankelijk van de fabrikant en het specifieke LED-model. Het is ook belangrijk om te weten dat de efficiëntie en output van UVC-LED's, vooral bij kortere golflengten, doorgaans lager zijn dan die van UVA-LED's.
Terwijl UVA-LED's doorgaans een lager aluminiumgehalte in de AlGaN-lagen hebben, vereisen UVB- en UVC-LED's een hoger aluminiumgehalte om kortere golflengten te bereiken. Epitaxiale depositie voor UVB- en UVC-LED's is technisch veeleisender vanwege het hogere aluminiumgehalte en de daarmee samenhangende hogere kristaldefecten. Dit leidt tot hogere productiekosten en lagere opbrengsten.
Daarnaast fluctueert de uitgestraalde golflengte door het productieproces. Om deze reden worden de UV-LED's na scheiding spectraal gegroepeerd, een proces dat bekend staat als binning. Het is belangrijk om te weten dat de golflengte licht kan veranderen als de LED wordt vervangen door een LED uit een andere batch. Bij klassieke lampen daarentegen bepalen atomaire overgangen en botsingen van deeltjes de emissie. Daarom verandert de emissie bij klassieke lampen niet.
Golflengten vergelijken
De tabel hierboven vergelijkt componenten; de rekentool hieronder vergelijkt de golflengten zelf: fotonenergie, frequentie en vooral fotonen per joule. Die laatste kolom verklaart waarom een procesvrijgave niet zomaar van 365 nm naar 395 nm kan worden verplaatst — bij dezelfde dosis komen daar ongeveer acht procent meer fotonen aan.
Toepassingen van UVA-LED's
UVA-LED's met golflengten in het bereik van 315 tot 400 nm worden gebruikt in talrijke technische, wetenschappelijke en industriële toepassingsgebieden en spelen een centrale rol bij niet-destructief onderzoek (NDT) en vele andere innovatieve toepassingen.
Niet-destructief onderzoek (NDT): UVA-LED's zijn een belangrijk hulpmiddel bij fluorescentieonderzoek, een deelgebied van NDT. Ze worden gebruikt om oppervlaktedefecten of materiaalverschillen te visualiseren door fluorescerende kleurstoffen die op de te testen onderdelen zijn aangebracht, te exciteren. Deze methode wordt veel toegepast in de luchtvaart-, automobiel- en metaalbewerkingsindustrie om scheuren, overlappingen, poriën en andere onvolkomenheden te identificeren.
UV-uitharding: Een van de meest voorkomende toepassingen van UVA-LED's is de UV-uitharding van verf, lijm en coatings. Deze technologie wordt gebruikt in de drukindustrie en bij de fabricage van elektronica (bijvoorbeeld bij het verlijmen van smartphoneschermen). UVA-LED's bieden het voordeel van snelle en gerichte uitharding, waardoor procestijden worden verkort en de energie-efficiëntie wordt verhoogd.
De fotoinitiatoren die al enige tijd worden gebruikt in UV-uitharding en UV-druk, zijn speciaal ontworpen om te reageren op de bijbehorende UVA-golflengten. Extra bestraling met UVB-licht in het bereik van 280 tot 300 nm kan het uithardingsproces verbeteren.
Medische toepassingen: In de dermatologie worden UVA-LED's gebruikt voor fototherapie, met name voor de behandeling van huidaandoeningen zoals psoriasis en eczeem. UVA-straling kan helpen ontstekingen te verminderen en de symptomen van deze aandoeningen te verlichten.
Plantengroei en tuinbouw: UVA-LED's spelen een rol in de landbouwtechnologie, met name bij kunstmatige verlichting voor plantengroei in kassen. Ze kunnen bepaalde groeiprocessen helpen beheersen en de weerstand van planten tegen ongedierte verhogen. Bestraling met UVA leidt tot verkorting van de lengte van planten.
Forensische toepassingen: In de forensische wetenschap worden UVA-LED's gebruikt om biologische sporen zoals bloed, sperma of andere lichaamsvloeistoffen te visualiseren. Deze techniek wordt ook gebruikt om vervalste documenten of bankbiljetten te identificeren.
Analytische toepassingen: In de chemie en biochemie worden UVA-LED's gebruikt om stoffen te analyseren met behulp van fluorescentiespectroscopie. Deze methode maakt het mogelijk de samenstelling en concentratie van chemische verbindingen nauwkeurig te bepalen.
Toepassingen van UVB-LED's
UVB-LED's worden steeds vaker gebruikt in de geneeskunde voor de behandeling van huidaandoeningen zoals psoriasis en voor vitamine D-synthese. Als alternatief worden al vele jaren excimeerlampen of lasers met een golflengte van 308 nm gebruikt in de dermatologie. UV-LED's vervangen langzaam de klassieke UV-lampen. De overige toepassingen zijn dus:
Vitamine D-productie: UVB-straling is cruciaal voor de natuurlijke productie van vitamine D in de huid of in voedsel. UVB wordt gebruikt in apparaten voor de productie van vitamine D, vitamine D2 of previtamine D3. Wanneer UVB-licht met een golflengte tussen 290 en 315 nm de huid raakt, wordt de B-ringstructuur van het 7-DHC-molecuul afgebroken. Dit proces wordt fotolyse genoemd.
In tegenstelling tot mensen, die vitamine D synthetiseren door de huid aan UVB-straling bloot te stellen, produceren planten geen vitamine D op dezelfde manier. Wanneer schimmels en enkele algensoorten aan UV-straling worden blootgesteld, kan het ergosterol in hun cellen worden omgezet in ergocalciferol (vitamine D2) via een fotolytische reactie die vergelijkbaar is met die welke plaatsvindt bij de synthese van vitamine D3 in de menselijke huid. UVB-straling breekt specifieke bindingen in het ergosterolmolecuul, wat leidt tot de omzetting in previtamine D2. Net als bij de synthese van vitamine D3 in mensen wordt het instabiele previtamine D2 door warmteafhankelijke isomerisatie omgezet in het stabiele vitamine D2.
Zonnebruinen: In de cosmetische industrie kunnen UVB-LED's en UV-lampen worden gebruikt in bruiningsapparaten om een gelijkmatige en gecontroleerde huidbruining te bereiken.
Fototherapie: In de medische behandeling wordt UVB gebruikt voor fototherapie, met name voor huidaandoeningen zoals psoriasis en vitiligo. UVB-straling kan helpen de overactieve huidcellen te normaliseren en de symptomen van deze aandoeningen te verlichten.
Plantenteelt: UVB-LED's hebben ook toepassingen in de plantenveredeling, omdat UVB-licht de groei, bloeitijd en secundaire metabolieten van planten beïnvloedt. Bestraling met UVB-licht kan helpen de productie van bepaalde plantbestanddelen zoals vitaminen, aroma's en kleurstoffen te verhogen.
THC-productie in cannabis: Een specifieke toepassing van UVB-LED's is de optimalisatie van de THC-productie in cannabis. Het is bekend dat UVB-straling stress in planten verhoogt, wat op zijn beurt de productie van secundaire plantverbindingen zoals THC kan verhogen. Dit wordt vooral toegepast in legale cannabisteeltomgevingen om de potentie en kwaliteit van planten te verbeteren.
Materiaaltesten: UVB wordt gebruikt bij versnelde verouderingstests van materialen om zonnestraling te simuleren en de langetermijnstabiliteit van kunststoffen, verf en andere materialen te evalueren.
Toepassingen van UVC-LED's
De voortgaande ontwikkeling van UVC-LED's op het gebied van efficiëntie, duurzaamheid en kosten maakt ze een steeds aantrekkelijker optie voor veel toepassingsgebieden waar traditioneel kwikdamplampen werden gebruikt. Daarom zijn de algemene toepassingen als volgt:
UV-desinfectie: een van de meest prominente toepassingen van UVC is de desinfectie van water, oppervlakken en lucht. UVC-straling is zeer effectief bij het inactiveren van bacteriën, virussen en andere micro-organismen, omdat het hun DNA of RNA beschadigt en zo voorkomt dat ze zich vermenigvuldigen.
UVC-LED's worden gebruikt in compacte waterbehandelingssystemen om pathogene ziektekiemen uit drinkwater te verwijderen op het punt van gebruik, dus bij de kraan.
Oppervlaktedesinfectie: In ziekenhuizen, laboratoria en bij de voedselverwerking worden draagbare of permanent geïnstalleerde UVC-apparaten gebruikt die UVC-straling uitzenden om gereedschappen, verpakkingen en werkoppervlakken te steriliseren. Als alternatief worden UVC-lampen geïntegreerd in airconditioning- en ventilatiesystemen om de lucht te ontsmetten van kiemen en de verspreiding van ziekten te voorkomen.
Wondverzorging: UVC-LED's zullen in de toekomst ook worden gebruikt bij medische behandelingen en wondverzorging, met name voor de behandeling van moeilijk genezende wonden en infecties. De toepassing van UVC-licht op geïnfecteerde wonden kan de groei van bacteriële ziekteverwekkers remmen en de genezing bevorderen. Het is belangrijk om de bestraling nauwkeurig te doseren om de huid niet te beschadigen.
Directe fotopolymerisatie: UVC-LED's worden zelden gebruikt voor fotopolymerisatie: hun straling wordt geabsorbeerd in de bovenste harslaag en het beschikbare vermogen ligt ver onder dat van UVA-LED's. Voor coatings, lijmen en 3D-printhars zijn UVA-LED's op 365 tot 405 nm de norm.
Overige analytische toepassingen:
UVC-LED's dienen als lichtbronnen in de spectroscopie, waar ze worden gebruikt voor de analyse van chemische en biologische monsters, zoals fluorescentie- of absorptiemetingen bij milieumonitoring.
Welke golflengte past bij UV-lijmen?
Fotoinitiatoren absorberen slechts binnen een beperkte band. Een initiator die is ontworpen voor 365 nm wordt door een bron van 405 nm nauwelijks geëxciteerd – zelfs als die bron krachtiger is. De industriële UV-LED-pieken op 365, 385, 395 en 405 nm zijn verschillende chemische aanbiedingen, geen onderling verwisselbare vermogensklassen (UV-int – UV-golflengteselectie; ScienceDirect – Specifieke fotoinitiërende systemen bij 365, 385, 395 en 405 nm). De keuze begint bij het gegevensblad van de lijm en eindigt met een meting aan de daadwerkelijke bron. Een veelvoorkomende foutbron: een typeaanduiding vermeldt de nominale piekgolflengte, niet de spectrale halfwaardebreedte (FWHM), fabricagetoleranties of de verschuiving met de junctietemperatuur.
365, 385, 395 of 405 nm – spectrale bereiken en toepassingen
| Golflengte | Kenmerken | Typische fotoinitiator/materiaalcompatibiliteit | Typische toepassingen |
|---|---|---|---|
| 365 nm | Hoogste fotonenergie van de vier pieken (3,39 eV); historisch de i-lijnpiek van kwikdamplampen; dringt doorgaans dieper door in transparante materialen | Compatibel met klassieke fotoinitiatoren die voor kwiklampen zijn geformuleerd; vaak de eerste keuze voor bestaande, ongewijzigde lijmreceptuur | Dikkere, transparante gietmassa's; optische verlijming; omschakeling van bestaande kwiklampprocessen naar LED (UV-int; Incure Lab) |
| 385 nm | Evenwichtige verhouding tussen penetratiediepte en oppervlakte-uitharding (3,22 eV); brede compatibiliteit met veel dual-cure-initiatoren | Lijmen die voor LED-uitharding zijn geherformuleerd met een gegevensbladbereik van 380–390 nm | Onderdelen met gemengde eisen aan diepte- en oppervlakte-uitharding; lijnen met verschillende werkstuktypes (Incure Lab) |
| 395 nm | Industriestandaard met hoge energie-efficiëntie en lange LED-levensduur (3,14 eV); veel moderne lijmreceptuur is geherformuleerd naar 390–400 nm | Brede materiaalcompatibiliteit; dringt deels door UV-blokkerende additieven die in het nabij-visuele bereik beginnen door te laten | Algemene industriële uitharding, elektronicafabricage, digitaal drukken, productielijnen met hoge doorvoer (UV-int) |
| 405 nm | Laagste fotonenergie van de vier pieken (3,06 eV); dichter bij zichtbaar licht; efficiënte oppervlakte-uitharding, lagere penetratiediepte; minimale extra thermische belasting | Radicaalfotoinitiatoren mogelijk bij verminderde efficiëntie; formuleringsbereik meestal 400–410 nm | Oppervlakte-uitharding, hittegevoelige onderdelen, 3D-printharsen en dentale harsen, medische lijmen (Incure Lab) |
Opmerking: De tabel beschrijft algemene tendensen uit de technische literatuur. Welke golflengte bij een specifiek geval past, hangt af van de werkelijk gebruikte fotoinitiator en van de transmissie van het te verbinden onderdeel, en moet worden gemeten aan de daadwerkelijke assemblage – niet worden afgeleid uit de nominale LED-aanduiding.
Hoe u op basis hiervan een verlijmings- of gietproces kunt ontwerpen en vrijgeven, wordt beschreven onder het ontwerpen van UV-verlijmings- en gietprocessen; welke materiaalklasse bij de toepassing past, wordt behandeld onder het selecteren van UV-uithardende lijmen, coatings en gietmassa's.
Substraten & epitaxie voor UV-LED's:
- UVA-LED's (315 nm tot 400 nm):
Saffier (aluminiumoxide) wordt vaak als substraat gebruikt omdat het goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar is. Andere substraten zoals siliciumcarbide (SiC) of silicium (Si) worden ook gebruikt om te profiteren van de thermische geleidbaarheid en compatibiliteit met bestaande halfgeleiderproductietechnologieën. De epitaxiale laag wordt afgezet door middel van Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) en bestaat doorgaans uit aluminiumgalliumnitride (AlGaN), waarbij het aluminiumgehalte wordt aangepast afhankelijk van de gewenste emissie.
- UVB-LED's (280 nm tot 315 nm) en UVC-LED's (100 nm tot 280 nm)
Voor UVB- en UVC-LED's worden vaak dezelfde substraten gebruikt als voor UVA-LED's, maar de eisen aan materiaalkwaliteit en zuiverheid zijn hoger, met name voor de kortere golflengten in het UVC-bereik. Als alternatief worden ook native substraten zoals aluminiumnitride (AlN) gebruikt, die een betere roosteraansluiting mogelijk maken en daardoor lagere defectdichtheden opleveren. Ook hier wordt AlGaN als epitaxiale laag gebruikt, maar met een hoger aluminiumgehalte om de kortere golflengten te bereiken. De epitaxiale laag wordt eveneens gevormd met behulp van MOCVD, waarbij bijzondere aandacht wordt besteed aan de beheersing van defecten en de homogeniteit van de laag.
Warmte-inbreng: UV-LED vergeleken met de gasontladingslamp
Naast de bruikbare UV-straling zenden UV-lampen een groot infraroodcomponent uit, omdat het plasma en de hete lampmantel een groot deel van hun verlies als warmte uitstralen. Bij UV-LED's wordt het verlies daarentegen afgevoerd naar de koellichaam of de waterkoeling en bereikt het niet als straling het onderdeel. De stralingswarmte-inbreng is daardoor aanzienlijk lager.
Lager betekent echter niet verwaarloosbaar: modules met hoog vermogen bereiken bestralingssterktes van meerdere W/cm² aan het oppervlak van het bestraalde materiaal – een vermogensdichtheid van dezelfde orde van grootte als een kookplaat. Zelfs zonder infraroodcomponent warmt het onderdeel merkbaar op. Voor temperatuurgevoelige substraten moet daarom naast de dosis ook het tijdsverloop van de bestraling in aanmerking worden genomen, en hoort de componenttemperatuur bij de procesbeoordeling.
Een tweede punt betreft het langgolvige einde van het bereik: LED's die boven 400 nm uitstralen, zijn strikt genomen blauwe LED's. Hierbij moet het fotochemische netvliesgevaar ("blue light hazard") worden beoordeeld. De grondbeginselen worden beschreven op de pagina arbeidsveiligheid en fotobiologische veiligheid; voor laboratoriumwerk en handmatige verlijming zijn gesloten UV-LED-bestralingskamers de veiligere oplossing.
De bestralingssterkte die daadwerkelijk het onderdeel bereikt, kan tijdens het proces worden bewaakt met UV-meters en radiometers; kalibratie voor afzonderlijke LED-golflengten wordt uitgevoerd door het geaccrediteerde kalibratielaboratorium.
Welke meetinstrumenten spectrum, bestralingssterkte en stralingsflux van UV-LED's bij 365 tot 405 nm registreren, laat de pagina Meettechniek voor UV-LED's zien.
Veelgestelde vragen over het meten van UV-LED's
Hoe worden gepulste UV-LED's correct gemeten?
Het cruciale onderscheid is dat tussen de piekwaarde van de puls en de tijdgemiddelde waarde. Een instrument met een lange integratietijd, zoals een spectrometer, toont het gemiddelde, dat wil zeggen piekwaarde maal duty cycle – correct voor de dosis, onjuist voor het beoordelen van de piekbestralingssterkte. Voor de piekwaarde is een instrument nodig waarvan de bandbreedte ruim boven de pulsfrequentie ligt, of een meting die op de puls wordt getriggerd.
Welk rendement bereiken UV-LED's?
Het totale rendement, ook wel wall-plug efficiency genoemd, relateert het optische stralingsvermogen aan het opgenomen elektrische vermogen. UVA-LED's bereiken ongeveer 30 tot 40 %, blauwlichtemitterende LED's al zo'n 80 %. LED's in het diepe UVB- en UVC-bereik liggen aanzienlijk lager, onder de 5 tot 10 %. De reden ligt in de fabricage: kortere golflengten vereisen hogere aluminiumconcentraties in de AlGaN-lagen, wat de epitaxie compliceert, meer kristaldefecten veroorzaakt en de opbrengst verlaagt. UVB- en UVC-LED's worden daarom voortdurend verder ontwikkeld, en beschikbare types worden na een tijdje vervangen door opvolgertypes.
Wat betekent binning voor UV-LED's?
De uitgezonden golflengte varieert om fabricagetechnische redenen. Nadat de wafers zijn versneden, worden de LED-chips daarom spectraal gegroepeerd – deze sortering wordt binning genoemd. Het praktische gevolg: als een LED wordt vervangen door een exemplaar uit een andere batch, kan de emissiegolflengte iets verschuiven, en een sensor met smalbandige weging geeft dan andere waarden weer. Dit gebeurt niet bij klassieke lampen, omdat daar de emissie wordt bepaald door atomaire overgangen en deeltjesbotsingen en niet verschuift wanneer de lamp wordt vervangen.
Hoe lang gaan UV-LED's mee?
UVA-LED's bereiken tot 10.000 bedrijfsuren, UVB- en UVC-LED's tot 5.000. De levensduur wordt meestal aangeduid als L70, dat wil zeggen de bedrijfsduur waarna het stralingsvermogen is gedaald tot 70 % van de oorspronkelijke waarde. Ook de toegestane bedrijfstemperatuur verschilt: −20 °C tot +60 °C voor UVA-LED's, −10 °C tot +50 °C voor UVB- en UVC-LED's. Omdat het rendement gedurende de levensduur voortdurend afneemt, is dosisgestuurde procesregeling te verkiezen boven een vaste belichtingstijd.
UV-meetapparaten voor de beoordeling van normen en richtlijnen
Radiometer RMD Pro
Volledig digitale handradiometer voor bestralingssterkte en dosis met twee sensoringangen en 8 GB geheugen.
UV-LED-serie L
Luchtgekoelde UV-LED-lampen van de L-serie met hoge bestralingssterkte, modulair in lengte.
Auteur: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia is directeur van Opsytec Dr. Gröbel GmbH in Ettlingen en leidt het geaccrediteerde kalibratielaboratorium. Na zijn onderzoek naar gepulste xenon-excimerontladingen aan het Institute of Lighting Technology van het KIT, ligt zijn huidige focus op optische stralingsmeettechniek. Hij is vicevoorzitter van de DIN-normcommissie FNL 7 "Optical Radiation" en lid van de DVGW-projectgroep UV-desinfectie.
