Различия в единстве: какими могут быть ультрафиолетовые лампы по принципу работы

Лампы ультрафиолетового света – это особые осветительные элементы, практически весь спектр излучения которых располагается в УФ-части диапазона. И многие считают, что если они выдают примерно одинаковый по длинам волн световой поток – то и принцип работы у них у всех тоже будет одним и тем же. Однако это – совершенно не так. Потому что по принципу работы есть как минимум пять основных типов ультрафиолетовых ламп, которые больше всего распространены сегодня.

Ртутные ультрафиолетовые лампы

Классикой используемых источников света в этой сфере стали ртутные газоразрядные лампы. Их колба выполняется из прозрачного стекла, пропускающего УФ-спектр, и наполняется инертным газом с добавлением ртути. При включении в пространстве колбы возникает газовый разряд, формирующий интенсивный монохроматический ультрафиолет.

Конструкция и излучаемый спектр таких ламп оказались наиболее оптимальными для их использования в стерилизации и дезинфекции – именно с их помощью проводилось медицинское кварцевание, и они успешно применяются в системах промышленной очистки воды.

Люминесцентные ультрафиолетовые лампы

Эти осветительные элементы также относятся к категории газоразрядных – поэтому изначальный световой поток формируется также при помощи разряда в среде инертного газа. Однако в их конструкции есть важное отличие от предыдущей группы: колба люминесцентного источника света изнутри покрыта люминофором – особым составом, который преобразует изначальный поток излучения в ультрафиолетовый свет с точно определенными характеристиками и пиковыми точками.

Контролируемый спектр таких ламп обеспечил им широкую популярность – они используются в медицинских, промышленных и бытовых бактерицидных облучателях и рециркуляторах, а также в полиграфии и системах полимеризации материалов в промышленности и стоматологии.

Амальгамные ультрафиолетовые лампы

Подобно уже рассмотренным люминесцентным лампам, эти источники света тоже содержат инертный газ в пространстве колбы и используют ртуть. Отличие этой группы – в том, что эта ртуть используется не в чистом виде, а в жидком или твердом сплаве с висмутом и индием – амальгаме, которая покрывает внутреннюю поверхность такой колбы. Такой подход дает люминесцентной лампе сразу два преимущества:

• каждое колебание давления в лампе вызывает соответствующее выделение ртути из амальгамы или ее поглощение – и это стабилизирует показатели давления, делая их практически независимыми от температуры окружающего источник света воздуха или воды. Исчезают скачки интенсивности излучения и лампа работает дольше;
• использование амальгамы делает возможной более высокую рабочую температуру – а это значит, что осветительный элемент способен создавать более мощный поток УФ-излучения.

Светодиодные (LED) ультрафиолетовые лампы

Ртутные лампы длительное время были практически единственным надежным источником используемого ультрафиолета – до появления светодиодных источников света. LED-элементы оказались настолько надежными, долговечными и экономичными, что очень быстро спектр моделей для освещения домов, офисов и предприятий пополнился и LED-UV-разновидностью – ультрафиолетовыми светодиодными лампами, работающими в диапазоне от 255 до 280 нм.

Преимуществами этой конструкции стали компактные размеры излучателя, отсутствие токсинов как при работе, так и при повреждении, энергоэффективность и возможность частых включений и выключений источника света.

Эксимерные (Excimer) ультрафиолетовые лампы

Эксилампы значительно отличаются от остальных УФ-элементов, потому что ультрафиолетовый световой поток в них формируют под действием электрического заряда особые двухатомные молекулы – эксимеры. Эта специфика приводит к тому, что основная часть излучаемой мощности сосредотачивается в узкой спектральной полосе, обычно – в диапазоне от 108 до 351 нм, и конкретные длины волн зависят от типов используемых эксимерных молекул.

Выгодными сторонами этой категории осветительных УФ-элементов является высокая энергия и удельная мощность формируемого потока, спектральная плотность, возможность выбора спектрального волнового максимума, отсутствие видимого и ИК- света, низкий рабочий нагрев и отсутствие ртути в конструкции. Однако массовому их распространению препятствует высокая ценовая планка.