Ультрафиолетовые лазеры и люминофоры

[Gall]

Можно попробовать с ультрафиолетовыми светодиодами. Я неслучайно говорил про аргон - он, в отличие от ртути, может работать в импульсе, как и ксенон. Такую лампу можно сделать в условиях даже домашней лаборатории, потребуется аргон в баллоне, вакуум, горелка и умение паять "сложное" (кварцевое) стекло. Надо только посчитать оптимальное давление в лампе, где-то была литература на эту тему.

Изменено 31 Октября, 2011 в 12:32 пользователем Gall

[Jarro]

А что если попробовать использовать такую цепь:

 

Берется очень мощный (относительно) светодиод с полупроводником нитридом бора/алюминия на 215nm. Затем, этот светодиод заряжает уже простой фосфор на 350-400nm (напр. Sr*B₂O₃:Eu, как в лампе черного света), после этого ложится на это всё добро фильтр в форме стекла, задерживающего излучение до 350nm, чтобы поглотить оставшийся средний ультрафиолет от излучения светодиода, и в конечном этапе этот фосфор каждый промежуток времени ярко освещает другие кристаллофосфоры, распыленные на стене и т.д. Если это всё реализовать, было-бы очень экономично (ну, выход вроде-как куда лучше выхода от ксеноновых импульсов)

Изменено 31 Октября, 2011 в 13:28 пользователем Jarro

[Gall]

В принципе это устройство белого светодиода, только в белом светодиоде люминофор намазан прямо на кристалл.

[Jarro]

Да, только люминофор формировал-бы только ближний УФ, когда белый свет формируется совсем другими люминофорами, верно ?

 

А где-же взять (либо синтезировать кристаллический BN/AlN) такой сверхъяркий LED, чтобы он генерировал мощное излучение (>10w) ?

 

PS. а тут КПД на-всё-про-всё (от энергии, затраченной на LED до световой энергии, производимой фосфорами на стене на 3м от лампы) будет выше люминесцентной лампы ? И еще. Куда подевались полупроводники на ультрафиолет А и ультрафиолет В ? Нигде про них не говорится :(

Изменено 31 Октября, 2011 в 14:01 пользователем Jarro

[Gall]

Светодиоду как раз трудно формировать дальний УФ. Особенность полупроводников - чем короче волны, тем труднее делать. Обычно УФ-светодиоды работают в районе 400 нм, немного захватывая и видимый диапазон. Я не видел серийных образцов светодиодов на более короткие волны. Лазеров - тоже.

 

Мощные светодиоды (и лазеры) существуют. лазеры имеют больший КПД, не случайно в проекторах Casio люминофор белой лампы возбуждают синими лазерами (которые там работают просто лампочками, когерентность света никак не используется). В проекторе Casio как раз около 10 Вт (оптических, не электрических - это ОЧЕНЬ много).

 

КПД LED и лазеров выше всех прочих источников света, газоразрядных ламп в том числе.

[Jarro]

КПД LED и лазеров выше всех прочих источников света, газоразрядных ламп в том числе.

Ну это, скорее всего, смотря что брать за КПД. Ведь, например, на Википедии обыкновенная газоразрядная имеет в два раза больший КПД, чем LED.

Там-же, есть статья про LED и указаны некоторые полупроводники. Среди них алмаз и нитриды бора/алюминия образуют излучение в среднем УФ...

 

Кстати, а существуют-ли импульсные LED с конденсаторами и прочим ? Они были-бы гораздо удобнее и экономичнее обычных импульсных газоразрядных, правда ? Или здесь есть какие-то трудности ?

Изменено 31 Октября, 2011 в 14:43 пользователем Jarro

[Gall]

Ну это, скорее всего, смотря что брать за КПД. Ведь, например, на Википедии обыкновенная газоразрядная имеет в два раза больший КПД, чем LED.

Скорее, вопрос в том, КАКОЙ брать LED. Светодиоды бывают разные, и за последние годы их КПД сильно вырос. У индикаторных светодиодов (в том числе у белых из китайских фонариков) КПД действительно невелик, надо брать специальные осветительные.

 

Среди них алмаз и нитриды бора/алюминия образуют излучение в среднем УФ...

При комнатной ли температуре? Очень многие такие устройства работают только в жидком азоте и имеют такую маленькую мощность, что про них можно забыть. Они не представляют интереса в техническом плане - лабораторные игрушки.

 

Кстати, а существуют-ли импульсные LED с конденсаторами и прочим ? Они были-бы гораздо удобнее и экономичнее обычных импульсных газоразрядных, правда ? Или здесь есть какие-то трудности ?

Еще как есть. У газоразрядной лампы важна энергия импульса, а у светодиода - мощность в пике. Если взять лампу на 10 Вт и светодиод на 10 Вт и эксплуатировать в импульсном режиме, то лампа при надлежащем охлаждении может развить свыше мегаватта мощности, а светодиод дальше 20-30 Вт не пойдет, сгорит.

[Jarro]

Ах да, он-же попросту сгорит :(

Точечный полупроводниковый люминофор - LED(сгорает при высокой яркости). Катодолюминофор - рассеянный источник, но слишком трудный в эксплуатации. Аргоно- (Ксеноно-) -разрядный фотоимпульс - слишком неэкономичный (хотя, аргон под вопросом). Радиация - опасна.

Ну не могут просто-так пропасть в освещении кристаллофосфорные пластины..

 

А если попробовать использовать, например, на 10Вт-20Вт группу ближнеультрафиолетовых светодиодов и заряжать таким образом фосфоры ? Всё так смешно получается - катодолюминофором зарядить фотолюминофор.

Разве есть такие полупроводники-катодолюминофоры на ближний УФ ?

 

В общем, наверное, импульс разряда с аргоном вместе с фильтром от видимого излучения был-бы самым практичным.

Изменено 31 Октября, 2011 в 16:58 пользователем Jarro

[Jarro]

Я так подумал, что раз импульсы нужны всего каждые 15 минут, то возможно, из-за относительно низкой стоимости аргона, попробовать навыдумывать эдакие "патроны", здесь(посмотрите на фамилии авторов!) и здесь

так как инертные газы довольно нетеплоёмкие, то их можно нагревать до температуры даже более высокой (как вы и говорили), чем у фотовспышки. Поэтому, если как-то неприлично сильно нагреть аргон, например взяв немного взрывчатого вещества в стекле, заполненном аргоном и взорвать всё, то вспышка будет.. яркой. Если стекло - "черное", то, возможно, невидимый (хотя очень даже слышимый) ближний УФ уж точно сможет зарядить те фосфоры.

 

Используя маленькие доли ВО веществ вместо электроэнергии можно экономить гораздо больше электричества, тем самым развивая большую яркость. Хотя неизвестно, что произойдёт с глазами при такой вспышке.

Изменено 31 Октября, 2011 в 17:32 пользователем Jarro

[Gall]

Да, возвращаемся к идее освещения без электричества.

 

Когда электричество есть, нет проблем ни с отоплением, ни с освещением. Иное дело - когда электричества нету. Обогрев в таких случаях делают двумя способами - либо горением, либо "химическими грелками" (тихая экзотермическая реакция без пламени). Освещение есть в трех вариантах: горением (свеча, керосиновая или масляная лампа), быстрым горением (магниевая фотовспышка, картриджи для старых "поляроидов"), люминофором в смеси с радиоактивным веществом (светящиеся шкалы часов и военных приборов 40-х годов, больше не используются). Это - четвертый вариант.