Hoci obojeLED UVa slnečné žiarenie UV sú klasifikované ako ultrafialové svetlo, veľmi sa líšia mnohými spôsobmi, napríklad ako sa vyrábajú, ich vlastnosti, ich použitie a ako ovplyvňujú živé veci.
Mechanizmus generovania
Slnečné žiarenie UV je prirodzene sa vyskytujúci vedľajší produkt jadrových fúzií na slnku. Atómy vodíka sa v slnečnom jadre v dôsledku extrémneho tepla a tlaku spájajú do hélia, pričom sa uvoľňuje obrovské množstvo energie vo forme elektromagnetického žiarenia vrátane ultrafialového svetla. Keď sa toto žiarenie dostane na Zem z vesmíru, prechádza atmosférou, kde sa časť z neho rozptýli alebo pohltí.
Naopak, LED UV sa vyrába umelo. Elektroluminiscencia je základom fungovania LED (svetlo{1}}diód) UV lámp. Polovodičový materiál LED uvoľňuje energiu vo forme fotónov, keď sa elektróny rekombinujú s elektrónovými dierami, keď cez ne preteká elektrický prúd. LED diódy môžu byť vyrobené tak, aby vyžarovali UV svetlo starostlivým výberom polovodičových materiálov a ich zloženia.
Vlastnosti Spectra
UVA (320 – 400 nm), UVB (280 – 320 nm) a UVC (100 – 280 nm) sú tri primárne odrody širokého spektra, ktoré tvoria UV zložku slnečného žiarenia. Zatiaľ čo UVC je takmer úplne absorbované ozónovou vrstvou Zeme, UVA tvorí väčšinu slnečného žiarenia, ktoré dopadá na zemský povrch, po ktorom nasleduje UVB.
Naproti tomu je možné navrhnúťLED UVvyžarovať extrémne špecifické UV vlnové dĺžky. Napríklad určité LED UV zdroje sú vyrobené len na generovanie UVA svetla pri špecifických vlnových dĺžkach, ako je 395 nm alebo 365 nm. Na rozdiel od-širokospektrálneho UV žiarenia zo slnka, toto úzkopásmové{5}}vyžarovanie umožňuje presnejšiu kontrolu nad tým, ako UV svetlo interaguje s materiálmi alebo biologickými vzorkami.
Stabilita a intenzita
Počasie, zemepisná šírka, ročné obdobie a denná doba majú značný vplyv na intenzitu UV žiarenia slnečného žiarenia. Za jasného dňa v blízkosti rovníka môže byť intenzita UV žiarenia na poludnie dosť vysoká, ale v zamračených alebo nočných dňoch môže klesnúť takmer na nulu. Kvôli tomuto kolísaniu je náročné spoliehať sa na slnečné žiarenie UV pre spoľahlivé aplikácie.
Intenzita LED UV zdrojov je oveľa konzistentnejšia a ovládateľnejšia. Pomocou elektronických ovládačov je možné ich naladiť na určitú výstupnú úroveň a po nastavení zostáva ich intenzita v priebehu času do značnej miery konzistentná. Pre použitie, ako je UV vytvrdzovanie v priemyselných prevádzkach, kde je potrebná stála dávka UV žiarenia pre vhodné spojenie materiálu alebo vytvrdenie, je táto stabilita nevyhnutná.
Využitie
UV žiarenie zo slnečného žiarenia má rôzne environmentálne a prírodné dôsledky. Pri šetrnom nanášaní na kožu je potrebné, aby ľudia aj zvieratá produkovali vitamín D. Na druhej strane, pri dlhšom pobyte môže dôjsť k spáleniu pokožky, poškodeniu kože a vyššiemu riziku vzniku rakoviny kože. V prírode ultrafialové žiarenie zo slnka tiež prispieva k rozkladu organických materiálov a riadeniu niektorých ekologických procesov.
Existuje mnoho vedeckých, priemyselných a lekárskych použití pre LED UV. LED UV sa používa na vytvrdzovanie atramentov, lepidiel a náterov v tlačiarenskom a náterovom priemysle. Lepšia-kvalitná povrchová úprava a rýchlejšie časy vytvrdzovania sú možné vďaka presnému ovládaniu vlnovej dĺžky a intenzity. Pretože určité vlnové dĺžky môžu zničiť baktérie, vírusy a plesne, LED UV možno použiť na dezinfekciu v lekárskej oblasti. Skúma sa aj na použitie pri fototerapii, ako je liečba kožných stavov, kde konkrétna vlnová dĺžka UV žiarenia môže zacieliť zasiahnuté bunky bez vážneho poškodenia blízkeho zdravého tkaniva.
Dôsledky pre bezpečnosť a ochranu zdravia
Jedným z hlavných rizikových faktorov starnutia kože a rakoviny kože je vystavenie sa UV žiareniu zo slnka, najmä UVB a nadmernému UVA. Dlhodobá-expozícia môže poškodiť DNA kožných buniek, čo má za následok mutácie a rast malignít. Môže to tiež viesť k očným stavom, ako je katarakta.
Ak sa nepoužíva správne,LED UVmôžu byť potenciálne nebezpečné. Priame vystavenie-vysokej intenzite LED UV môže poškodiť pokožku a oči spôsobom porovnateľným so slnečným žiarením, aj keď celkové úrovne vystavenia možno lepšie kontrolovať. Je však možné zaviesť bezpečnostné opatrenia, aby sa tieto riziká znížili úspešnejšie, pretože vlnovú dĺžku a intenzitu možno starostlivo kontrolovať. Napríklad pracovníci v priemyselných prostrediach môžu byť chránení nosením odevov a okuliarov, ktoré blokujú konkrétne UV vlnové dĺžky, ktoré generujú zdroje LED.
Záverom možno povedať, že aj keď slnečné UV aj LED UV vyžarujú ultrafialové svetlo, sú najvhodnejšie na pomerne odlišné použitie kvôli ich variáciám v spektrálnych vlastnostiach, kontrole intenzity, aplikáciách a bezpečnostným problémom. Pochopenie týchto rozdielov je nevyhnutné na optimalizáciu ich výhod a zároveň zníženie možných nebezpečenstiev v rôznych situáciách.
