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一文解析光化学实验中常用到的LED光源

行业动态 2022-01-05 245

LED即发光二极管,发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的p-n结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

当LED处于正向工作状态时,电流从LED阳极流向阴极,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

LED光源的光谱范围比太阳光谱范围窄,主要是在其特定的单色光波长范围内。光谱波长由短到长依次呈现为蓝色、绿色、黄绿色、黄色、黄橙色、红色,常见几种颜色的典型峰值波长分别为:紫外光365 nm、蓝色475 nm、蓝绿色500 nm、绿色525 nm、黄色590 nm、橙色610 nm、红色625 nm。

光化学实验用LED光源

LED的白光是由蓝色LED激发黄色荧光粉产生的,所以白光LED在480 nm附近会有能量缺失,因此白光LED与太阳光谱存在较大差异。LED光源通常也以色温来衡量:色温3000 k以下偏黄、3000~3300 k为暖白、4000~4500 k为自然白、6000~6500 k为正白、大于7000 k为冷白光。

LED光源主要用于单波长条件下的光化学研究,在光化学实验中,常常会使用一些单波长的LED光源,用来探究光催化量子效率。常用设备为:泊菲莱PLS-LED 100C大功率LED光源,这款LED光源除了白光系列(不同色温)、特殊灯珠系列外,还有近40种单波长可选,可覆盖365~940 nm波段。

光化学实验用LED光源PLS-LED 100C.jpg

与汞灯、氙灯相比,LED光源具有单色性好、冷光源、长寿命、节能、环保等优点。

1. 单色性好

对于单波长的LED,其半峰宽(FWHM)与输出波长有关,通常为10 nm,低于氙灯+滤光片,因此在进行量子效率测试时,LED光源能更准确的计算量子效率。

2. 冷光源

LED光源为冷光源,与氙灯、汞灯的输出光相比,其几乎没有热量。因此,在进行光热催化实验或对输出光热量有要求时,LED光源具有明显优势,LED照射不会使反应体系发生明显的温度变化。

3. 寿命长

LED主要是靠载流子的不断移动而发光,基本不存在老化和烧断的现象,这种发光机理决定了LED光源的发光寿命能长达10000 h,远高于氙灯和汞灯。

4. 节能

前面提到LED光源为冷光源,几乎没有热量,因此与其它能产生很多热量的光源相比,LED光源消耗的能量会大大减少。

5. 环保

LED为全固体发光体,其耐冲击不易破碎、废弃物可回收、不含汞和氙等有害元素。

关于LED光源的内容就介绍这么多,若有相关问题,可通过泊菲莱科技的官方微信(Perfectlight2002)、或致电400-1161-365随时咨询。

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