Светодиодные лампы, которые сегодня кажутся вершиной эволюции источников света, не вечны. На смену им неизбежно придут новые технологии, и одним из наиболее вероятных кандидатов на эту роль являются эксимерные лампы. Интерес к ним особенно возрос в связи с пандемией COVID-19, так как эксимерное излучение обладает мощными дезинфицирующими свойствами. Однако потенциал этой технологии простирается далеко за пределы медицины, суля революцию в сфере общего освещения. Сердцем эксимерных ламп являются удивительные эксимеры и эксиплексы – короткоживущие молекулы, существующие лишь доли секунды.
Эксимеры образуются при соединении двух одинаковых атомов, один или оба из которых находятся в возбужденном состоянии. Важно отметить, что в обычных условиях такие атомы не способны к соединению. Классическим примером являются эксимеры инертных газов – веществ, которые получили свое название благодаря неспособности вступать в реакции. Однако при определенных условиях, например, при пропускании электрического разряда через газ, атомы инертных газов могут переходить в возбужденное состояние и образовывать эксимеры. Эксиплексы, в свою очередь, представляют собой соединение двух атомов разных типов, один из которых также находится в возбужденном состоянии. Чаще всего эксиплексы состоят из атома инертного газа (аргон, криптон, ксенон) и атома галогена (фтор, хлор, бром, йод). Существуют и более сложные эксиплексы, включающие три атома, но они встречаются крайне редко и пока не нашли практического применения. Ключевым свойством эксимеров и эксиплексов является их нестабильность. Время их жизни исчисляется наносекундами, после чего они распадаются, испуская при этом фотон света в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне. Именно эта особенность и лежит в основе работы эксимерных ламп.
В зависимости от состава эксимера или эксиплекса можно получать УФ-излучение различной длины волны, что открывает широкие возможности для его применения. Например, УФ-излучение с длиной волны 172 нм, генерируемое эксимерными лампами на основе ксенона, эффективно уничтожает вирусы и бактерии, что делает их незаменимыми для дезинфекции воздуха и поверхностей. Для использования в сфере общего освещения УФ-излучение, испускаемое эксимерами, необходимо преобразовать в видимый свет. Это достигается с помощью люминофора – вещества, способного поглощать УФ-излучение и испускать свет в видимом диапазоне.
- Высокая эффективность: эксимерные лампы способны преобразовывать до 50% потребляемой энергии в свет, что значительно превосходит показатели люминесцентных ламп (до 25%).
- Длительный срок службы: эксимерные лампы способны проработать до 50 000 часов, что в несколько раз превышает срок службы люминесцентных ламп.
- Отсутствие ртути: в отличие от люминесцентных ламп, эксимерные лампы не содержат ртути, что делает их экологически безопасными.
- Мгновенное включение и отсутствие мерцания: эксимерные лампы зажигаются мгновенно и не мерцают, что благотворно сказывается на зрении и общем самочувствии человека.
В настоящее время эксимерные лампы находятся на ранней стадии развития, однако их потенциал огромен. Снижение стоимости производства, повышение эффективности и разработка новых типов люминофоров – все это приближает эру эксимерного освещения. Возможно, уже в ближайшем будущем эти лампы займут свое место в наших домах, офисах и на улицах, открыв новую страницу в истории осветительных технологий.
Последние статьи
