第一篇:手術(shù)無影燈全方位性能分析
手術(shù)無影燈全方位性能分析
手術(shù)無影燈作為手術(shù)室的基本裝備,如今在潔凈層流手術(shù)室應用及推陳出新的設計理念趨勢下,手術(shù)無影燈在光學、結(jié)構(gòu)、安全等性能上有了全新的突破。HEAL FORCE Toplite 系列多鏡面整體反射手術(shù)無影燈(以下簡稱 Toplite 系列無影燈)憑借其卓越的性能,贏得了眾多客戶的青睞,不斷地嘗試技術(shù)革新,始終走在國內(nèi)眾多無影燈生產(chǎn)廠商的前列。
無影程度、聚焦深度
傳統(tǒng)的孔式手術(shù)無影燈有十多重光線疊加,普通的整體反射無影燈通常也只有 8~12 重光線疊加,有限光線疊加所產(chǎn)生的無影效果很難符合中高端手術(shù)的要求。Toplite 系列無影燈是 CAD/CAM 計算機輔助制造技術(shù)設計打造的多面鏡整體反射光學系統(tǒng),擁有兩千多個鏡面對光線從不同角度進行反射,創(chuàng)造了手術(shù)野最佳的無影效果。大于 700mm 的光照深度滿足了深部手術(shù)的照明要求。
層流效果
在現(xiàn)代化的手術(shù)室中,對空氣潔凈度及無菌的要求越來越高,高級別層流凈化手術(shù)室也開始被國內(nèi)大、中型醫(yī)院廣泛使用。為了使手術(shù)無影燈對手術(shù)區(qū)潔凈氣流的影響降到最小,要求無影燈應有一個流線型的外罩。Tolite 系列無影燈,根據(jù)空氣動力學原理,對燈頭外殼進行全封閉流線型精心設計,使燈頭處于垂直氣流中時,產(chǎn)生空氣渦流區(qū)的可能性最低,符合層流凈化手術(shù)室的要求。
光學性能
國內(nèi)首創(chuàng)的藍色鍍膜技術(shù),采用減色原理,使光線擁有接近自然光譜的色溫和逼真的演色指數(shù),在手術(shù)中能清晰地分辨各種組織和器官的實際狀態(tài)。
溫升解決方案手術(shù)區(qū)域由于光線的聚焦和疊加,會產(chǎn)生熱量,使受照面溫度升高,這樣容易使手術(shù)操作醫(yī)生頭部過熱、影響手術(shù)野層流效果、手術(shù)區(qū)域表面干化甚至損傷細胞組織,因此必須將溫升控制在一定的范圍內(nèi)。Toplite 系列無影燈采用符合德國(SCHOTT/KG3)標準和日本(HOYA/HA-30)標準的磷酸鹽玻璃作為吸熱材料,可見光透過率(75%-83%)和紅外線吸收率(97%-99%)較高,大大提高光的效率 , 同時由于大量的紅外線被濾除,使手術(shù)野及醫(yī)護人員表面的升溫最小化。安全性Toplite 系列無影燈燈面罩采用美國進口高強度透明防爆塑膠作為燈面玻璃,徹底消除了因玻璃破碎而引發(fā)的醫(yī)療事故。當主燈泡出現(xiàn)故障時副燈在 0.5s 內(nèi)自動切換開始工作,保證不中斷手術(shù),控制面板上有主 / 副燈失效指示,提醒手術(shù)后及時更換。變壓器置于天花板保證可接觸的電壓為安全電壓,傳電器采用德國進口鍍銀的傳電器,使得電氣接觸部分不會因為氧化而產(chǎn)生火花而給手術(shù)室?guī)黼[患。
第二篇:手術(shù)無影燈的使用注意事項
手術(shù)無影燈的使用注意事項
隨著醫(yī)療上先進醫(yī)療器的發(fā)展,手術(shù)無影燈現(xiàn)在的疾病越來越得到的控制,而且中國醫(yī)療器械的發(fā)展已經(jīng)上升了一個很強大的空間,施展發(fā)展的層次也是我們所追逐的腳步之一,面對這樣的發(fā)展,我們不得不充分的考慮一下,關(guān)于手術(shù)無影燈的使用,而且面對手術(shù)無影燈的使用,我們更不能盲從,應當緊跟它的工作步驟來進行。
(一)維修保養(yǎng)
1.燈泡更換
注意:(1)更換燈泡時,必須先切斷安裝在墻上的220V電源開關(guān),待燈泡冷卻后才能更換!(2)如發(fā)現(xiàn)濾光玻璃損壞,應及時通知廠方修復。否則可能引起肌體組織燒傷。
先用拇指推進滅菌柄鎖鉤,卸下無菌柄,再用螺絲刀卸下光源系統(tǒng),在確定燈泡冷卻后,才能將損壞的燈泡更換。注意:不可用手直接拿捏燈泡,以免指紋留在新燈泡上,影響光源。
2.設備清潔
手術(shù)無影燈使用一段時間后,外殼、燈面板會積有灰塵、血液、體液等,必須對設備進行清潔。
2.1 外殼清潔
用液蠟和軟布進行擦洗,不僅可清潔外殼,還能保護油漆層。對污物嚴重的可用酒清反復擦洗。
小心:不可用酸性、堿性溶液或研磨劑進行擦洗。
2.2燈面板清潔
由于燈面板用高分子材料制成,表面有嚴重污物或擦毛,對光源有很大的影響,因此在清潔時,只能用中性清潔劑和無雜物的干凈的軟布進行擦洗。
小心:不可用酸性、堿性溶液或研磨劑進行擦洗。
2.3 無菌柄消毒
手術(shù)前后,應卸下無菌柄用75%酒精液浸泡消毒,并用軟布沾75%酒精液將燈頭擦干凈。
小心:不可用類似福爾馬林等溶劑性溶液進行擦洗。
3、常規(guī)檢查
3.1 聯(lián)接處檢查
由于手術(shù)無影燈是永久懸掛式設備,其安全性致關(guān)重要。必須定期檢查旋轉(zhuǎn)體底盤連接螺母和其它聯(lián)接螺釘?shù)臓顟B(tài),發(fā)現(xiàn)有松動應立即旋緊。
根據(jù)“第五 安裝與調(diào)試里的安裝說明”的相關(guān)內(nèi)容操作。
3.2 電氣檢查
檢查頂罩內(nèi)的電源板上電源線的連接狀況。發(fā)現(xiàn)連接松動,應馬上旋緊接線排上的連接螺釘。有氧化現(xiàn)象應更換連接端子。用搖表檢查保護接地線連接牢靠。
注意:上述檢查每年至少進行一次。
警告:電氣檢查必須切斷網(wǎng)電源。
第三篇:智能無障礙LED手術(shù)無影燈(小編推薦)
智能無障礙LED手術(shù)無影燈
手術(shù)無影燈是手術(shù)室內(nèi)重要的設備,傳統(tǒng)的鹵素燈泡無影燈沿用了數(shù)百年,雖然經(jīng)歷了無數(shù)次改進,但由于鹵素燈泡本身的缺點,使暴露出的問題一直沒有從根本上得到很好的解決。隨著現(xiàn)代物理照明技術(shù)的發(fā)展,運用 LED(發(fā)光二極管)技術(shù)開發(fā)的大功率 LED 手術(shù)無影燈,具有安全穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保、色溫和光強無級可調(diào)等優(yōu)點,實現(xiàn)了通過調(diào)節(jié)色溫滿足手術(shù)狀態(tài)下人體不同組織在不同色溫條件下的顯色特性要求,有效地解決了手術(shù)照明系統(tǒng)體積龐大且能耗高的問題,有利于提高手術(shù)室的空氣凈化質(zhì)量,更適合層流手術(shù)室凈化氣流的要求,降低手術(shù)室凈化維護成本,最大限度地滿足臨床手術(shù)照明的客觀要求,是現(xiàn)代手術(shù)室的一大革新。智能手術(shù)無影燈的基本原理和技術(shù)
LED 技術(shù)產(chǎn)生于上世紀 70 年代,利用半導體材料的電子遷移釋放特定波長的能量產(chǎn)生可見光。通過近50 年的發(fā)展,該技術(shù)已經(jīng)廣泛地運用到日常生活照明和特殊作業(yè)的照明,其具有節(jié)能、環(huán)保、安全、可靠性高、實用性強、響應時間短等優(yōu)點。但由于發(fā)光強度的限制,一直沒有突破手術(shù)照明的要求范圍。2004 年超高亮度的 LED 光引擎及光機的誕生使得這項技術(shù)運用到手術(shù)照明領(lǐng)域成為可能。運用高亮度 LED“封裝光通”原理技術(shù),具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)大功率 LED 芯片智能手術(shù)無影燈在中國重慶研制成功。智能手術(shù)無影燈的綜合優(yōu)勢
傳統(tǒng)鹵素光源無影燈存在諸多的問題 :① 照明質(zhì)量較差,容易造成醫(yī)生視覺疲勞 ;② 超高紅外熱輻射,給手術(shù)醫(yī)生帶來不適感;③ 固定色溫,不易清晰地分辨各種組織、器官,不利于進一步提高手術(shù)質(zhì)量 ;④ 功耗大,平均功率1000W ;⑤ 龐大的結(jié)構(gòu),阻擾凈化空氣正常流通、降低消毒凈化效果 ;⑥ 維護成本高,每月檢查、燈泡壽命平均 1000h。大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈解決了傳統(tǒng)鹵素光源無影燈存在的問題,其主要的技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)在以下三個方面。
2.1 技術(shù)優(yōu)勢
⑴ 多晶體矩陣排列光源 大功率 LED 芯片智能手術(shù)無影燈由 3~5 區(qū)段組成,每個區(qū)由單獨的匯聚透鏡組成。在這個排列中,每個晶體產(chǎn)生一個單色光,共有 4 種單色光。4 色光源配比能夠提供最佳的對比度和分辨力。照射區(qū)域5 倍光重疊,最大限度地減少了陰影,并能實現(xiàn)深度照射,光強可達 160,000LUX,滿足深部手術(shù)的照明需要。
⑵ 色溫可調(diào) 色溫是表示光源光譜質(zhì)量的通用指標,可以比較方便、直觀地表示白光的光色。色溫低,白里帶黃,稱暖色調(diào) ;色溫高,白里帶藍,稱冷色調(diào)。色溫是人眼對發(fā)光體或白色反光體的主觀感覺,是因人而定的。人體不同組織器官的色飽和特性不同,在人眼中反應的色溫也不同。例如血供比較豐富的組織器官(比如肝、腎)色溫比較高;如果用色溫較高的光源照射器官,看起來就更加真實;而肺臟、脂肪組織色溫相對比較低,此時仍用高色溫的光源照射,看起來就會偏紅。因此,進行不同部位的手術(shù)需要調(diào)節(jié)光源的色溫來達到最佳的視覺效果。然而傳統(tǒng)的鹵素光源無影燈不能調(diào)節(jié)色溫,并不能適應不同手術(shù)的需要。
LED 芯片手術(shù)無影燈采用多個白、紅、綠、藍色 LED 按矩陣陣列緊密排列在較小面積的基板上 , 采用多路驅(qū)動控制器分別控制各色 LED,據(jù)不同照度要求 , 通過 PWM 控制白光 LED 的亮度,根據(jù)紅、綠、藍三色 LED 光混合與對應色溫變化規(guī)律,用 PWM 控制各色 LED 所發(fā)出的光使之達到所需的色溫。色溫可調(diào)范圍在 3200~5000K。醫(yī)生可以根據(jù)不同的喜好和不同部位的手術(shù)需要進行調(diào)節(jié),較高的色溫可以解除長時間強光刺激造成的視覺疲勞,提高夜間手術(shù)和長時間手術(shù)的質(zhì)量。
⑶ 智能控制 大功率 LED 芯片智能手術(shù)無影燈符合人體功效學新標準,集成智能變光模式,同步化多光電傳感頭。
⑷ 科學的整體設計 層流手術(shù)室凈化氣流是目前最先進有效的方式,凈化氣流的方向一般多采用垂直層流式,使手術(shù)區(qū)處于潔凈氣流形成的主流區(qū)內(nèi),確保空氣潔凈度達標。層流手術(shù)室不僅要求高度潔凈的空氣,而且要求能控制氣流的流通方向,使氣流從潔凈度高的手術(shù)區(qū)流向潔凈度相對較低的區(qū)域,并帶走和排出氣流中的塵粒和病原微生物。然而,傳統(tǒng)的天棚嵌入式多孔型無影燈或大背殼式無影燈會阻礙垂直層流風口的氣流,使無影燈背殼上方的積塵和病原微生物帶入到手術(shù)區(qū)域,增加手術(shù)病人術(shù)后感染的幾率。大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈的設計采用中空式流線設計,不影響垂直層流流線,更科學合理,不僅能滿足手術(shù)光照要求,而且更適合層流手術(shù)室的空氣凈化要求。
2.2 生態(tài)優(yōu)勢
⑴ 環(huán)保、節(jié)能 大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈的設計屬于綠色技術(shù)。其發(fā)光原理是基于電子躍遷發(fā)射出可見光波長,因而在設計上不含汞、鉛等有害重金屬,而且廢棄的LED 芯片還可以回收利用,大大減少了環(huán)境污染,符合國家環(huán)保質(zhì)量要求。LED 光源使用低電壓,適合手術(shù)室的安全用電范圍,而且堅固耐震,耐沖擊,使得光源穩(wěn)定性高。另外,LED 光源響應時間在納秒級,非常適合高頻操作,LED 芯片的工作電壓很低,大大節(jié)約了能源。
⑵ 長壽命、低熱量 作為第四代新型照明光源,LED 具有許多不同于其他電光源的特點(見表 1),這也使其成為節(jié)能環(huán)保光源的首選。LED 燈的平均壽命為連續(xù) 100000h,是普通照明燈的 30 倍(見表 1)。大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈所采用的冷光源光效高[1,5]、散熱低、減少上升熱氣流,非常適合在無障礙層流手術(shù)室中運用。另外,LED 光源發(fā)出的冷光源,對長時間站在手術(shù)燈下手術(shù)的醫(yī)生來說具有更佳的舒適性。
2.3 經(jīng)濟優(yōu)勢
我國現(xiàn)在手術(shù)室無影燈主要是傳統(tǒng)的鹵素光源無影燈或熒光源無影燈,以全國在用的約 53000 臺手術(shù)無影燈為基數(shù),若全部使用 LED 芯片手術(shù)無影燈,每年可節(jié)約24000 萬度電,節(jié)能減排的社會效益將十分顯著。由此每年可節(jié)約火電燃煤 10 萬噸,減少火電產(chǎn)生的二氧化碳排放26200 萬升,減少火電產(chǎn)生的二氧化硫排放 85 萬升,其環(huán)保節(jié)能的社會意義重大。另外,由于傳統(tǒng)鹵素或熒光光源無影燈的壽命較短,增加了手術(shù)室的折舊費用,使手術(shù)室運行成本增加。因此,大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈更具經(jīng)濟價值。結(jié)論
綜上所述 :色溫連續(xù)可調(diào)大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈集 LED 二次光學設計、散熱技術(shù)、驅(qū)動電源、穩(wěn)壓器及控制技術(shù)、萬向節(jié)懸臂等創(chuàng)新技術(shù)為一體,實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)色溫滿足手術(shù)狀態(tài)下人體不同組織在不同色溫條件下的顯色特性要求,從根本上突破傳統(tǒng)醫(yī)療照明技術(shù)存在的色溫不可調(diào)、溫升較高等局限,解決了手術(shù)醫(yī)生長時間工作的視覺疲勞問題,從而有效提高手術(shù)質(zhì)量。大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈具有冷光源、節(jié)能環(huán)保、色溫和光強無級可調(diào)的優(yōu)點。同時,采用 LED 芯片制備的手術(shù)無影燈可以有效解決目前手術(shù)照明系統(tǒng)體積龐大且能耗高的問題,有利于提高手術(shù)室的空氣凈化質(zhì)量,降低手術(shù)室凈化維護成本,能夠最大限度地滿足臨床手術(shù)照明的客觀要求。大功率 LED 芯片手術(shù)無影燈具有節(jié)能環(huán)保、安全可靠的優(yōu)點,并能提供更加優(yōu)越的手術(shù)照明效果,必將為現(xiàn)代層流手術(shù)室?guī)砀锩缘娘L暴。
第四篇:大功率全方位反射鏡發(fā)光二極管性能研究
大功率全方位反射鏡發(fā)光二極管性能研究
1.引言
目前大功率LED光提取效率比較低的一個重要原因是LED 襯底的厚度比較大,很大一部分有源區(qū)發(fā)射的光入射到襯底層被襯底和電極等材料吸收,從而大大降低光的提取效率,進而影響出光,為了改善這一缺陷,近幾年利用全方位反射鏡(omnidirectional reflector,ODR)將有源區(qū)發(fā)出的射向襯底的光反射出去是一個興起的分支.Tu 等采用ZnO 接觸作為反射鏡減少光源射向頂部時被不透明電極吸收的部分光線;Horng 等在Si 襯底與有源區(qū)之間增加反射鏡,并在p,n 區(qū)兩側(cè)分別做粗糙處理來增加出光,制作工藝復雜;李一博等的利用Si做轉(zhuǎn)移襯底,Au做反光鏡和鍵合界面,ITO做緩沖層和窗口層制作基于Au /Au直接鍵合的反光鏡,是金屬反射鏡,與ODR 有本質(zhì)區(qū)別并且在實際操作中需要鍵合技術(shù),工藝相對復雜;考慮到Ag / SiO2 作為反射鏡時,入射光不論是TE 模態(tài)還是TM 模態(tài)在不同角度上都有很高的反射率,所以本實驗中采用現(xiàn)有的芯片,先將藍寶石襯底減薄,再在藍寶石襯底上用PECVD 分別鍍上一層SiO2和Ag,即構(gòu)成了白光ODR LED,制作工藝簡單,光強提高顯著,利于生產(chǎn)實際.實驗中采用電極形狀如圖1 所示,ODR LED 芯片剖面結(jié)構(gòu)如圖2 所示,圖2 中藍寶石襯底下Mirror 為Ag / SiO2.2.實驗原理
圖2 模擬了光在ODR LED 內(nèi)部發(fā)射時所經(jīng)過的路徑: 當在p,n 電極上加上正向壓降時,p 區(qū)空穴與n 區(qū)電子向有源區(qū)運動并發(fā)生輻射復合,發(fā)出的光線有兩條路徑,一條直接射出如圖2 中路徑1,另一條射向襯底下的全方位反射鏡,并發(fā)生反射,從頂面或側(cè)面射出如圖2 中路徑2,從而增加光射出的路徑,增強LED的光通量與光效.3.實驗樣品
本批實驗樣品采用揚州華夏集成光電有限公司生產(chǎn)的芯片.對一塊外延片整體進行測試,發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果基本一致后試制成芯片.將該外延片一半制做成普通LED 芯片,另一半制做ODR LED 芯片,芯片的尺寸為40 mil.選取一個單元中的ODR LED芯片如圖3 所示,與圖2 比較,可以明顯看出芯片亮度不同.采用半自動針測機對芯片進行點測并選取與點測平均值較近的單元(包含ODR 芯片與普通芯片各一個單元)進行試制成LED 樣品,這兩個單元裸芯片在封裝前的點測結(jié)果如表1表2 所示.從表1 表2 測量結(jié)果中可以看出: ODR 芯片比普通芯片的光強1847mcd 提高了244 mcd,相對提高了13.21%,這是由于ODR 增加反射光;在通入相同的350 mA 工作電流時,ODR 芯片的電壓比普通芯片的電壓3.202 V 增加了0.002 V,此誤差較小可忽略;其他方面的測量,兩種芯片測試結(jié)果基本保持一致.4.測試結(jié)果與分析
4.1.光色電測試結(jié)果
對封裝后的樣品選取普通LED 和ODR LED 各7個,兩類LED中不同樣品各自編號,先進行LED的快速光色電測試,測試儀器為杭州遠方HAAS-2000 LED 快速光色電綜合測試量系統(tǒng),測試溫度為25℃,測試電流為350 mA,兩組LED 的測試結(jié)果如下,表3 中去除5 號、表4 中去除5 號和7 號等性能不佳的樣品,兩組樣品測量反向漏電流時的反向電壓均為-5.008 V.從表3 中可以看出,整體樣品品質(zhì)較好,光通量較高,平均值達到76.62 lm,光效達到65.11 lm /W,并且在正常工作電流為350 mA 情況下,電壓僅為3.362 V,色純度為10.3%,但色溫偏高,為7010 K;表4 看出經(jīng)過ODR LED 處理后的LED 在光學、電 學、色參數(shù)方面都有明顯改善,光通量到達81.25 lm,光效為68.85 lm /W,比普通LED分別提高了4.23 lm,3.74 lm /W,相對提高了6.04%,5.74%,電壓為3.371 V,僅增加了9 mV.通過ODR LED 與普通LED的主波長、色溫對比,我們認為ODR 對于黃綠光的反射作用要強于藍光,導致ODR LED 的白光光譜中黃綠光相對普通LED 的光強增加量高于藍光,這一方面導致ODR LED 的色溫比普通LED 的色溫更低,降低了1804 K,大幅度提高LED 的色溫性能;另一方面導致ODR LED 主波長紅移.而且 ODR LED 的色純度明顯比普通LED
高,提高 8.1%,相對提高了78.64%.4.2.光譜測試
對測試的ODR LED 與普通LED 的發(fā)光光譜進行測試,結(jié)果如圖4 所示,從圖中可以看到,兩種樣品均產(chǎn)生兩個波峰,并且兩個波峰位置相同,一個峰位于445 nm,屬于藍光光譜范圍,另一個峰位于 546 nm,為黃綠光光譜范圍,這是由于這批白光LED 樣品采用在LED 藍光芯片上涂覆YAG(yttrium aluminum garnet,釔鋁石榴石)熒光粉,芯片發(fā)出的 藍光激發(fā)熒光粉后可產(chǎn)生典型的500-580 nm 黃綠 光,黃綠光再與藍光合成白光.利用這種
方法制備白光簡單,便于實現(xiàn)且效率高,資金投入不大,因此具有一定的實用性.從圖4(a),(b)中可以看出,ODR LED 與普通LED 的第一個峰位,均位于445 nm 處,兩種LED 的 FWHM 均為33 nm 左右,但從圖中右上角相對光譜強度可以看出ODR LED 的藍光光譜強度要高于普通LED;另一個峰位,兩種LED 均位于546 nm,ODR LED 的FWHM 為122.0 nm,普通LED 的FWHM 為120.43 nm,ODR LED 的FWHM 要略大于普通LED,仍需改進;ODR LED 中黃綠光的光譜強度也 高于普通LED,這都是由于ODR 的反射作用.但ODR LED 較普通LED 而言,黃綠光的增加量高于藍光,我們認為ODR 對于白光中黃綠光的反射強度要高于藍光,使得白光光譜中黃綠光的增加高于藍光的增加,這也正是主波長紅移和色
溫降底的原因.4.3.電學性能測試
對ODR LED 與普通LED進行I-V 特性測試,測試條件為: 電流從0-1000 mA,間隔2mA,測試溫度為25℃,測試結(jié)果如圖5,從圖上可以看出,兩種LED 的整體電流電壓特性很好,均未出現(xiàn)隨著電流增大電壓出現(xiàn)飽和的情況,說明這批樣品品質(zhì)較好.當電流小于400 mA 時,ODR LED 與普通LED 的電流電壓曲線基本重合;當電流大于400 mA 時,ODR LED 的電壓比普通LED 的電壓較高,并且差距越來越大,但始終在誤差范圍內(nèi).ODR LED 的串聯(lián)電阻為1.160 Ω,比普通LED的串聯(lián)電阻1.102 Ω僅增加0.058 Ω,兩者基本相同.若忽略Rs 對工作電流的影響,(1)式可以簡化為
I = Idiff exp[αV] + Ire exp[βV].(2)
式中Id 及Ir 分別是由擴散及復合所引起的飽和電流,Rs 為器件的串聯(lián)電阻.從圖5 可以看出,當電流處于0-1000 mA 時,I-V 特性曲線呈現(xiàn)兩種不同的區(qū)域.當I < 400 mA,兩種LED 的I-V 特性曲線基本重合,并呈現(xiàn)指數(shù)曲線
I = 2.86 × 10-3 exp[(0.00038V)].(3)
當I > 400 mA,兩種LED 的曲線有所分離,ODR LED: I =(2.83139 + 0.00132V)× 10-3,(4)
普通LED: I =(2.82993 + 0.00126V)× 10-3.(5)
由兩種LED 曲線的解析(4),(5)式也可以看出兩種LED 的電壓差差距較小,說明ODR LED 處理對LED 器件電壓基本無影響.4.4.光學性能測試
對兩種LED 的光通量和光效隨電流變化進行測量,測量條件與I-V 特性測試相同.結(jié)果如圖6 所示,從圖中明顯看出,兩種LED 的光通量隨著電流升高而逐漸升高,光效均隨著電流的升高而逐漸降低;而ODR LED 的光通量和光效要始終高于普通LED,這從光通量和光效隨電流變化的角度來證實了ODR LED 的優(yōu)勢.隨著電流的逐漸升高,LED 中p,n 區(qū)空穴和電子在大電流的驅(qū)動下增加了向多量子阱的擴散,使得復合發(fā)光逐漸增加,從而增加了光通量,所以兩種類型的LED 的光通量均會隨著電流的升高而增加.由于ODR LED 特有的反射作用使得ODR LED 的光通量高于普通LED,并且隨著電流的增加其增加的幅度也會高于普通LED.在光效問題上,在電流逐漸升高時,由于大功率LED 的電流驅(qū)動較高,使得芯片內(nèi)部熱效應劇烈,增加了芯片內(nèi)部非輻射性復合,相對降低芯片的外量子效率,使得芯片光效呈現(xiàn)衰減趨勢,導致芯片性能惡化.但是ODR LED 的光效始終高于普通LED,說明ODR LED 在光衰抗老化中有著顯著優(yōu)勢.4.5.色參數(shù)性能測試
在LED 的色學參數(shù)測試中,實驗主要測試了峰值波長、半峰寬、色溫隨電流的變化而變化,測試電流與前面I-V 特性曲線測試中相同,圖7顯示峰值波長及半峰寬隨電流變化的關(guān)系,圖8 顯示色溫隨電流變化的關(guān)系.從圖7中可以看出,隨著電流的增加,峰值波長 逐漸發(fā)生藍移,并且ODR LED 的藍移量為10.5 nm 要高于普通LED 的藍移量8.5 nm,這說明ODR LED 在波長方面的光衰不如普通LED 好.由于GaN 基材料固有的極化效應,致使多量子阱能帶傾斜,產(chǎn)生量子限制斯塔克效應(QCSE).隨注入電流的增加,多量子阱區(qū)的自由載流子增加,由電子和空穴的空間局域性產(chǎn)生的電場可以在一定程度上屏蔽了極化電場,減弱了量子限制斯塔克效應,且超過了熱效應引起的紅移,使量子阱的有效禁帶寬度變大,峰值波向短波移動,發(fā)生藍移;對于兩種LED 半峰寬的增加,可能是由于存在量子限制斯塔克效應,使載流子壽命的降低和
光譜的展寬.LED 的色溫是把標準黑體加熱溫度升高到一定程度時該黑體顏色開始深紅-淺紅-橙黃-白-藍逐漸變化,當某光源與黑體顏色相同時,把黑體當時的絕對溫度稱為該光源的色溫.從圖8 中可以看出,隨著電流的增加,兩種LED 的色溫均呈現(xiàn)增加的趨勢,這是由于電流加大后,兩種LED 的藍光發(fā)射強度均增加,而熒光粉的厚度是一定的,則在出射的白光中藍光成份增多,色溫增加.普 通LED 的色溫偏高,從開始的6632 K 增加至8251 K,色溫始終處于高色溫段,且色溫變化較大;ODR LED 的色溫適中,從5308 K 升高至5619 K,色溫始 終處于中色溫段,且色溫變化幅度要遠小于普通LED 燈,說明ODR LED 在色溫方面有著
絕對的優(yōu)勢---穩(wěn)定性高.5.結(jié)論
針對近年來LED 出光效率不高的問題,本文采用簡單工藝條件提高LED 的出光效率,并且實驗測試結(jié)果也證實了這種工藝處理的簡易性、可行性和優(yōu)越性.從整體上看ODR LED 在光學、電學、色參 數(shù)都要比普通LED 有一定的優(yōu)勢,尤其是色參數(shù)方面,將大功率LED 從高色溫區(qū)降低至中色溫區(qū),利于視覺的保護,并且隨著電流的增加其色溫仍在中色溫區(qū)內(nèi),極大的改善功率型LED 的色溫缺陷,對生產(chǎn)實際具有一定的指導作用.感謝揚州華夏集成光電有限公司提供的實驗樣品和相關(guān)工藝幫助,尤其是林岳明博士并對實際樣品的實驗提供
相關(guān)的指導與建議.
第五篇:塑料材料性能分析
塑料材料性能分析
上海微譜化工技術(shù)服務有限公司,是一家專業(yè)從事材料分析檢測技術(shù)服務的機構(gòu),面向社會各業(yè)提供各類材料樣品剖析、配方分析、化工品檢驗檢測、單晶硅純度檢測及相關(guān)油品測試服務。
本公司由高校科研院所教授博士領(lǐng)銜、多個專業(yè)領(lǐng)域?qū)<宜M成的技術(shù)團隊具有長期從事材料分析測試的經(jīng)驗,技術(shù)水平和能力屬國內(nèi)一流。通過綜合性的分離和檢測手段對未知物進行定性鑒定與定量分析,為科研及生產(chǎn)中調(diào)整配方、新產(chǎn)品研發(fā)、改進生產(chǎn)工藝提供科學依據(jù)。
微譜技術(shù)與同濟大學聯(lián)合建立微譜實驗室,完全按照CNAS國家認可委的要求建設,通過CMA國家計量認證,并依據(jù)CNAS-CL01:2006、CNAS-CL10和《實驗室資質(zhì)認定評審準則》進行管理,微譜實驗室出具的檢測數(shù)據(jù)均能溯源到中國國家計量基準。
微譜技術(shù)可以提供塑料制品,橡膠制品,涂料,膠粘劑,金屬加工助劑,清洗劑,切削液,油墨,各種添加劑,塑料,橡膠加工改性助劑,水泥助磨劑,助焊劑,紡織助劑,表面活性劑,化肥,農(nóng)藥,化妝品,建筑用化學品等產(chǎn)品的成分分析,配方分析,工藝診斷服務。
塑料是在一定條件下,一類具有可塑性的高分子材料的通稱,一般按照它的熱熔性把它們分成:熱固性塑料和熱塑性塑料。它是世界三大有機高分子材料之一(三大高分子材料是塑料,橡膠,纖維)。
塑料的英文名是plastic,俗稱:塑膠。
塑料的種類繁多,工藝繁多,本材料只介紹一點注塑用的塑料材料。
為什么有人稱塑料為樹脂? 人類最早認識的高分子材料都是樹皮割破后流出的液體的提取物,呈粘稠狀,也就是說它是樹中提取的脂。因此,目前仍然有很多人把這種高分子材料叫樹脂。但隨著現(xiàn)代化工工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在所用的高分子材料都是石油化工產(chǎn)品或石油化工的副產(chǎn)品或石油合成產(chǎn)品。現(xiàn)代的塑料已經(jīng)不是樹中提取物了,而是石化產(chǎn)品。塑料的本色和牌號:
一般塑料的分子結(jié)構(gòu),都是線性的高分子鏈或帶支鏈的高分子鏈段,有結(jié)晶和非結(jié)晶兩種,塑料材料的性能與其結(jié)晶性能有很大的關(guān)系,與其分子結(jié)構(gòu)有很
大的關(guān)系,也與其組成的元素有很大的關(guān)系,一般來說,塑料的結(jié)晶率越大,其透光性就越差;帶脂基的,帶氨基的,帶醇基的,比較易吸水,比較容易因水的作用分解,加工時,也比較難烘干;帶烯烴基的,塑料的柔性就好,帶苯環(huán)的,塑料比較剛硬。由于塑料的分子結(jié)構(gòu)千差萬別,形成了不同品種的,性能差異很大,不同牌號的上萬種產(chǎn)品。
塑料的燃燒
一般的塑料都能燃燒,燃燒時發(fā)出它特有的氣味和火焰,這是由它的組成元素而決定的,這些可以用于塑料產(chǎn)品的識別。如:PVC燃燒時就發(fā)出綠光。同時,由于塑料能燃燒,用于家用電器產(chǎn)品的塑料都要求有自息性能,或加阻燃劑,必須符合美國UL—94標準。工業(yè)生產(chǎn)中泛用于制造軸承、圓齒輪、凸輪、傘齒輪、各種滾子、滑輪、泵葉輪、風扇葉片、蝸輪、推進器、螺釘、螺母、墊片、高壓密封圈、耐油密封墊片、耐油容器、外殼、軟管、電纜護套、剪切機、滑輪套、牛頭刨床滑塊、、電磁分配閥座、冷陳設備、襯墊、軸承保持架、汽車和拖拉機上各種輸油管、活塞、繩索、傳動皮帶,紡織機械工業(yè)設備零霧料,以及日用品和包裝薄膜等。
PA俗稱尼龍學名聚酰胺
簡介
PA是聚酰胺類塑料的通稱,它們在結(jié)構(gòu)上都具有酰胺基,性能上有相似之處。它的總的外觀特點是:都是一類韌性,角質(zhì),從微黃透明到不透明的材料。一般的尼龍是結(jié)晶性塑料,也有無定形的透明尼龍。優(yōu)點:PA機械方面的共性是堅韌,都具有很高的表面硬度,拉伸強度,抗沖擊能力,耐疲勞,耐折迭。
PA具有較高的耐磨性,能自潤滑,而噪聲。
PA耐熱耐寒,在寒冷和炎熱的季節(jié),也能保證很高的機械性能
PA耐藥品,耐油的腐蝕。耐應力開裂。
PA易印刷,易染色,電性能優(yōu)良。
用途:生產(chǎn)軸承,齒輪,車輪,軸輥,水泵葉輪,風扇葉片,輸油管,儲油管,繩索,魚網(wǎng),變壓器線圈
PA66
簡介PA66是白色半透明的材料
優(yōu)點:PA66是尼龍材料中,機械強度最高的一種,拉伸強度,表面硬度,剛性都高于其它的尼龍類塑料。
PA具有較高的耐磨性,它的耐磨性僅低于POM,而優(yōu)于其它尼龍。
PA6
簡介:PA6是微黃半透明的材料
優(yōu)點:PA6是尼龍材料中,機械強度比較高的一種,但低于PA66;拉伸強度,表面硬度,剛性都高于其它的尼龍類塑料。抗沖性和柔性高于PA66
MC尼龍
簡介:MC尼龍與PA6都是尼龍6的產(chǎn)品,只是聚合工藝不一樣。
優(yōu)點:MC尼龍的分子量大于 PA6一倍以上,因此它的機械強度高于PA6;
PA610
簡介:PA610是奶白色半透明的材料
簽別:用PA610與鹽酸在110℃加熱4小時,有少量白色已二酸結(jié)晶沉淀析出。PA6沒有,PA66也有。
優(yōu)點:PA610是尼龍材料中,吸水性較低的一種,它的尺寸穩(wěn)定性和電性能高于其它的尼龍類塑料。
PA610的柔軟性優(yōu)于其它尼龍。
PA610能吸收有機醇酮,芳烴,氯代烴而增塑。
透明尼龍
透明尼龍是無定形聚酰胺,是尼龍系中唯一的透明制品,透明度與有機玻璃相仿。它除了有尼龍類產(chǎn)品共有的特點外,它還不被水果汁,咖啡,茶等污染,耐污染性良好;因此,它用來制作透明耐油,耐污染的容器,食品容器,高強度的開關(guān)等。
微譜技術(shù)的分析技術(shù)服務遍布化工行業(yè),從原材料鑒定、化工產(chǎn)品配方分析,到產(chǎn)品生產(chǎn)中的工業(yè)問題診斷、產(chǎn)品應用環(huán)節(jié)的失效分析、產(chǎn)品可靠性測試,微譜技術(shù)都可以提供最專業(yè)的分析技術(shù)服務。
微譜技術(shù)深耕于未知物剖析技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新,以振興民族化工材料產(chǎn)業(yè)為己任!