A ka ndonjë dëm nga llambat LED për shëndetin. Pamja e brendshme: llamba LED

Ne jemi mësuar të kursejmë energji. Llambat inkandeshente tërhiqen nga qarkullimi, vendin e tyre e zënë gradualisht burimet e dritës që konsumojnë më pak energji ndërsa lëshojnë të njëjtin fluks ndriçues. Duket se përdorimi i llambave fluoreshente kompakte (CFL) dhe LED ka përfitime të dukshme, pasi promovimi i tyre në treg është formuar në nivel shtetëror. Çështja e fizibilitetit të përdorimit të CFL-ve shkakton polemika të justifikuara, por a ka ndonjë dëm nga llambat LED?

Deri më sot, një llambë LED është burimi më ekonomik i dritës me një numër avantazhesh të pamohueshme ndaj CFL-ve:

• mungesa e pjesëve të brishta në dizajn (llambë qelqi);
• ndezja e menjëhershme;
• nuk ka filamente, të cilat janë nyja më e dobët CFL, më së shpeshti dështojnë;
• perspektivat e zhvillimit, mundësia e futjes së LED-ve në çdo pajisje për shkak të dimensioneve të tyre të vogla;
• Konsumi i ulët i rrymës e bën ekonomikisht të realizueshëm përdorimin e burimeve të dritës LED nga bateritë.

Dhe më e rëndësishmja, ndryshe nga CFL, llambat LED nuk përmbajnë substanca të dëmshme. Dhe për këtë arsye, ato nuk kërkojnë asgjësim, pasi nuk ndotin mjedisin. Balonë CFL përmban një sasi të vogël të merkurit. A janë llambat LED të dëmshme për shëndetin?

Historia LED

Fenomeni i emetimit të dritës nga një diodë në gjendje të ngurtë u zbulua për herë të parë nga Henry Round, një eksperimentues britanik. Në mënyrë të pavarur prej tij, prototipi i LED u mor në 1927 nga shkencëtari sovjetik Oleg Vladimirovich Losev. Puna e LED-it të parë të kuq të përshtatshëm për prodhim industrial u demonstrua nga shpikësi amerikan Nick Holonyak në 1962.

Por LED nuk u përdorën menjëherë për ndriçim. Kjo u parandalua nga spektri i tyre i rrezatimit njëngjyrëshe.

Në parim, dizajni i një LED ndryshon pak nga një diodë konvencionale. Ai gjithashtu përdor vetitë e lidhjes p-n që lindin në ndërfaqen midis kristaleve gjysmëpërçuese me përçueshmëri të ndryshme. Por, kur këtyre kristaleve u shtohen aditivë të caktuar, një sasi drite emetohet gjatë rikombinimit të elektroneve dhe vrimave. Gjatësia e valës së rrezatimit (d.m.th., ngjyra e tij) varet nga materiali i këtyre aditivëve. Ato u zgjodhën eksperimentalisht, kështu që evolucioni i ngjyrës së rrezatimit të këtyre pajisjeve u zvarrit me vite.

Pas shpikjes së LED-it të kuq në periudha të ndryshme, u shpikën pajisje me rrezatim dritë të verdhë, jeshile, portokalli dhe infra të kuqe. Por deri më tani kostoja e tyre ishte relativisht e lartë dhe intensiteti i rrezatimit i lejonte ato të përdoreshin vetëm për instrumentet tregues ose në pajisjet e kontrollit infra të kuqe.

Një hap i madh drejt llambave LED ishte shpikja e LED blu nga shkencëtarët japonezë në 1990, të cilëve iu dha Çmimi Nobel për këtë. Pajisja kishte një avantazh të pamohueshëm - ishte i lirë. Kishin mbetur shumë pak burime drite LED.

Parimet e shkëlqimit të llambave LED

Nga se përbëhet drita e diellit? Kjo mund të shihet në shembullin e ylberit. Në të, përbërësit e dukshëm të ngjyrave të rrezatimit të dritës sonë dallohen me sy të lirë.

LED nuk mund të zëvendësojë dritën e diellit, pasi shkëlqimi i tij është i barabartë me vetëm një pjesë të vogël të spektrit të rrezatimit diellor. Por me shpikjen e LED blu, kjo u bë e mundur. Ka dy mënyra se si zgjidhet ky problem.

Le të kujtojmë parimin e funksionimit të një llambë fluoreshente ose CFL. Në të, rrezatimi ultravjollcë shndërrohet në dritë të dukshme duke përdorur një fosfor që mbulon murin e brendshëm të balonës. U shpikën luminofore që i përgjigjen jo vetëm ultravjollcës, por edhe blusë. Mbetet për të mbuluar sipërfaqen e LED me to - dhe llamba është pothuajse gati.

Metoda e dytë bazohet në përzierjen e ngjyrave, kur dy pika të ndritshme me ngjyra të ndryshme perceptohen nga syri si rrezatim i një hije krejtësisht të ndryshme. Të gjitha tubat dhe monitorët televizivë punojnë në këtë parim. Kjo doli të jetë e mundur me përdorimin e LED-ve. Kristalët gjysmëpërçues që lëshojnë ngjyra të kuqe, jeshile dhe blu me të njëjtin intensitet dhe të vendosur afër njëri-tjetrit, perceptohen nga syri si një burim i dritës së bardhë.

Por kjo metodë nuk është aq e thjeshtë. Marrja e saktë e hijes që dëshironi në një shkallë industriale është një sfidë. Prandaj, metoda e përzierjes përdoret kryesisht në pajisjet me ngjyra të lehta të ndryshueshme nga përdoruesi. Me ndihmën e rrezatimit të ngjyrave të kuqe, jeshile dhe blu, ju mund të merrni çdo ngjyrë shkëlqimi që ekziston në natyrë.

Llambat LED me fuqi

Por një LED nuk është ende një llambë. Tensioni i rrjeteve të furnizimit me energji elektrike është 220 V. Dhe tensioni i nevojshëm që LED të funksionojë është disa volt. Për më tepër, me një rritje të lehtë në lidhje me vlerën nominale, rryma përmes pajisjes rritet shumë herë. Prandaj, për të ndezur llambën LED në rrjet, ishte e nevojshme të përdorni një pajisje të veçantë - një drejtues.

Llamba përbëhet nga disa LED të lidhur në seri. Drejtuesi siguron një tension të tillë furnizimi për këtë zinxhir në mënyrë që rryma përmes tij të vlerësohet. Por në të njëjtën kohë, tensioni alternativ i rrjetit korrigjohet, bëhet konstant.

Do të duket, pse, sepse LED, si një diodë e rregullt, dhe kështu kalon rrymën vetëm në një drejtim? Por nëse e bëni atë të funksionojë me tension të alternuar, drita nga llamba do të pulsojë në kohë me tensionin e rrjetit - me një frekuencë prej 50 Hz. Dhe tani ne po i afrohemi gjithnjë e më shumë efektit të llambave LED në vizion.

Nga vjen pulsimi i dritës?

Burimet e dritës, të mundësuara nga një rrjet 50 Hz, pulsojnë gjithçka, por secila në mënyrën e vet.

Grumbullimi nga një llambë inkandeshente zbutet për faktin se filamenti i tij ka inerci termike. Ajo nuk ka kohë të ftohet midis gjysmë periudhave të tensionit të furnizimit.

Llambat fluoreshente me një mbytje konvencionale dhe llambat DRL pulsojnë qartë me frekuencën e rrjetit. Ju mund të shpëtoni nga kjo duke fuqizuar llambat fqinje nga faza të ndryshme të rrjetit ose duke zhvendosur fazën e tensionit midis tyre duke përdorur një kondensator.

Grumbullimi nga burimet e dritës që kanë furnizime me energji AC-në-DC teorikisht kanë një minimum valëzimesh. Kjo:

• llambat fluoreshente me ballast gjysmëpërçues (ballasts elektronikë);
• llambat fluoreshente kompakte;
• Llambë LED.

Por është shumë herët për t'u gëzuar: pronari i një burimi ekonomik drite nuk është aspak i siguruar ndaj pulsimeve të tyre. Llambat LED janë produkti më i shtrenjtë. Dhe këtu hyjnë në lojë ligjet e tregut: ata blejnë më shumë mallra, çmimi i të cilave është më i ulët. Dhe prodhuesit nuk do të punojnë me humbje për veten e tyre.

Ulja e kostos së llambave LED është e mundur vetëm duke zvogëluar numrin e komponentëve elektronikë në qarkun e drejtuesit. Një kondensator elektrolitik është përgjegjës për zbutjen e valëzimit, filtrimin e tensionit të korrigjuar. Ndërsa shoferi bëhet më i lirë, kapaciteti i tij zvogëlohet. Mund të instalohet një kondensator me cilësi të ulët, i cili shumë shpejt humbet vetitë e tij gjatë funksionimit. Mund të mungojë edhe fare.

Është e pamundur të kuptohet që llamba lëshon dritë pulsuese gjatë blerjes dhe përdorimit. Kjo kërkon pajisje speciale, të cilat nuk janë as të disponueshme në të gjitha SES.

Ndikimi i pulsimeve në shëndet

A janë të dëmshme për shëndetin llambat LED pulsuese? Po, pulsimet e dritës ndikojnë negativisht në mirëqenien e njerëzve. Ato çojnë në lodhje të shtuar, duke vepruar në elementët fotoreceptorë të retinës. Ne nuk e ndiejmë këtë, por organet tona të vizionit po përpiqen të korrigjojnë imazhin që rezulton në mënyrë që të perceptohet i ndriçuar në mënyrë uniforme, pa pulsime. Natyrisht, nuk është e lehtë për ta ta zgjidhin këtë problem për një kohë të gjatë, si rezultat, me ekspozim të vazhdueshëm ndaj një ndriçimi të tillë, shikimi në mënyrë të pashmangshme do të fillojë të përkeqësohet.

Ky fakt është vërtetuar nga studiues vendas dhe të huaj. Veçanërisht i rrezikshëm është ndikimi i pulsimeve në trupin e fëmijës, në të cilin organet e shikimit janë ende në zhvillim dhe formim. Më të ndjeshëm ndaj ndikimit të këtij faktori të dëmshëm janë adoleshentët e moshës 13-14 vjeç.

Temperatura shumëngjyrëshe

Ngjyra e perceptuar nga syri i shkëlqimit të burimeve të dritës karakterizohet nga një parametër i quajtur temperatura e ngjyrës. Vlerat e këtij parametri dhe nga përcaktimi migruan në llambat LED nga fluoreshente dhe CFL, të cilat gjithashtu kanë një fosfor në dizajnin e tyre. Hija e ngjyrave të burimeve të dritës ndikon gjithashtu në shëndetin e njeriut.

Drita e ngrohtë është pothuajse e barabartë me dritën nga një llambë inkandeshente. Trupi i njeriut instinktivisht e konsideron atë të jetë i ngjashëm me dritën e diellit gjatë lindjes së diellit dhe përshtatet me aktivitetin e fuqishëm. Llamba të lehta me një shkëlqim të tillë të verdhë rekomandohen për ambientet e banimit, ato krijojnë një ndjenjë komoditeti.

Por shumë njerëz ende preferojnë të përdorin llamba të bardha. Drita e ngrohtë është e zymtë dhe krijon një ndjenjë të mungesës së dritës.

Në spektrin e të ftohtit dhe dritës së ditës, fillon mbizotërimi i nuancave blu. Vizualisht, duket se pajisjet e ndriçimit të pajisura me llamba të tilla shkëlqejnë më shumë.

Por në jetën e përditshme, nuk rekomandohet përdorimi i llambave të ftohta dhe të bardha. Ngjyra blu është tipike për muzgun që vjen pas perëndimit të diellit. Prandaj, ai rregullon trupin e njeriut në përputhje me rrethanat, duke u përgatitur për gjumë. Puna afatgjatë nën ndriçim me një temperaturë të përshtatshme ngjyrash çon në lodhje të shtuar, humbje të përqendrimit. Prandaj, këto llamba këshillohen të përdoren vetëm për ndriçim të jashtëm dhe dekorativ.

Çfarë do të na thotë mjekësia?

Dëmi i llambave LED me spektër blu është studiuar dhe vazhdon të hulumtohet nga shkencëtarët. Efekti i tij negativ në retinë tashmë është vërtetuar.

Për shembull, shkencëtarët spanjollë kanë eksperimentuar me dy grupe qelizash identike të retinës të rritura në kushte laboratorike në një mjedis ushqyes. Një grup, grupi i kontrollit, nuk ishte i ekspozuar ndaj rrezatimit dhe ishte në kushte komode për zhvillim. Një tjetër u rrezatua me LED të spektrave të ndryshëm të emetimit. Më pas, u përcaktua dhe u krahasua numri i qelizave të vdekura në grupet e testimit.

Përqindja më e lartë e vdekjes së qelizave është vërejtur me rrezatim blu LED. Megjithëse burimet e dritës me temperatura të ndryshme ngjyrash shkaktuan të njëjtin efekt, por në një masë më të vogël.

Megjithatë, vetë shkencëtarët arritën në përfundimin se eksperimentet duhet të vazhdohen për të marrë të dhëna më specifike. Nga ku duhet të konkludohet se nuk ka një përfundim përfundimtar nëse llambat LED janë të dëmshme. Në fund të fundit, studimet laboratorike nuk marrin parasysh faktin që qelizat e retinës janë të afta të rigjenerohen. Ne kemi nevojë për rekomandime të qarta: sa kohë gjatë ditës një person mund të qëndrojë dhe të punojë nën ndikimin e kurës LED dhe sa kohë - të jetë jashtë në dritë natyrale ose të flejë.

Mjekët që vëzhgojnë studentët në shkollë kanë vërejtur një rënie të shikimit tek adoleshentët. Por këto të dhëna gjithashtu nuk mund të lidhen qartë me ndikimin e ndriçimit, veçanërisht LED. Mos harroni se shumica dërrmuese e studentëve e kalojnë gjithë kohën e lirë në kompjuter. Dhe ekspozimi ndaj dritës nga monitorët e tyre mund të rezultojë të jetë më i dëmshëm për shikimin sesa ndriçimi në një klasë shkolle.

Llambat LED janë një lloj ndricimi relativisht i ri. Statistikat mbi efektet e dritës prej tyre në shëndetin e syve nuk janë grumbulluar ende, dhe rezultatet e hulumtimit janë ende të pakta. Dhe cilësia e llambave, siç u përmend tashmë, nuk është gjithmonë e lartë.

Prandaj, në vitin 2010, u bënë ndryshime në "Rregullat dhe Rregulloret Sanitare" në lidhje me ndriçimin artificial dhe të kombinuar. Këtu janë shtesat në ndriçimin LED:

• temperatura e ngjyrave të llambave të përdorura për ndriçim 2400˚K - 6800˚K;
• rrezatimi ultravjollcë në spektrin e gjatësisë valore prej 320-400 nm nuk duhet të kalojë 0,03 W / m 2;
• ndriçuesit në të cilat përdoren llamba LED duhet të përjashtojnë goditjen e drejtpërdrejtë të dritës në retinën e syrit (për të përjashtuar një fenomen të tillë si shkëlqim verbues);
• në institucionet e fëmijëve dhe arsimore, rekomandohet përdorimi i llambave inkandeshente dhe burimeve të dritës fluoreshente.

Rreth llambave LED në shkolla - asnjë fjalë. Dhe fakti që llambat fluoreshente krijojnë pulsime të fluksit të dritës, gjë që kërkon një luftë serioze, nuk përcaktohet në asnjë mënyrë. Vetëm llambat me çakëll gjysmëpërçues të prodhuar nga firma serioze janë plotësisht të lira nga ky pengesë. Por kush do të blejë pajisje elektrike të shtrenjta për shkollën?

LED-et janë bërë një burim shumë i njohur drite në dekadën e fundit. Ata erdhën për të zëvendësuar llambat fluoreshente kompakte (CFL) ose, siç quhen në popull, llambat e kursimit të energjisë. Pastaj filloi epoka e ndriçimit LED për njerëzit.

Llambat e kursimit të energjisë ishin një rrezik relativ për shkak të avullit të merkurit që përmbante llamba e tyre. Në rast të shkatërrimit të tij, ekziston rreziku i dëmtimit serioz të shëndetit tuaj, deri në vdekje. Ne do të analizojmë - a janë llambat LED të dëmshme për njerëzit?

Burimet e dëmtimit të shëndetit

Për të vërtetuar ose hedhur poshtë dëmin e shëndetit të llambave LED, ne do të përcaktojmë burimet e dëmtimit të trupit. Le t'i ndajmë me kusht në 2 grupe: karakteristikat e pajisjes dhe funksionimi i pahijshëm.

Karakteristikat e pajisjeve të ndriçimit që janë të dëmshme për trupin:

• Karakteristikat spektrale të burimit të dritës;
• rrezatimi në spektrin infra të kuq;
• pulsimi i fluksit ndriçues.

Grupi i dytë është dëm për shëndetin jo nga vetë burimi i dritës, por nga përdorimi i pahijshëm i tij. Le të hedhim një vështrim në çdo faktor ndriçimi që ndikon në shëndetin tuaj dhe të përcaktojmë nëse drita LED është e dëmshme për sytë tuaj.

Si ndryshojnë burimet e dritës

Drita e diellit duhet të merret si standard, pasi përmban spektrin më të plotë të rrezatimit të dritës. Nga të gjitha pajisjet e ndriçimit artificial, një llambë inkandeshente është më e afërta me diellin. Krahasoni karakteristikat spektrale të burimeve të ndryshme.

Grafikët tregojnë spektrat e ndryshëm të pajisjeve të ndriçimit. Një llambë inkandeshente ka një spektër të lëmuar që ngrihet drejt zonës së kuqe. Spektri i burimeve të dritës fluoreshente është mjaft i thyer, plus një indeks i ulët i interpretimit të ngjyrave (rreth 70).

Puna në dhoma me këtë lloj ndriçimi shkakton rritje të lodhjes dhe dhimbje koke, si dhe perceptim të shtrembëruar të ngjyrave.

Spektri i llambave LED është më i plotë dhe i barabartë. Ka një intensitet të rritur në rajonin me gjatësi vale 450 nm për shkëlqimin e ftohtë, dhe në rajonin 600 nm për llambat "të ngrohta", përkatësisht. Burimet LED ofrojnë paraqitje normale të ngjyrave me një CRI mbi 80. Llambat LED kanë intensitet jashtëzakonisht të ulët UV.

Nëse krahasojmë spektrin e diodës dhe llambave fluoreshente të njohura, bëhet e qartë pse këto të fundit përdoren gjithnjë e më pak. Spektri i CFL-ve është krejtësisht larg standardit dhe indeksi i tyre i paraqitjes së ngjyrave lë shumë për të dëshiruar.

Bazuar në këtë, mund të konkludojmë se, sipas karakteristikave të spektrit, llambat LED janë të padëmshme për shëndetin.

Pse po dridhen llambat?

Faktori tjetër që ndikon në mirëqenien është koeficienti i pulsimit të fluksit të dritës. Për të kuptuar se çfarë është dhe nga çfarë varet, duhet të merrni parasysh formën e tensionit në rrjet.

Cilësia e dritës dhe valëzimi i saj varen nga burimi i energjisë nga i cili ato funksionojnë. Burimet e dritës që funksionojnë me tension konstant, siç janë llambat LED 12 volt, nuk dridhen. Le të hedhim një vështrim në dridhjen dhe dëmtimin e llambave LED për sytë, shkaqet dhe mjetet juridike të tyre.

Nga priza, marrim një tension të alternuar me një vlerë efektive prej 220V dhe vlerën e pikut 310V, të cilën mund ta shihni në grafikun e sipërm (a).

Meqenëse LED-të mundësohen nga rryma direkte, jo me rrymë alternative, ju duhet ta korrigjoni atë. Strehimi i llambës LED përmban një qark elektronik me një ndreqës me një ose dy gjysmë valë, pas së cilës voltazhi bëhet unipolar. Është konstante në shenjë por jo në madhësi, d.m.th. pulsuese nga 0 në 310 volt, grafiku në mes (b).

Llambat e tilla pulsojnë me një frekuencë prej 100 herc ose 100 herë në sekondë, në kohë me valëzimet e tensionit. Dëmi për sytë e llambave LED varet nga cilësia e tyre, më shumë nga kjo më vonë.

A pulsojnë LED-të?

Llambat LED përdorin drejtues të stabilizuar me rrymë (të shtrenjta) ose filtra anti-aliasing (të lirë). Tensioni bëhet konstant dhe stabilizohet nëse përdoren filtra kondensativ.

Nëse prodhuesi nuk ka kursyer në drejtuesin, vlera aktuale bëhet e qëndrueshme. Ky është alternativa më e mirë për jetëgjatësinë e reduktuar të valëzimit dhe LED.

Fotografia më poshtë tregon se si duket valëzimi kur shihet nga kamera. Ju mund të mos e vini re pulsimin pasi organet vizuale përpiqen të përshtatin figurën për perceptim. Truri i absorbon në mënyrë të përsosur këto pulsime, gjë që shkakton lodhje dhe efekte të tjera anësore.

Efekti i llambave LED në shikimin e njeriut mund të jetë negativ nëse ato prodhojnë një fluks ndriçues pulsues. Standardet sanitare kufizojnë thellësinë e pulsimit për ambientet e zyrës në një vlerë prej 20%, dhe për vendet ku kryhen punë që shkaktojnë tendosje të syve në 15%.

Llambat me pulsime të mëdha nuk duhet të instalohen në shtëpi, ato janë të përshtatshme vetëm për ndriçimin e korridorit, depove, hyrjeve dhe dhomave të shërbimeve. Çdo dhomë ku nuk kryeni asnjë punë vizuale dhe nuk qëndroni për një kohë të gjatë.

Dëmtimi nga llambat LED të nivelit të ulët shkaktohet kryesisht nga valëzimet. Mos kurseni në ndriçim, LED me një drejtues normal kushton vetëm 50-100 rubla më shumë se homologët më të lirë kinezë.

Burime të tjera drite dhe pulsimet e tyre

Llambat inkandeshente nuk dridhen sepse funksionojnë me rrymë AC dhe filamenti nuk ka kohë të ftohet kur vlera e tensionit kalon zero. Llambat e tubave fluoreshente dridhen nëse lidhen sipas qarkut të vjetër të "mbytjes". Mund të dallohet nga zhurma karakteristike e mbytjes gjatë funksionimit. Fotografia më poshtë tregon pulsimet e një llambë raster, siç shihet nga kamera e telefonit.

CFL dhe LL më moderne nuk gumëzhin ose dridhen vetëm sepse qarku i tyre përdor një furnizim me energji komutuese me frekuencë të lartë. Një burim i tillë energjie quhet çakëll elektronik (çakëll ose pajisje elektronike) .

Dëmtime infra të kuqe

Për të përcaktuar nëse llambat LED janë të dëmshme për shikimin, merrni parasysh faktorin e tretë të dëmtimit - rrezatimin infra të kuqe. Duhet theksuar se:

• Së pari, dëmshmëria e spektrit IR është e diskutueshme dhe i mungon argumentimi solid;
• së dyti, në spektrin e LED-ve, rrezatimi infra i kuq ose mungon ose është jashtëzakonisht i vogël. Mund të siguroheni në grafikët e dhënë në fillim të artikullit.

A janë llamba halogjene të dëmshme për shëndetin? Prodhuesit përgjegjës (Philips, Osram, etj.) përdorin filtra IR në burime drite të pasura me spektër infra të kuqe (halogjene), kështu që dëmtimi i tyre për shëndetin minimizohet.

Dëmtimi i spektrit blu

Është vërtetuar shkencërisht se rrezatimi në spektrin e ngjyrave blu redukton prodhimin e hormonit të gjumit melatonin dhe dëmton retinën, duke shkaktuar ndryshime të pakthyeshme në të.

Përveç rënies së nivelit të melatoninës, rrezatimi blu shkakton një sërë efektesh anësore: lodhje, rritje të tendosjes së syve dhe sëmundje të syve. Kjo ngjyrë perceptohet më e ndritshme, e cila përdoret shpesh në marketing për të tërhequr vëmendjen tonë. Shumica e treguesve në altoparlantë, televizorë, monitorë dhe pajisje të tjera janë bërë në ngjyrë blu.

Lexoni më shumë rreth kësaj dhe sa të sigurta janë llambat LED për sytë, shkruani në komunitet.

LED-et e bardha janë LED blu të veshura me një fosfor të veçantë që konverton dritën në të bardhë.

Ngjyra blu është faktori më negativ në ndikimin e llambave LED në vizion. Hidhini një sy grafikëve, përkatësisht spektrit të emetimit të LED-ve të paraqitur më sipër. Edhe në një llambë LED me dritë të ngrohtë, ka një kulm në shkëlqim në spektrin blu, ndërsa në dritën e ftohtë është shumë i lartë.

Ana praktike e problemit

Pra, dëmi i llambave LED për njerëzit nuk është një mit? Jo sigurisht në atë mënyrë. Fakti është se studimet u kryen në kushte kur mostrat në studim u ndriçuan nga LED të fuqishëm blu dhe i gjithë spektri i tyre ishte në intervalin "të dëmshëm".

Edhe pse ka një pjesë të dritës blu në LED të ftohtë, ajo nuk është më pak në rrezet e diellit.

Njerëzit modernë të çdo moshe kalojnë shumë kohë para ekranit të kompjuterëve, smartfonëve dhe tabletave. Fokusimi i vazhdueshëm në një distancë prej 0,3-1 metër nga ekrani shkakton dëmtime pakrahasueshme më të mëdha në shikim.

Dëmshmëria e spektrit blu të llambave LED, krahasuar me dëmin nga ekranet e pajisjes, është i papërfillshëm. Për ndriçimin e një dhome, studimi dhe ambientesh të tjera me një rrymë drite të ndritshme, me konsum të ulët energjie, LED është ideal.

Nëse jeni të shqetësuar, lloje të ndryshme të lenteve dhe syzeve për të punuar në kompjuter janë zhvilluar për të reduktuar dëmin e rrezatimit blu. Filtrat e tyre reflektojnë dritën në gamën blu dhe i bëjnë ngjyrat më të ngrohta.

Duhet të mbani mend: nuk janë LED që janë të dëmshme për shëndetin e njeriut, por mënyra e gabuar e funksionimit me pajisje dhe ndriçimi i dobët.

A janë LED të mira apo të këqija?

Për të kuptuar nëse llambat LED janë të dëmshme apo jo, mund të organizoni ndriçimin e duhur sipas. Ai rregullon sasinë e dritës për punë me saktësi dhe madhësi të ndryshme të pjesëve me të cilat punoni gjatë punës.

Burimet e dritës LED ju lejojnë të arrini ndriçimin e dëshiruar në vendin e punës, me fatura minimale të energjisë elektrike. Do të kurseni shikimin, do ta keni më të lehtë të punoni kur dhoma është e ndritshme dhe nuk keni nevojë të shikoni detajet e vogla në dritë të zbehtë. Në këtë rast, dëmtimi i llambave LED për sytë është minimal.

Konsumi i lartë i energjisë i llambave të vjetra inkandeshente nuk është fitimprurës si në shkallë kombëtare (ngarkesa e rëndë në linjat e energjisë elektrike) dhe individualisht (konsumi i lartë dhe çmimi i lartë i energjisë elektrike).

Sot, mosmarrëveshjet nëse llambat LED janë të dëmshme për shikimin mbeten të hapura dhe nuk mund të jepet një përgjigje e qartë. Janë relativisht të fundit, më pak se 10 vite, vërshuan tregun e ndriçimit dhe shumë janë skeptikë për to.

Efekti i llambave LED në shëndetin e njeriut, me respektimin e duhur të rutinës së përditshme, gjumit dhe punës, do të jetë zero. Nëse një person është i ekspozuar ndaj stresit, stresit të tepruar dhe nuk e merr seriozisht cilësinë e gjumit, asnjë burim i vetëm drite nuk do ta ruajë shëndetin e tij.

Përfitimet e LED në jetën e përditshme

Përveç aplikacioneve shtëpiake, mund të kurseni para për ndriçimin artificial në serë. Spektri lejon që të korrat tuaja të rriten më shpejt dhe më mirë. Për këtë, shpesh përdoren llambat DNAT, drita e të cilave përmban gjatësi vale të ndryshme.

Fuqia e burimeve të tilla të dritës llogaritet në qindra vat, ndërsa fitolampat LED kanë një fuqi dhjetë herë më pak dhe përmbajnë vetëm gjatësinë e valës së nevojshme për rritje më të mirë të bimëve.

Edhe pse çmimet nga viti 2011 deri në vitin 2017 u ulën me rreth 10 herë, çmimi i një llambë LED ekuivalente me 100 W inkandeshente mbetet në nivelin e 10 llambave inkandeshente, gjë që ndalon shumë konsumatorë përpara se të blejnë.

Për ekologjinë, refuzimi i llambave të shkarkimit të gazit është një plus absolut, kemi shkruar për këtë në artikullin rreth. Por çfarë rreziku paraqesin llambat LED për shëndetin nuk dihet ende plotësisht. Është e qartë vetëm se avujt e merkurit nuk mund të kenë më frikë.

Përdorimi i burimeve të reja të dritës nga një gamë e gjerë njerëzish i lejon zhvilluesit të marrin fonde për projekte të reja, më të përsosura. Dhe përparimi teknologjik gjithmonë shkon përpara. Prandaj, duhet të prisni për statistika, atëherë do të bëhet e ditur se sa dëm janë llambat LED për shëndetin, dhe kjo kërkon kohë.

5 vjet më parë, vetëm ekspertët dëgjuan për ndriçimin LED. Por gjatë viteve të fundit, teknologjia e prodhimit masiv të LED (nga dioda angleze e emetuar nga drita) i ka bërë këto pajisje të disponueshme për të gjithë, sepse kostoja mesatare e një llambë të tillë për përdorim në shtëpi varion nga 150-200 rubla.

Shumica e njerëzve janë të prirur ta pranojnë me gëzim zhvillimin e progresit, ndërsa një pjesë e vogël është skeptike për çdo gjë të re, duke besuar se njerëzimi po përpiqet gjithnjë e më shumë të dëmtojë veten. Në realitet, e vërteta, si gjithmonë, është diku në mes. Ky artikull do të analizojë me kujdes përfitimet dhe dëmet e llambave LED, në mënyrë që çdo përdorues përfundimtar të mund të bëjë një zgjedhje të informuar për ose kundër ndriçimit LED.

Ndikimi i LED-ve në shëndetin e njeriut në krahasim me llojet e tjera të ndriçimit artificial

Duke folur për efektin e këtij lloji të ndriçimit në trup, është e nevojshme ta konsiderojmë atë në kontekstin e metodave të tjera të gjenerimit të dritës artificiale. Siç e dini, tani është ende mjaft e vështirë të zëvendësohet plotësisht ndriçimi natyror, kështu që të gjitha qasjet e mundshme janë thjesht zëvendësuese. Dhe në këtë kuptim, LED me të vërtetë ka një numër avantazhesh ndaj llojeve të tjera të llambave.

Shimmer

Shumica e llambave artificiale janë të dizajnuara me një efekt të pakëndshëm - dridhje. Kjo është për shkak të përdorimit të rrymës alternative, e cila çon në një ndryshim ritmik në shkëlqimin e llambës me një frekuencë prej 60 deri në 120 Hz. Shfaqja e këtij efekti është e dukshme nëse vëzhgoni burimin e dritës përmes thjerrëzave të një kamere video ose fotografike. Ky fenomen kalon nga vetëdija jonë, megjithatë, mund të shkaktojë dëm në formën e mbingarkesës së sistemit vizual dhe nervor, duke shkaktuar dhimbje koke, si dhe lodhje dhe parehati në sy. Hulumtimet në vitin 1989 treguan se drita vezulluese redukton performancën e një personi mesatar me 50%.

Nga ana tjetër, dizajni i shumicës së llambave LED përfshin një element të veçantë - një drejtues që shndërron rrymën alternative në rrymë direkte, gjë që privon pajisjet e ndriçimit të këtij lloji nga një "efekt anësor" të pakëndshëm. Megjithatë, pajisjet LED me cilësi të ulët dridhen ashtu si llambat fluoreshente ose inkandeshente, kështu që në këtë rast përfitimet dhe dëmet e tyre janë të njëjta.

Zhurma e dridhjeve

Fotografi John Ott, në veprën e tij "Shëndeti dhe drita: Efekti i ndriçimit natyror dhe artificial mbi njerëzit dhe gjallesat e tjera", përshkroi efektet negative në trup të tingullit irritues karakteristik të lëshuar nga llambat fluoreshente. Ai vuri në dukje se dridhjet monotone të zërit çojnë në pasoja të tilla si nervozizëm, nervozizëm, lodhje dhe ulje të vëmendjes. Pajisjet e ndriçimit LED (si llambat inkandeshente) nuk e kanë këtë disavantazh.

Temperatura

Një tipar dallues i llambave LED është se ato nuk shkëlqejnë gjatë funksionimit. Kjo do të thotë se ky lloj ndriçimi është më pak traumatik.

Llambat fluoreshente tradicionale, si dhe llambat fluoreshente kompakte (CFL), përmbajnë avull merkuri, një metal jashtëzakonisht toksik që është i rrezikshëm për njerëzit edhe në doza të vogla. Sigurisht, disa llamba të thyera nuk do të shkaktojnë ndonjë dëm për shëndetin e njeriut, por prodhimi dhe/ose asgjësimi i këtyre pajisjeve mbart rreziqe të mëdha. Për më tepër, vetë kultura e riciklimit të produkteve të tilla në nivel familjar mungon plotësisht në praktikë, por ekziston vetëm në teori.

Në të kundërt, pajisjet e ndriçimit LED nuk kërkojnë merkur për prodhimin e tyre. Vërtetë, ato përfshijnë substanca të tjera të rrezikshme, të cilat do të diskutohen më poshtë.

Nga të gjitha sa më sipër, mund të konkludojmë se, sipas një numri parametrash, ndriçimi LED është me të vërtetë më i sigurt për shëndetin e njeriut sesa paraardhësit e tij historikë. Megjithatë, në disa raste, llambat LED janë të dëmshme kur krijohen duke përdorur teknologjinë "të lirë" të përdorur nga prodhuesit e paskrupullt.

Hulumtimi mbi efektet negative të ndriçimit LED

Vetitë e çdo produkti të ri mund të kenë një ndikim negativ kompleks, prandaj, kur analizohet siguria e tij, studiohen të gjitha aspektet e mundshme. Në pjesën më të madhe, proceset e prodhimit dhe/ose asgjësimit janë më të rrezikshmet për shëndetin dhe mjedisin. Por në një numër rastesh, veçanërisht për produktet më të reja pak të studiuara, një ndikim negativ mund të shfaqet gjatë funksionimit. Në këtë rast, përgjigja e pyetjes nëse llambat LED janë të dëmshme për shëndetin tonë do të mbetet e hapur për të paktën 5-10 vjet.

Llambat "klasike" të bardha LED

LED u shfaqën në tregun e lirë vetëm në 1962. Por prodhimi masiv i pajisjeve të ndriçimit të shtëpisë duke përdorur këtë teknologji filloi vetëm në 1993, kur u zbulua një metodë për krijimin e një LED të bardhë. Ai përbëhej nga transmetimi i dritës nga një element blu LED (bazuar në komponimet e indiumit dhe galiumit) përmes një shtrese fosfori.

Është dëmi i mundshëm nga burimet e dritës LED të këtij lloji që shkaktoi shqetësimin më të madh te specialistët. Fakti është se një LED blu gjeneron valë elektromagnetike me një gjatësi prej 460-500 nm, e cila është në mënyrë kritike afër parametrave të rrezatimit të rrezikshëm ultravjollcë. Eksperimentet e Universitetit Spanjoll Complutense shkaktuan rezonancën më të madhe. Për eksperimentet e tyre, specialistët e universitetit morën mostra të retinës së njerëzve të shëndetshëm dhe rritën inde artificiale prej tyre. Pastaj "sytë artificialë" u ekspozuan ndaj rrezatimit të dritës me veti të ndryshme, si rezultat i të cilave u zbulua se llambat e bardha LED janë më të dëmshme për shëndetin: rrezatimi i drejtpërdrejtë afatshkurtër (deri në 100 sekonda) shkatërron një numër të madh të retinës. qelizat dhe pengon seriozisht rigjenerimin e tyre.

Në vitin 2014, një grup shkencëtarësh u përpoqën gjithashtu t'i përgjigjen pyetjes "a janë llambat e bardha LED të dëmshme për shëndetin e njeriut" dhe kryen studime të ngjashme, të cilat, megjithatë, ishin më afër kushteve reale. Eksperimenti përfshiu një grup minjsh laboratori të cilët jetuan për ca kohë në një kafaz me një llambë të varur në një lartësi të tillë për të simuluar ndriçimin artificial lart në një apartament të zakonshëm. Pas 9 ditësh të një rrezatimi të tillë, tek minjtë u gjetën ndryshime patologjike në retinën e syrit, të shkaktuara nga vdekja e qelizave nervore dhe një ngadalësim i procesit të rigjenerimit të tyre. Në këtë eksperiment u përdorën edhe burime të ndryshme drite, të cilat rezultuan në konfirmimin e teorisë së mëparshme: një rritje në gjatësinë e valës së rrezatimit të dritës është drejtpërdrejt proporcionale me shpejtësinë e proceseve degjeneruese në indet e retinës.

Teknologji e re e LED-ve "të sigurta".

Por në të njëjtin vit, një grup shkencëtarësh japonezë morën çmimin Nobel në Fizikë, të cilët zbuluan një teknologji të re që lejon prodhimin e llambave të bardha LED, dëmi nga i cili është minimal. Si burim drite, përdoret një kombinim i disa diodave me shumë ngjyra, rrezatimi i të cilave përzihet nën ndikimin e një lente të veçantë, duke rezultuar në dritë të bardhë, e cila është e ngjashme me procesin natyror të formimit të dritës natyrore "pa ngjyrë".

Tani ekzistojnë tre teknologji për krijimin e llambave të bardha LED:

• Diodat që lëshojnë dritë fosfori (rrezatimi blu ose ultravjollcë kalon përmes një shtrese fosfori, në rolin e së cilës është më shpesh fosfori) - lloji "më i vjetër", i lirë dhe i rrezikshëm.
• RGB LED (shumë kanale) të shpikur në 2014. Për të marrë dritë, mund të përdoren një numër i ndryshëm ngjyrash bazë.
• LED hibride - Kombinoni të dyja teknologjitë.

Kështu, mund të konkludojmë se sa më pak rrezatim "i ftohtë" dhe me gjatësi vale të gjatë të prodhojë llamba LED, aq më e sigurt është për shikimin.

Megjithatë, rrezatimi i dritës që shkatërron drejtpërdrejt retinën nuk është i vetmi rrezik për shëndetin e njeriut që mund të paraqesë kjo lloj pajisje ndriçimi.

Çrregullime në prodhimin e hormoneve të gjumit

Kohët e fundit, shumë vëmendja e studiuesve është përqendruar në problemin e prishjes së ciklit normal ditor të një personi. Ky fenomen lidhet me shumë faktorë të krijuar nga njeriu, një prej të cilëve është ndikimi i rrezatimit me valë të gjata në sistemin tonë hormonal. U zbulua se rrezatimi me valë të gjatë (mbi të gjitha, një dëm i tillë manifestohet jo nga llambat LED, por nga një shumëllojshmëri e monitorëve LED) pengon prodhimin e hormonit të gjumit melatonin, i cili çon në pagjumësi dhe / ose shqetësime serioze në rutina e perditshme. Pasoja e këtij efekti, që quhet sindroma vizuale dixhitale, është lodhja kronike, dëmtimi i rëndë i shikimit, nervozizmi, dhimbje koke, humbja e oreksit dhe një sërë simptomash të tjera.

Në rast të zbulimit të shenjave të tilla, mjekët rekomandojnë kufizimin e kohës së punës me pajisje të ndryshme që gjenerojnë dritë "të pashëndetshme", si dhe refuzimin e shikimit të televizorit ose shfletimit në internet përmes një smartphone të paktën një orë para kohës së pritshme të gjumit.

Prania e elementeve të dëmshëm

Siç u përmend më lart, llambat LED nuk përmbajnë merkur të rrezikshëm, por në vitin 2010, revista shkencore Environmental Science and Technology publikoi të dhëna që tregojnë praninë e substancave të tjera shumë të rrezikshme në disa pajisje ndriçimi LED. Kësaj here, rreziku u konstatua te LED-et e kuqe, të cilat përdoren shpesh në një sërë pajisjesh teknike, nga dritat e Krishtlindjeve deri tek fenerët e makinave.

Një grup shkencëtarësh nga Universiteti i Kalifornisë, të udhëhequr nga profesori Oladele Ogunseitan, gjetën përqendrime të konsiderueshme të arsenikut, plumbit dhe disa substancave të tjera të rrezikshme në pajisje të tilla ndriçimi. Përveç faktit se janë neurotoksina të njohura, me ekspozim të zgjatur në trup, këta përbërës mund të provokojnë formimin e tumoreve malinje.

U zbulua gjithashtu se disa prodhues përdorin nikel për të krijuar llamba moderne të bardha LED, të cilat mund të shkaktojnë një reaksion të fortë alergjik. Dhe më "i sigurt" në këtë sfond duket si bakri, i cili, megjithëse nuk dëmton drejtpërdrejt trupin e njeriut, por mund të provokojë një katastrofë mjedisore lokale nëse pajisje të tilla hidhen pranë lumenjve ose liqeneve.

Sigurisht, përqendrimi i këtyre substancave në një llambë nuk është i rrezikshëm për njerëzit, por 10,50,100 LED "të pista" të thyera ka të ngjarë të çojnë në helmim toksik. Ky problem është veçanërisht i vërtetë për punëtorët e rrugëve, të cilët shpesh duhet të pastrojnë fenerët e thyer ose dritat e rrugës / rrugës.

Duhet të theksohet se në shumicën e rasteve "aditivë" të tillë janë të nevojshëm vetëm për të ulur koston e procesit të prodhimit. Prandaj, me rregullimin korrekt legjislativ, kjo tendencë negative mund të luftohet plotësisht duke e bërë ndriçimin ekonomik LED shumë më të sigurt.

Teknologjia LED është një zbulim vërtet i rëndësishëm teknologjik. Dhe, si çdo zbulim i ri, ai mund të fshehë kërcënimet e fshehura së bashku me avantazhet e dukshme. Por bazuar në të dhënat ekzistuese, mund të konkludojmë se siguria e pajisjeve LED varet kryesisht nga prodhuesi, dhe një llambë LED me cilësi të lartë nuk është shumë më e rrezikshme sesa një llambë tradicionale inkandeshente.

Video të ngjashme

Kohët e fundit, llambat me bazë diodë në shtëpitë tona ishin një gjë e rrallë. Vetëm pesë vjet më parë u reklamuan gjerësisht llambat fluoreshente të kursimit të energjisë, të cilat dukej se ishin një opsion shumë i mirë ndriçimi për të kursyer energji dhe për të zëvendësuar llambat inkandeshente në jetën e përditshme dhe në punë. Janë zhvilluar edhe programe për kalimin në ndriçim me efikasitet energjetik dhe në shkallë kombëtare. Deri në atë masë sa llambat inkandeshente kërcënoheshin të ndaloheshin në çdo moment. Më kujtohet, rreth vitit 2011, në një nga emisionet televizive u shfaqën lloje të ndryshme llambash kursyese për shtëpinë dhe ndër të tjera u shfaqën llambat me diodë. Por prodhuesit e tyre shpjeguan se llambat e tilla, megjithëse miqësore me mjedisin, janë me fuqi të ulët dhe shumë të shtrenjta dhe nuk ka gjasa të jenë në gjendje të konkurrojnë me llambat fluoreshente të kursimit të energjisë në jetën e përditshme në dekadën e ardhshme.

Jeta e ka hedhur poshtë këtë parashikim. Përparimi i shpejtë në ndriçimin LED është vërtet befasues. Fuqia e llambave rritet, kostoja ulet. Tani një llambë 11 W (ekuivalente me një llambë inkandeshente 75 W) mund të blihet për 100 - 150 rubla. Në këtë rast, jeta e shërbimit të deklaruar për llambën është 50,000 orë. Llambat janë bërë të padallueshme në formë nga llambat e zakonshme inkandeshente, drita e bardhë mund të jetë e ftohtë dhe e ngrohtë. Kjo pajisje e re ndriçimi tani gjendet pothuajse në çdo shtëpi.

Por, si të gjitha pajisjet e reja, llamba LED ngre pyetje dhe shqetësime. A do të dëmtojë shëndetin, shikimin? Çfarë disavantazhesh mund të fshihet prodhuesi në përpjekjen për të bërë një fitim? Ne kemi publikuar tashmë në faqen tonë të internetit një sërë artikujsh rreth pajisjeve të reja (A është e dëmshme ngrohja e ushqimit në mikrovalë? Dëmet dhe përfitimet e një ngrohësi me rreze infra të kuqe. Dëmet dhe përfitimet e një tenxhere me induksion.) Tani është radha e një familjeje Llambë LED.

Para së gjithash, një sqarim i vogël se si funksionon një llambë LED. Emri ndërkombëtar për një llambë të tillë është LED (diodë që lëshon dritë).Një diodë standarde që lëshon dritë përmban tre shtresa materialesh gjysmëpërçuese. Tensioni elektrik bën që elektronet nga anoda (shtresa n) dhe vrimat nga elektroda (shtresa p) të lëvizin në shtresën e ndërmjetme, ku ato rikombinohen me emetimin e fotoneve. Shtresa e ndërmjetme është një kristal i veçantë me një hendek të caktuar brezi. Gjerësia e kësaj zone, si dhe papastërtitë në kristal, përcaktojnë ngjyrën e rrezatimit. Në fillim të viteve 1960, u krijuan modelet e para industriale të diodave që lëshojnë dritë të bazuara në fosforid galium dhe arsenid, duke lëshuar dritë të kuqe dhe më pas jeshile. Edhe atëherë, këto pajisje ishin më efikase se llambat inkandeshente konvencionale. Ato u përdorën si një larmi treguesish ngjyrash. Megjithatë, u desh shumë kohë për të marrë një LED të lirë dhe të ndritshëm blu. Dhe pa shtimin e ngjyrës blu, siç e dini, është e pamundur të merret drita e bardhë e nevojshme për të ndriçuar shtëpitë.

Nuk është çudi që çmimi Nobel në Fizikë në vitin 2014 iu dha shkencëtarëve japonezë Isamu Akasaki, Hiroshi Amano dhe Shuji Nakamura për zhvillimin e "burimeve thelbësisht të reja ekologjikisht miqësore të dritës", përkatësisht për shpikjen e LED-ve blu, të cilat në kombinim me të kuqe dhe jeshile mund të japin një burim të mrekullueshëm drite të bardhë. Vështirësia kryesore në shpikjen e LED blu ishte gjetja e një kristali të mirë për ndërshtresën. Që ajo të lëshojë dritë blu, kërkohet një material me një hendek të madh brezi. Zgjidhja u gjet kur u propozua të përdorej një LED me një kristal nitrid galiumi (GaN) në një nënshtresë safiri. Shtresa e ndërmjetme iu nënshtrua një trajtimi të veçantë termik dhe mori papastërti jo vetëm të magnezit, por edhe zinkut, dhe më pas indiumit. Megjithëse shpikja e shkencëtarëve japonezë u bë në mesin e viteve '90 të shekullit të 20-të, rëndësia e saj praktike u vlerësua dhe filloi të përdoret gjerësisht në shekullin e 21-të. Në vitin 2001, u vërtetua për herë të parë mundësia e përdorimit të një nënshtrese kuarci në vend të një nënshtrese safiri në një LED, gjë që hapi rrugën për prodhimin e llambave më të lira.

Tani ka shumë kompani që prodhojnë llamba LED shtëpiake dhe pajisje ndriçimi. Prodhuesit më të mëdhenj LED në Rusi dhe Evropën Lindore janë kompanitë Optogan dhe Svetlana-Optoelectronica (Shën Petersburg).

Le të shqyrtojmë së pari avantazhet e llambave të tilla. Nuk janë aq të pakta dhe janë mjaft bindëse.

1. Efikasitet i lartë ndriçues deri në 146 lumen për vat.
2. Fortësi e lartë mekanike, rezistencë ndaj dridhjeve (pa filament, xhami i brishtë)
3. Jetë e gjatë shërbimi - nga 30,000 në 100,000 orë (kur punoni 8 orë në ditë - 34 vjet). Jeta e llambës varet shumë nga temperatura. Funksionimi në temperatura mbi temperaturën e dhomës do të shkurtojë jetën e shërbimit.
4. Inercia e ulët - ato ndizen menjëherë me shkëlqim të plotë, ndërsa për llambat me merkur-fosfor (luminescent-ekonomike), koha e ndezjes është nga 1 s në 1 min, dhe shkëlqimi rritet nga 30% në 100% në 3-10 minuta, në varësi të temperaturës së ambientit.
5. Numri i cikleve të ndezjes-fikjes nuk ndikon ndjeshëm në jetën e shërbimit të LED-ve (ndryshe nga burimet tradicionale të dritës - llambat inkandeshente, llambat e shkarkimit të gazit). Siguria - nuk kërkohet tension i lartë, LED ose pajisje me temperaturë të ulët, zakonisht jo më të larta se 60 ° C.
6. I pandjeshëm ndaj temperaturave të ulëta dhe shumë të ulëta. Megjithatë, temperaturat e larta janë kundërindikuar për LED, si me çdo gjysmëpërçues.
7. Miqësore ndaj mjedisit - pa merkur dhe fosfor brenda llambës.

Teknologjia po përmirësohet vazhdimisht për t'i bërë llambat më miqësore me mjedisin, nga të cilat vetëm sytë tanë përfitojnë. Megjithatë, si me pajisjet e tjera, ka opsione të lira dhe të shtrenjta. Prodhuesit ndonjëherë nuk tregojnë të gjitha karakteristikat në kuti. Le të shqyrtojmë shkurtimisht se cilat probleme mund të shqetësohen njerëzit kur përdorin llambat me LED.

1. Ky është, para së gjithash, spektri i rrezatimit. Në vitin 2013, informacioni për rreziqet e ndriçimit LED u përhap në internet, duke cituar një studim të shkencëtarëve spanjollë nga Universiteti i Complutense, i cili tregoi se drita e emetuar nga llambat LED mund të dëmtojë ndjeshëm retinën e syrit të njeriut. Për më tepër, këto lëndime mund të jenë aq të rënda sa që asnjë mjekim dhe procedura kirurgjikale nuk mund të ndihmojnë. Ndonjëherë ka shënime se një përbërës i fortë blu dhe madje edhe ultravjollcë supozohet se është i pranishëm në spektrin e llambave LED, i cili është i dëmshëm për sytë tanë. Në të vërtetë, ekzistojnë standarde sanitare për ekspozimin UV të retinës, të cilat rekomandohet të mos tejkalohen. Vini re se burimi më i fortë i rrezatimit UV është Dielli. Të gjitha eksperimentet për të konfirmuar dëmtimin e rrezatimit UV u kryen te kafshët dhe efekti i dëmshëm në retinë u vu re vetëm me ekspozim të zgjatur ndaj dritës shumë të ndritshme.

Figura e mëposhtme tregon spektrin e katër llambave - një llambë inkandeshente dhe tre llamba LED. Shifra është marrë nga një publikim i vitit 2011 në faqen e internetit http://geektimes.ru/post/253792/.

Pika më e ulët e lakores së spektrit është në intervalin 400-500 nm. - pranë llambës Optogan. Prandaj, kjo llambë ka temperaturën më të ulët të ngjyrës, është 3050 ° C. (Interesante, kostoja e një llambë të tillë ishte 995 rubla në 2011!) Siç kemi thënë tashmë, është bërë përparim i jashtëzakonshëm. Në ditët e sotme, shumica e llambave të ndriçimit shtëpiak kanë një temperaturë ngjyrash prej 2700-3000 K, e cila është larg nga rajoni UV. E megjithatë, kur zgjidhni një llambë në një dyqan, kushtojini vëmendje temperaturës së saj të ngjyrës. Ky parametër është gjithmonë në kuti.

Për sa i përket përfundimeve të shkencëtarëve spanjollë, ato i referohen rrezatimit të të gjitha llojeve të ekraneve LED, si ekranet e të gjitha llojeve të pajisjeve, kompjuterëve, televizorëve etj. Shkencëtarët kanë vërtetuar se nëse shikoni ekrane të tillë për një kohë të gjatë, pa asnjë mbrojtje për sytë, mund të çojë vërtet në ndryshime graduale në retinë. Prandaj, rekomandohet të mbroni sytë me syze speciale kur punoni me kompjuter për një kohë të gjatë. Bëni pushime të shpeshta. Ne nuk i shikojmë pajisjet e ndriçimit për një kohë të gjatë dhe me vëmendje, kështu që nuk ka asnjë dëm prej tyre.

2. Dritë vezulluese. Frekuenca e dridhjes së llambës varet nga parimi i funksionimit dhe dizajnit. Drita e ndezur mund të ndikojë negativisht në shëndetin, kështu që ka standarde sanitare edhe këtu. Grumbullimi i fluksit të dritës (amplituda e luhatjes së shkëlqimit) në dhomën e ndenjes ose në një zyrë pune nuk duhet të jetë më shumë se 20%. Grumbullimi i dritës është shumë i zakonshëm në llambat e vjetra fluoreshente. Për LED të mira, ato janë minimale - më pak se 1%. Edhe pse ka versione më të lira të llambave me valëzim më shumë se 60%. Ky parametër zakonisht nuk tregohet në përshkrimin në kutinë e llambës. Ne mund t'ju këshillojmë që thjesht të mos blini llambat moderne më të lira. Në to, energjia furnizohet përmes drejtuesve specialë, dhe jo përmes kondensatorëve. Në internet ka këshilla se si ta vlerësoni vetë valën e dritës. Sugjerohet të shikoni llambën përmes një kamere të telefonit celular.

3. Një problem tjetër që lidhet me spektrin e një llambë diodë, që përmendet ndonjëherë në internet, është dëmi i ngjyrës së bardhë të ndezur për shëndetin e njeriut. Ky nuk është më efekti në shikim, por efekti në sistemin nervor, shtypja e prodhimit të hormonit të gjumit - melatoninës. Rekomandohet në mbrëmje disa orë para gjumit për të zvogëluar ndriçimin e llambave, për të përdorur një dritë më të ngrohtë. Ndryshe nga llambat fluoreshente, disa llamba LED, si llambat inkandeshente, mbështesin funksionin e zbehjes duke përdorur rregullatorë të energjisë "dimmers", kjo duhet të tregohet nga prodhuesi në paketim.

4. Problemi me insektet. Ata pëlqejnë dritën e ndritshme dhe llambat inkandeshente i tërheqin më pak se llambat me diodë, edhe për shkak të ngrohjes së tyre të fortë. Llambat diodë, të cilat janë më të ndritshme se llambat inkandeshente dhe nuk nxehen në të njëjtën kohë, ndonjëherë mbledhin re të insekteve fluturuese rreth tyre. Ky problem është veçanërisht i rëndësishëm kur ndriçohen qytetet e mëdha jugore, ku ndonjëherë ka një "pushtim" të mushkonjave, mizave, cikadave të ndryshme.

Llamba LED është një nga shpikjet më të nevojshme dhe më të rëndësishme të kohës sonë. Ai jo vetëm që përmirëson cilësinë e dritës në shtëpitë tona, por gjithashtu ndihmon në zgjidhjen e problemit të kursimit të energjisë - një nga problemet më urgjente në Tokë.

) Unë menjëherë dua ta çmontoj atë dhe të shikoj brenda, të shoh se si funksionon dhe funksionon gjithçka. Me sa duket, kjo është ajo që i dallon shkencëtarët nga njerëzit e zakonshëm. Pajtohem, çfarë një person normal do të çmontonte një llambë për 1000 rubla, por çfarë të bëni - partia tha: është e nevojshme!

Pjesa teorike

Pse mendoni se të gjithë janë kaq të shqetësuar për zëvendësimin e llambave inkandeshente, të cilat janë kthyer në simbol të një epoke të tërë, me shkarkim dhe LED?

Sigurisht, para së gjithash, është efikasiteti i energjisë dhe kursimi i energjisë. Fatkeqësisht, spiralja e tungstenit lëshon më shumë fotone "termike" (d.m.th., dritë me një gjatësi vale më shumë se 700-800 nm) sesa jep dritë në diapazonin e dukshëm (300-700 nm). Është e vështirë të debatosh me këtë - grafiku më poshtë do të tregojë gjithçka vetë. Duke marrë parasysh faktin se konsumi i energjisë i llambave me shkarkim gazi dhe LED është disa herë më i ulët se ai i llambave inkandeshente me të njëjtin ndriçim, i cili matet në luks. Kështu, ne kuptojmë se është me të vërtetë e dobishme për konsumatorin përfundimtar. Një tjetër gjë janë objektet industriale (të mos ngatërrohen me zyrat): ndriçimi, megjithëse një pjesë e rëndësishme, por megjithatë kostot kryesore të energjisë lidhen pikërisht me funksionimin e makinerive dhe instalimeve industriale. Prandaj, të gjitha gigavatet e gjeneruara shpenzohen në tuba rrotullues, furra elektrike, etj. Domethënë, ekonomia reale brenda gjithë shtetit nuk është aq e madhe.

Së dyti, jeta e shërbimit të llambave që kanë ardhur për të zëvendësuar "llambat e Ilyich" është disa herë më e lartë. Për një llambë LED, jetëgjatësia është praktikisht e pakufizuar nëse shpërndarja e nxehtësisë është e organizuar siç duhet.

Së treti, është inovacioni / modernizimi / nanoteknologjia (nënvizoni të nevojshmen). Personalisht, nuk shoh ndonjë gjë novatore as te llambat me merkur dhe as te LED. Po, ky është një prodhim i teknologjisë së lartë, por vetë ideja është thjesht një aplikim logjik në praktikë i njohurive rreth gjysmëpërçuesve, të vjetër 50-60 vjeç, dhe materialeve që njihen prej rreth dy dekadash.

Meqenëse artikulli ka të bëjë me llambat LED, unë do të ndalem në pajisjen e tyre në më shumë detaje. Dihet prej kohësh se përçueshmëria e një gjysmëpërçuesi të ndriçuar është më e lartë se ajo e një gjysmëpërçuesi të pandritur (Wiki). Në një mënyrë të panjohur, drita bën që elektronet të kalojnë nëpër material me më pak rezistencë. Një foton, nëse energjia e tij është më e madhe se hendeku i brezit të gjysmëpërçuesit (E g), është i aftë të rrëzojë një elektron nga i ashtuquajturi brezi i valencës dhe ta hedhë atë në brezin e përcjelljes.

Paraqitja e zonave në një gjysmëpërçues. Eg është brezi i ndaluar, E F është energjia e Fermit, numrat tregojnë shpërndarjen e elektroneve mbi gjendjet në T> 0 ()

Le ta komplikojmë detyrën. Merrni dy gjysmëpërçues me lloje të ndryshme përçueshmërie dhe lidhini ato së bashku. Nëse, në rastin e një gjysmëpërçuesi, thjesht kemi vërejtur një rritje të rrymës që rrjedh nëpër gjysmëpërçues, tani shohim se kjo diodë (kështu quhet ndryshe kryqëzimi pn që shfaqet në ndërfaqen e gjysmëpërçuesve me lloje të ndryshme përçueshmërie ) është bërë një mini-burim i rrymës konstante, dhe madhësia e rrymës do të varet nga ndriçimi. Nëse fikni dritën, efekti do të zhduket. Nga rruga, parimi i funksionimit të paneleve diellore bazohet në këtë.

Tani kthehu te LED. Rezulton se mund të bëhet edhe e kundërta: lidhni një gjysmëpërçues të tipit p me plusin në bateri, dhe një gjysmëpërçues të tipit n në minus, dhe ... Dhe asgjë nuk do të ndodhë, nuk do të ketë rrezatim në pjesë e dukshme e spektrit, pasi materialet gjysmëpërçuese më të zakonshme (për shembull, silikoni dhe germaniumi) janë të errët në zonën e dukshme të spektrit. Arsyeja është se Si ose Ge nuk janë gjysmëpërçues me boshllëk të drejtpërdrejtë. Por ekziston një klasë e madhe materialesh që kanë veti gjysmëpërçuese dhe janë transparente në të njëjtën kohë. Përfaqësues të ndritshëm - GaAs (arsenidi i galiumit), GaN (nitridi i galiumit).

Në total, për të marrë një LED, ne vetëm duhet të bëjmë një kryqëzim p-n nga një gjysmëpërçues transparent. Mbi këtë unë, ndoshta, do të ndalem, sepse sa më tej, aq më e ndërlikuar dhe jo e qartë bëhet sjellja e LED-ve.

Më lejoni të them vetëm disa fjalë për teknologjitë moderne për prodhimin e LED-ve. E ashtuquajtura shtresa aktive është një shtresë shumë e hollë me trashësi 10-15 nm e gjysmëpërçuesve të tipit p dhe n, të cilat përbëhen nga elementë të tillë si In, Ga dhe Al. Shtresa të tilla rriten në mënyrë epitaksiale duke përdorur metodën e depozitimit kimik të avullit të oksidit metalik (MOCVD).

Për lexuesit e interesuar, unë mund të sugjeroj të njihen me fizikën që qëndron në themel të funksionimit të LED-ve. Përveç kësaj pune interesante, të kryer brenda mureve të Universitetit Shtetëror të Moskës së tyre të lindjes, Svetlana dhe Optogan kanë një galaktikë të mrekullueshme ekipesh kërkimore në vetë Shën Petersburg. Për shembull, PhysTech. Ju gjithashtu mund ta lexoni atë.

Pjesa metodike

Të gjitha matjet e spektrit të llambës u bënë brenda 30 minutave (d.m.th. sinjali i sfondit ndryshoi pak) në një dhomë të errësuar duke përdorur një spektrometër Ocean Optics QE65000. mund të lexoni për pajisjen e spektometrit. Përveç 10 varësive për çdo lloj llambë, u mat spektri i errët, i cili më pas u zbrit nga spektri i llambave. Të 10 varësitë për çdo kampion u përmblodhën dhe u vlerësuan mesatarisht. Për më tepër, çdo spektër përfundimtar u normalizua në 100%.

Imazhi SEM i LED-ve individualë në një nënshtresë pas heqjes së shtresës polimer

Vetë shtresa e polimerit ka një strukturë mjaft interesante. Ai përbëhet nga topa të vegjël (me diametër ~ 10 μm):

Mikrografë optike të "anës së gabuar" të shtresës polimer

Ka ndodhur rastësisht që një diodë e prerë nga një mikrotome ka mbetur në shtresën e polimerit. Vlen të përmendet se vetë dioda është vërtet transparente dhe përmes saj mund të shihni kontaktet në anën tjetër të çipit:

Mikrografitë optike të pasme të LED: transparencë e shkëlqyer për këtë lloj produkti

Shtresa e polimerit është ngjitur aq fort si në vetë nënshtresën e bakrit ashtu edhe në patate të skuqura individuale, saqë pas heqjes së tij, një shtresë e hollë polimeri mbetet ende në sipërfaqen e diodave. Më poshtë, në imazhet e marra me një mikroskop elektronik, mund të shihni në të gjithë lavdinë e saj "ndarjen" e shtresës shumë aktive të diodës, në të cilën elektronet "rilindin" në fotone:

Imazhet SEM të shtresës që lëshon dritë të një LED të vetëm (shigjetat tregojnë vendndodhjen e shtresës aktive)

Dhe këtu është shtresa e tamponit me teksturë, hidhni një vështrim më të afërt në imazhin e poshtëm djathtas - do të jetë akoma i dobishëm (shigjetat tregojnë shtresën e tamponit)

Pas trajtimit të pakujdesshëm të çipit, disa kontakte u dëmtuan dhe disa mbetën të paprekura

Dhe llamba e fundit është "SvetaLED". Gjëja e parë që befason është nënshtresa me module LED - vëmendje! - vidhosur në një rrufe të fortë në pjesën tjetër të llambës (ashtu siç bënë në Kinë). Kur po e shkëputja, mendova se mund të ndërhynte në "shqyerjen" e saj nga pjesa tjetër e llambës, dhe më pas pashë një rrufe ... Meqë ra fjala, në anën e pasme të kësaj nënshtrese alumini me një shënues! shkruhet një numër. Duket se në fabrikën e Svetlanës pranë Shën Petersburgut punojnë punëtorë emigrantë, të cilët i mbledhin këto llamba me dorë. Jo, prisni një minutë, sepse llamba janë bërë nga ushtria ... ...

Në një shënim: Arrita të shoh se si janë lidhur çipat individualë në modulin nga Svetlana. Vazhdimisht për zhgënjimin tim të madh. Kështu, nëse të paktën 1 LED "digjet", i gjithë moduli do të ndalojë së punuari.

Imazhet SEM të një diode që lëshon dritë nga kompania Svetlana (shigjetat tregojnë zonën aktive). Në figurën e sipërme majtas, imazhi i kontakteve të synuara është shtuar ashtu siç duhet të ishin drejtuar në modul (4 dioda x3).

1 llambë. Moduli i Svetlana ka përmasa 5 me 5 mm, 2 qoshe në "kapak" janë prerë në 45 gradë, etj. - shumë përkon me specifikimin e "Optogan". A nuk mundon efekti i vazhdueshëm i déjà vu?! Apo ndoshta gjithçka është blerë vetëm në Tajvan ?!

Dhe, sigurisht, përfundime

A jam gati të jem patriot dhe ta quaj llambën "shtëpiake" (për shembull, çipat e Optogan prodhohen në Gjermani) më e mira për sa i përket tërësisë së të gjithë faktorëve ?! Ndoshta jo. Sinqerisht, llamba LED e prodhimit kinez më kënaqi këndshëm: thjeshtësia relative e qarkut të furnizimit me energji të diodës, materialet e thjeshta, vendosja e suksesshme e LED-ve në nënshtresë. Problemi me temperaturën e ngjyrës mund të zgjidhet, por e vetmja pengesë që më ngatërron mua si blerës është qëndrueshmëria e një llambë nga Mbretëria e Mesme.

Llambat e prodhimit "vendas", dhe në veçanti "Optogan", si gjithmonë, "ju lutem" me çmimin e tyre. Jam më se i sigurt se dikush mund të fillojë me dizajnin "artizanat", materiale të lira (xhami në vend të polikarbonatit) dhe të mbushë hapësirën e burimeve të dritës buxhetore (duket sikur nuk ka aq shumë njerëz të pasur në Rusi, ose unë nuk kam di diçka?!). Por edhe kjo nuk është gjëja kryesore, ka mjaft që janë të gatshëm të investojnë 1000 rubla në një llambë dhe të mos mendojnë t'i blejnë ato për disa vjet. Duke lënë ngjashmërinë e jashtme goditëse midis moduleve, unë jam më i shqetësuar për diçka tjetër - ngjashmërinë midis çipave LED individualë (dimensionet gjeometrike, vendndodhjen, kontaktet, etj.). Duket se janë bërë në pajisjet e së njëjtës kompani, vetëm versionet e kësaj pajisjeje ndryshojnë si v.1.0 dhe v.1.1. Sigurisht, e kuptoj që gjëja më e rëndësishme në një diodë që lëshon dritë është struktura e brendshme e zonës aktive, por, duhet të pajtoheni, është e vështirë të marrësh 1 çip 160 me 500 mikron në madhësi (trashësia e një njeriu flokët janë 50-80 mikron) dhe krahasoni spektrat e emetimit të çipave Optogan dhe Svetlana ".

Sidoqoftë, nëse kompania Optogan finalizon bazën, heq materialet e shtrenjta (polikarbonat), zvogëlon madhësinë, zëvendëson 1 çip të fuqishëm me ato disi më të thjeshta dhe optimizon drejtuesin (me pak fjalë, ju e kuptoni, do të ribëjë plotësisht llambën), atëherë i tillë një llambë do të ketë të gjitha shanset për të pushtuar tregun rus, pasi përveç disavantazheve të treguara, ka shumë përparësi, të tilla si një lidhje kompetente e diodave në një modul, një "shofer" i zgjuar, etj. Faleminderit për dokumentacionin teknik.

Sa për Svetlana, përveç drejtuesit më të thjeshtë, i cili duhet të ndikojë në uljen e çmimit, vendndodhjen e moduleve që lëshojnë dritë në nënshtresë, praktikisht nuk ka përparësi. Dokumentacioni teknik është me baltë, LED-et janë të lidhura në seri, të cilat, nëse 1 diodë "digjet", shkatërron të gjithë modulin (d.m.th., në rastin tonë, zvogëlon fluksin e dritës me 12.5%), pasta termike e lyer kudo - e gjithë kjo nuk shton besimin. Por, ishte vetëm një prototip, ndoshta dizajnet industriale do të jenë më të mira.

Ky artikull nuk synon të denigrojë ose, përkundrazi, të lartësojë produktet e disa prodhuesve mbi të tjerët. Unë citoj vetëm fakte, dhe vetëm përfundimi ju takon juve! Siç thonë ata, mendoni vetë, vendosni vetë ...

Seksioni i videos

Faleminderit shumë OSRAM për përgatitjen e një videoje kaq të detajuar se si prodhon LED (megjithëse kjo kompani prodhon LED duke përdorur një teknologji paksa të ndryshme nga të gjitha llambat që kemi studiuar):

Nëse ka entuziastë që janë të gatshëm të ndihmojnë me shkrimin e titrave ruse, unë do të pranoj me kënaqësi ndihmën.

Procesi i mbajtjes së çipave LED brenda kutisë plastike:

Dhe kështu në Tajvan çipat LED janë "të paketuar" në module plastike me aplikim të bojës dhe paketim në bobina:

P.S. Ai do të fillojë të mërkurën (26.10), dhe kompania Optogan do të jetë e përfaqësuar gjerësisht atje. Shpresoj që mikrofoni im të mos fiket në konferencën për shtyp dhe të jem në gjendje të bëj pyetje të pakëndshme ... Gjëja kryesore është të dal i gjallë më vonë ...
P.P.S. Në dritën e problemeve personale të kohëve të fundit, nuk jam i sigurt se do të gjej forcën për të përfunduar punën që kam filluar. Domethënë, për të marrë edhe me flash-memorie dhe ekranet (E-Ink dhe LCD). Kishte gjithashtu plane për të shkruar një botim për objektet biologjike, por me sa duket ato do të duhej të futeshin në flakë të pasme ...

FALEMINDERIT! Të gjithë për të lexuar dhe komentuar ...