Qëndrimi i ekranit me kristal fluoreshent: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:22

Në kohën kur po mbaroja universitetin, po punoja në një eksperiment për zbulimin e drejtpërdrejtë të lëndës së errët të quajtur CRESST. Ky eksperiment përdor detektorë grimcash të bazuar në kristale të kalciumit të kalciumit (CaWO4). Unë kam një kristal të thyer si suvenir dhe gjithmonë kam dashur të ndërtoj një stendë që eksiton fluoreshencën e kristalit.

E kuptoj që njerëzit ndoshta nuk do të kopjojnë këtë strukturë të saktë pasi kristalet e tungstatit të kalciumit nuk janë në dispozicion në treg dhe gjithashtu LED -të UVC që kam përdorur janë mjaft të shtrenjta. Sidoqoftë, mund t'ju ndihmojë nëse planifikoni të ndërtoni një stendë për minerale të tjera fluoreshente si qelibari ose fluori.

Hapi 1: Mblidhni materiale

• kristal fluoreshent CaWO4
• kuti e vogël projekti (p.sh. conrad.de)
• LED 278 nm UVC (p.sh. Crystal IS)
• Djathtas LED (PCB me bërthamë metalike) (p.sh. Lumitronix)
• jastëk termik (p.sh. Lumitronix)
• Heatsink (p.sh. Lumitronix)
• moduli i rritjes (p.sh. ebay.de)
• Drejtuesi i nxitjes LED (p.sh. ebay.de)
• Bateria LiPo (p.sh. ebay.de)
• çelës rrëshqitës
• Rezistencë SMD 0.82 Ohm 1206

Fluoreshenca në tungstatin e kalciumit mund të ngacmohet në gjatësi vale <280 nm. Kjo është shumë larg në UV dhe LED në këtë gjatësi vale janë zakonisht mjaft të shtrenjta (~ 150 $/pc). Për fat të mirë, mora disa LED LED SMD 278 nm falas pasi ato mbetën mbi mostrat inxhinierike nga kompania ku unë punoj. Këto lloj LEDs zakonisht përdoren për dezinfektim.

KUJDES: Drita UV mund të shkaktojë dëm për sytë dhe lëkurën. Sigurohuni që të keni mbrojtjen e duhur, p.sh. Syze UV

Sipas fletës së specifikimit, LED -të kanë një fuqi dalëse optike prej m 25 mW, një rrymë pune prej 300 mA dhe një tension të lartë përpara ~ 12 V. Meqenëse kjo do të thotë që LED -të shpërndajnë rreth 3 W nxehtësi, për të cilat duhet të montohen një lavaman i duhur i nxehtësisë. Prandaj, bleva një PCB bërthamë metalike (djathtas) me gjurmën e duhur, një jastëk termik dhe një lavaman të vogël. Meqenëse LED mund të dëmtohen lehtësisht nga rrymat shumë të larta, ato duhet të përdoren me një drejtues të rrymës konstante. Unë mora një bord shumë të lirë të nxitësit konstant të rrymës bazuar në IC XL6003 i cili gjithashtu rrit tensionin e daljes. Sipas fletës së të dhënave, tensioni i daljes nuk duhet të jetë më i lartë se 2 herë tensioni i hyrjes. Sidoqoftë, meqë doja të furnizoja gjithçka nga një bateri LiPo 3.7 V, shtova një konvertues tjetër që rrit tensionin e baterisë në ~ 6 V para drejtuesit LED. Rryma dalëse e drejtuesit LED është vendosur nga dy rezistorë SMD të lidhur paralelisht në tabelë. Sipas fletës së të dhënave XL6003, rryma jepet me I = 0.22 V/Rs. Si parazgjedhje, ekzistojnë dy rezistorë 0.68 Ohm të lidhur paralelisht që arrijnë në 50 650 mA. Për të ulur rrymën, më duhej t'i zëvendësoja këto rezistenca me një rezistencë 0.82 Ohm e cila do të jepte 0 270 mA.

Hapi 2: Montimi i LED

Në hapin tjetër, unë bashkova LED në anën e djathtë. Siç është përmendur tashmë, është e rëndësishme të merrni një PCB me gjurmën që përputhet me LED tuaj. Lidhja në një PCB me bërthamë metalike mund të jetë e vështirë pasi bordi shpërndan nxehtësinë mjaft mirë. Për ta bërë më të lehtë bashkimin rekomandohet të vendosni PCB në një pjatë të nxehtë, por unë gjithashtu arrita ta bëj pa të. LED duhet të lidhet me tabelën me paste termike. Pas saldimit, unë bashkova pjesën e djathtë të avullit me ngrohësin duke përdorur jastëkun termik.

Hapi 3: Lidhni Elektronikën

I ngjita të gjithë përbërësit elektronikë në pllakën e poshtme të rrethimit tim. Vini re se ngrohësi nxehet mjaft, kështu që është e dobishme të përdorni një zam i cili mund t'i rezistojë temperaturave të larta. Bateria lidhet me modulin e ngritjes e cila rrit tensionin në rreth 6 V. Dalja pastaj lidhet me drejtuesin e rritjes LED i cili është i lidhur me LED. Një kalim rrëshqitës u shtua pas baterisë, por ju mund të dëshironi të bëni bashkimin vetëm pasi të keni montuar çelësin rrëshqitës në hapin tjetër.

Hapi 4: Modifikoni Shtojcën

Kam bërë disa modifikime në përfshirjen duke përdorur mjetin tim dremel. Një vrimë në formë të çarë u vendos në pjesën e sipërme që drita LED të ikte. Përveç kësaj, unë vendos disa hapje në anën për ventilim. Një vrimë tjetër u bë për ndërprerësin e rrëshqitjes i cili u fiksua me zam të nxehtë. Unë nuk jam shumë i kënaqur me pamjen e rrethimit pasi vrimat duken mjaft të ashpra. Për fat shumica e tyre nuk janë të dukshme. Herën tjetër unë ndoshta do të bëj një kuti me porosi duke përdorur një prestar lazer.

Hapi 5: Përfundoi

Pas mbylljes së rrethimit, projekti përfundoi. Kristali mund të vendoset në çarjen në krye dhe ngacmohet nga LED nga poshtë. Emetimi i fluoreshencës është mjaft i ndritshëm. Vini re se e gjithë drita po vjen vërtet nga kristali pasi drita UVC është e padukshme.

Ndërtimi me siguri mund të përmirësohet në disa mënyra. Para së gjithash, menaxhimi termik i LED nuk është i shkëlqyeshëm dhe lavamani nxehet mjaft. Kjo ndodh sepse ka shumë pak ventilim pasi lavamani është montuar brenda rrethimit. Deri më tani nuk kam guxuar ta përdor LED më gjatë se disa minuta. Së dyti, do të doja të bëja një rrethim më të bukur herën tjetër duke përdorur një kuti me porosi të prerë me lazer të bërë nga akrilik i zi. Për më tepër, një modul ngarkuesi LiPo me prizë microUSB mund të shtohet në mënyrë që të mos keni nevojë të hapni kutinë për rimbushje.