Люминесцентті кристалды дисплей тірегі: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Университетті бітірген кезде мен қараңғы заттарды CRESST деп аталатын тікелей анықтау экспериментінде жұмыс істедім. Бұл тәжірибеде кальций вольфрамының (CaWO4) кристалдарына негізделген бөлшектер детекторлары қолданылады. Менде кәдесый ретінде сынған кристалл бар және мен әрқашан кристаллдың флуоресценциясын қоздыратын дисплей стендін жасағым келеді.

Мен адамдар дәл осы құрылысты көшіре алмайтынын түсінемін, өйткені кальций вольфрамының кристалдары сатылымда жоқ, сонымен қатар мен қолданған UVC жарық диодтары өте қымбат. Алайда, егер сіз янтарь немесе флюорит сияқты басқа флуоресцентті минералдарға арналған дисплей стендін құруды жоспарлап отырсаңыз, бұл сізге көмектесе алады.

1 -қадам: материалдарды жинау

• флуоресцентті CaWO4 кристалы
• шағын жоба қорабы (мысалы, conrad.de)
• 278 нм UVC жарық диоды (мысалы, Crystal IS)
• Жарықдиодты борттық тақта (металл ядролы ПХД) (мысалы, Lumitronix)
• жылу жастықшасы (мысалы, Lumitronix)
• радиатор (мысалы, Lumitronix)
• модульді жоғарылату (мысалы, ebay.de)
• Жарықдиодты драйвер (мысалы, ebay.de)
• LiPo батареясы (мысалы, ebay.de)
• сырғытқыш
• 0,82 Ом 1206 SMD резисторы

Кальций вольфрамындағы флуоресценцияны толқын ұзындығы <280 нм -де қоздыруға болады. Бұл ультракүлгін сәуледе өте алыс және осы толқын ұзындығындағы светодиодтар әдетте өте қымбат (~ 150 $/дана). Бақытымызға орай, менде 278 нм SMD светодиодтары тегін болды, себебі олар мен жұмыс істейтін компанияның инженерлік үлгілерінде қалды. Светодиодтардың бұл түрі әдетте дезинфекциялау үшін қолданылады.

ЕСКЕРТУ: ультракүлгін сәуле көзге және теріге зиян келтіруі мүмкін. Тиісті қорғаныс бар екеніне көз жеткізіңіз, мысалы. Ультракүлгін көзілдірік

Техникалық кестеге сәйкес, светодиодтардың шығыс қуаты ~ 25 мВт, жұмыс тогы 300 мА және жоғары кернеуі ~ 12 В. Бұл жарық диодтары шамамен 3 Вт жылу таратады дегенді білдіреді. дұрыс жылу қабылдағыш. Сондықтан мен оң жақ ізі бар металды ядролы ПХД (борттық тақта), термалды жастықша мен шағын жылу қабылдағыш сатып алдым. Жарық диодты шамадан тыс токтың әсерінен оңай зақымдалуы мүмкін болғандықтан, олар тұрақты ток жүргізушісімен жұмыс жасауы керек. Менде XL6003 IC негізіндегі тұрақты токты күшейтетін драйверлер тақтасы өте арзан, ол шығыс кернеуін жоғарылатады. Деректер кестесіне сәйкес шығыс кернеуі кіріс кернеуінен 2 есе жоғары болмауы керек. Дегенмен, мен бәрін 3.7 В LiPo батареясынан қуаттандырғым келгендіктен, жарық диодты драйверге дейін батарея кернеуін ~ 6 В дейін арттыратын тағы бір жоғарылатқыш түрлендіргішті қостым. Жарықдиодты драйвердің шығыс токы тақтаға параллель қосылған екі SMD резисторымен орнатылады. XL6003 мәліметтер кестесіне сәйкес ток I = 0,22 V/R арқылы беріледі. Әдепкі бойынша параллель қосылған ~ 650 мА болатын 0,68 Ом екі резистор бар. Токты төмендету үшін мен бұл резисторларды ~ 270 мА беретін 0,82 Ом резисторға ауыстыруға мәжбүр болдым.

2 -қадам: жарықдиодты орнату

Келесі қадамда мен жарық диодты тақтаға дәнекерледім. Жоғарыда айтылғандай, светодиодтың ізі сәйкес келетін ПХД алу маңызды. Металл өзекті ПХД -мен дәнекерлеу қиын болуы мүмкін, себебі тақта жылуды жақсы таратады. Дәнекерлеуді жеңілдету үшін ПХД -ны ыстық табаққа қою ұсынылады, бірақ мен онсыз да жасай алдым. Жарық диодты тақтаға термиялық паста қосылған болуы керек. Дәнекерлегеннен кейін мен жылу тақтасын пайдаланып жылытқышқа борттық тақтаны қостым.

3 -қадам: Электрониканы қосыңыз

Мен барлық электронды компоненттерді корпустың төменгі тақтасына жапсырдым. Есіңізде болсын, радиатор өте ыстық болады, сондықтан жоғары температураға төзімді желімді қолдану пайдалы. Батарея кернеуді шамамен 6 В дейін арттыратын модульге қосылады, содан кейін шығыс диодты жарық диодты қосатын жарықдиодты күшейту драйверіне қосылады. Батареядан кейін слайд қосқышы қосылды, бірақ сіз келесі қадамда слайд қосқышты орнатқаннан кейін ғана дәнекерлеуді қалауыңыз мүмкін.

4 -қадам: қоршауды өзгерту

Мен dremel құралымен инклюзияға кейбір өзгерістер енгіздім. Жарықдиодты шамның қашып кетуі үшін үстіңгі жағына тесік тәрізді тесік салынған. Сонымен қатар, мен желдету үшін бүйіріне бірнеше тесік қойдым. Ыстық желіммен бекітілген жылжымалы қосқыш үшін тағы бір тесік жасалды. Мен қоршаудың көрінісіне өте риза емеспін, өйткені тесіктер өте өрескел көрінеді. Бақытымызға орай, олардың көпшілігі көрінбейді. Келесі жолы мен лазерлік кескішті қолдана отырып, арнайы қорап жасай аламын.

5 -қадам: Аяқталды

Қоршау жабылғаннан кейін жоба аяқталды. Кристалды жоғарғы жағындағы ойыққа қоюға болады және төменнен жарық диодты жарықтандырады. Флуоресцентті эмиссия өте жарқын. Назар аударыңыз, барлық жарық шын мәнінде кристалдан шығады, өйткені УКВ сәулесі көрінбейді.

Құрылысты әрине бірнеше жолмен жақсартуға болады. Біріншіден, жарықдиодты термиялық басқару жақсы емес және жылу қабылдағыш өте қызады. Себебі, жылу қабылдағыш корпустың ішіне орнатылғандықтан, желдету өте аз. Әзірге жарық диодты бірнеше минуттан артық жұмыс істеуге батылым бармады. Екіншіден, мен келесі жолы қара акрилден жасалған арнайы лазерлік қорапты қолданып, жақсы қоршау жасағым келеді. Сонымен қатар, microUSB ашасы бар LiPo зарядтау модулін қосуға болады, осылайша қайта зарядтауға арналған қорапты ашу қажет болмайды.