정확한 UV 에너지를 얻는 방법: 0.5%라는 까다로운 기준
대부분의 수은 기반 UV 램프에는 ‘핫 스팟’이라는 문제가 있습니다. 아마도 여러분도 그 현상을 본 적이 있을 것입니다. 램프 내의 특정 부분에서는 과도한 에너지가 방출되는 반면, 다른 부분들은 제대로 에너지를 방출하지 못합니다.
120W/cm이라는 높은 전력 밀도는 사양서상으로는 인상적으로 보이지만, 그 에너지가 제대로 집중되지 않는다면 사실상 아무 소용이 없습니다. 그래서 우리는 연구개발 시간을 들여서 스펙트럼 에너지의 변동률을 0.5% 이하로 줄이는 데 집중했습니다.
120W/cm의 균형을 맞추는 것
전극이 손상되지 않으면서 그 정도의 전력을 만들어내는 것은 상당히 까다로운 일입니다. 수은 증기의 압력과 석영 벽의 두께를 정확하게 조절해야 합니다. 석영이 너무 얇으면 램프가 과열됩니다. 반대로 너무 두꺼우면 발산되어야 할 UV 광선이 차단됩니다. 우리는 플라즈마 아크가 램프의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 안정적으로 유지될 수 있도록 최적의 조건을 찾는 데 많은 시간을 투자했습니다.
‘핫 스팟’ 문제 해결
시중에 있는 대부분의 램프는 3%에서 5% 정도의 오차가 있습니다. 실제로 이는 치료가 고르게 이루어지지 않음을 의미합니다. 일부 영역은 완전히 치유되는 반면, 다른 영역은 여전히 치유되지 않습니다. 이는 품질 관리 측면에서 매우 문제가 됩니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 기본 원칙으로 돌아갔습니다. 전극의 형태를 조정하고 더 순도가 높은 수은을 사용했습니다. 또한 유리의 직경 허용 오차도 몇 마이크론 수준으로 줄였습니다. 이렇게 하는 것은 과도해 보일 수 있지만, 플라즈마 아크가 정확하게 중심에 위치하도록 하는 유일한 방법입니다.
실제 작업 환경의 현실
하지만 한 가지 문제가 있습니다. 높은 전력 밀도는 엄청난 양의 열을 발생시킵니다. 120W/cm의 램프를 저가형, 구형의 조명기구에 그냥 넣어서 사용할 수는 없습니다. 쿨링 시스템이 석영에서 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있어야 합니다.
공기 흐름이 약하면 램프가 과열됩니다. 그렇게 되면 스펙트럼 출력이 변하고, 우리가 열심히 노력해서 얻은 0.5%라는 정확도도 사라집니다.
우리는 2%의 오차도 용납할 수 없는 엔지니어들을 위해 이러한 램프를 만들었습니다. 일관된 에너지가 공급되므로, 문제가 생기거나 예상치 못한 상황이 발생하지 않습니다. 바로 제 역할을 제대로 하는 램프입니다.